植物药在治疗疾病方面有着悠久的历史, 作为一种重要的、广泛的药物来源, 它被用于治疗各种人类疾病。尽管有不同的方法可以发现结构新颖的、潜在的治疗药物, 但从药用植物中发现的天然产物以及对天然产物进行结构修饰仍然是新型药物的最好的来源之一[1]。
异土木香内酯结构中包含α, β-不饱和双键, 酯羰基对环外双键能起到活化的作用。对异土木香内酯结构修饰途径之一是利用迈克尔加成反应, 即, 将亲核试剂引入缺电子的烯烃。嘧啶类化合物具有多种生物活性, 包括抗肿瘤和抗病毒活性[1]。我们将尿嘧啶分子引入到异土木香内酯中, 希望通过迈克尔加成反应合成含嘧啶结构的倍半萜内酯类化合物, 合成路线如图1所示。
Bruker公司WM-500核磁共振仪;3200Q TRAP型质谱仪;尿嘧啶购自湖北信康医药化工有限公司;异土木香内酯为本实验室自制, 纯度95%, Hep G2细胞购自南京建成生物工程研究所。
将尿嘧啶 (2) (0.56 g, 5.00 mmol) 悬浮于水 (15 ml) 和乙醇 (20ml) 中, 向悬浮液中加入三乙胺 (6 ml) , 室温搅拌, 然后加入异土木香内酯 (1) (1.16 g, 5.00 mmol) 。反应混合物在室温下搅拌反应48 h。旋蒸除去溶剂, 残留物溶解在氯仿中, 过滤, 滤液浓缩后重结晶, 得白色固体1.46克, 收率85%。IRν, cm-1:1167, 1248, 1369, 1464, 1680, 1757, 2928.1H NMR spectrum, δ, ppm (J, Hz) :0.79 (3Н, s, 14-СН3) ;1.16-1.24 (2H, m, 1-CHB, 6-CHB) ;1.45 (1H, dd, J=15.5, J=4.0, 9-СН2) , 1.48-1.59 (3H, m, 1-CHА, 2-СН2) ;1.79 (1H, d, J=12.0, 5-СН) ;2.32 (1H, d, J=14.2, 3-СН2) ;2.64 (1Н, dtd, J=12.4, J=6.1, J=6.1, J=5.3, 7-СН) ;3.14 (1Н, ddd, J=8.3, J=5.3, J=4.2, 11-СН) ;3.67 (1Н, dd, J=14.0, J=8.3) and 4.27 (1Н, dd, J=14.3, J=4.2, 13-СН2) ;4.50 (1Н, ddd, J=6.1, J=5.6, J=1.4, 8-СН) ;5.70 (1H, dd, J=7.9, J=1.2, H-5') ;7.50 (1Н, d, J=7.9, Н-6') ;9.39 (1Н, br.s, 3'-NH) .
肝癌细胞系Hep G2是一种具有攻击性且常致死性的肿瘤。除用于抗肿瘤药物的研究外, Hep G2细胞还被广泛用于葡萄糖的消耗的研究。为筛选异土木香内酯衍生物的降血糖效果, 采用文献[3]方法检测24h后培养液中的葡糖糖消耗量。
对各化合物治疗后的Hep G2细胞株葡萄糖的摄入及24小时后不同浓度的衍生物进行了测定, 如图2所示。
异土木香内酯和尿嘧啶在乙醇水溶液中室温条件下发生迈克尔加成反应, 该反应具有区域选择性, 生成产物3, 收率85%。当温度升高到60℃时原料可以完全反应。
为筛选异土木香内酯及其衍生物的降血糖活性, 将Hep G2细胞用不同浓度 (0.05、1、2、4μg/m L) 的化合物处理后孵育24h进行测定。结果表明各个浓度的尿嘧啶对葡萄糖消耗都有明显影响。加入将正常量葡萄糖 (5 m M) 的Hep G2细胞用异土木香内酯 (1) 及其衍生物 (3) 对其处理后对葡萄糖的消耗有很大不同。在较高浓度 (>lμg/m L) 中发现了化合物1和3增加葡萄糖消耗量, 但进一步提高浓度 (2、4μg/m L) 并没有提高葡萄糖的消耗, 而且化合物3比化合物1的葡糖糖消耗量更高, 说明用尿嘧啶对异土木香内酯进行结构修饰后, 具有潜在的降血糖活性。
摘要：用尿嘧啶对异土木香内酯进行结构修饰, 得到一个新的化合物, 化合物的结构经1H NMR和IR表征确认。为研究异土木香内酯及其衍生物在体外对糖代谢的影响, 采用Hep G2细胞, 检测孵育24 h后培养液中葡萄糖消耗量, 结果表明异土木香内酯衍生物可使Hep G2细胞的葡萄糖消耗量有不同程度的增加。
关键词：异土木香内酯,尿嘧啶,葡糖糖消耗量
[1] Ollis W D, Weight D.The synthesis of 3-substituted chromones by rearrangenment of O-acyloxyacetophenones[J].J Chem Soc, 1952:3826-3830.
[2] Kim Y M.A novelα-glucosidase inhibitor from pine bark[J].Carbohydr Res, 2004, 339:715-717.
[3] 张华珊, 叶小利, 李学刚.等, 8-烷基小檗碱同系物体外降糖作用[J].西南师范大学学报 (自然科学版) , 2009, 34 (6) :155-157.
推荐阅读：
