English

• 
  

  图图式1 化合物20~27的合成路线

  Figure 图式1. Synthetic route of compounds 20~27

  图选项

  下载全尺寸图像

  下载幻灯片

  值得一提的是, 水溶性单糖或二糖来源广泛, 可在体内环境中顺利降解, 是一种绿色无害的药用材料.例如葡萄糖、半乳糖、甘露糖、乳糖等, 它们不仅为人体提供能量, 还以糖苷的形式存在于各种组织和器官中, 如大脑和神经组织等^[15], 同时它们还是一些糖蛋白的重要组成成分, 参与到各种生命活动过程中.另外, 聚乙二醇(PEG)或寡聚乙二醇(OEG)具有良好的生物相容性和水溶性, 与药物配伍制剂可以改善药物的溶解性及靶向性等.因此, 本工作通过应用“Click反应”将槲皮素与此类分子偶联, 旨在改善其水溶性, 提高其生物利用度.

  槲皮素(3, 3', 4', 5, 7-五羟基黄酮)属于黄酮醇类化合物, 是一种天然存在的小分子植物次生代谢产物^[1~3].它主要存在于日常食用的各种蔬菜、水果、茶以及葡萄酒中^[4], 并具有抗心血管疾病、抗氧化、降血糖、抗肿瘤、抗炎、抗病毒等多种药理活性^[5~14].另一方面, 槲皮素等黄酮类化合物普遍存在水溶性差的问题, 限制了其应用范围, 所以改善有药用价值的化合物的水溶性问题显得至关重要.

  Click反应是2001年诺贝尔化学奖获得者Sharpless提出的一种快速、高效、高选择性的合成方法.此反应是利用Cu (I)催化叠氮化物与端基炔进行1, 3-偶极环加成得到具有区域选择性的1, 4-二取代1, 2, 3-三唑类化合物^{[15, 16]}.本工作利用此反应为关键反应, 在槲皮素结构引入糖基、PEG或OEG, 获得了系列新型槲皮素衍生物20~27(Scheme 1), 并在3T3-L1脂肪细胞水平进行葡萄糖消耗实验和荧光探针标记的2-D-脱氧葡萄糖示踪实验, 评价其降糖活性^{[17, 18]}, 筛选出了具有良好降糖活性的新型槲皮素衍生物.

  1    结果与讨论

  为了更直观地评价槲皮素缀合物的降糖活性, 进一步用荧光探针标记的2-D-脱氧葡萄糖荧光实验(荧光强度越强, 促进糖消耗的能力越强)评价其降糖活性, 实验结果见图 2.缀合物24, 26, 27荧光强度与空白组相比, 荧光更强, 与阳性对照组相比, 强度相当, 此结果进一步显示槲皮素缀合物确实有较好的降糖活性.

  利用“Click反应”将含有炔丙基的中间体3分别与异头位叠氮基取代的半乳糖、甘露糖、乳糖、葡萄糖、唾液酸等糖类分子偶联, 然后在10% Pd/C条件下催化氢化得到一系列新型槲皮素缀合物20~27.据文献[15]报道, 在硫酸铜、抗坏血酸钠、TBAB、二氯甲烷与饱和碳酸氢钠水溶液条件下, 此反应具有较高反应收率.本工作在此基础上对反应条件进行了进一步优化, 即在硫酸铜、抗坏血酸钠、四氢呋喃水溶液条件下反应8 h, 反应收率高达80%~95%.

  

  图2 二甲双胍和缀合物24, 26和27对脂肪细胞2-脱氧葡萄糖摄取的作用

  Figure 2. Metformin as well as conjugates 24, 26 and 27 regulated 2-NBDG uptake in adipocytes

  图选项

  下载全尺寸图像

  下载幻灯片

  以二甲双胍为阳性对照, 二甲基亚砜(DMSO)为溶剂, 在3T3-L1脂肪细胞水平进行了体外糖消耗的生物活性评价(实验结果见图 1A).缀合物20~27与空白组相比, 均显示较高的糖消耗作用; 但与槲皮素比较, 活性没有显著性差异.推断可能与槲皮素缀合物与槲皮素在DMSO溶剂中均具有良好的溶解性有关.为了研究水溶性差异对糖消耗作用的影响, 在实验中改用磷酸盐缓冲液(PBS)对化合物进行溶解和稀释, 实验结果见图 1B.结果显示槲皮素在促进糖消耗方面有显著性下降, 推断此现象可能与槲皮素在PBS条件下溶解性较差有关, 相比而言, 缀合物24, 26, 27在相同条件下则可以完全溶解并保持较好的促进糖消耗的作用.

  以来源丰富的芦丁为起始原料, 分别经过O-苄基化、酸性条件下水解糖苷键、O-炔丙基化步骤, 合成得到了重要中间体3-O-炔丙基-5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素(3).在苄基化保护时, 由于芦丁结构中羟基数量较多, 且反应活性不同, 一般反应条件较难实现全部苄基化.因此我们对该步反应条件进行了优化:先将芦丁溶于N, N-二甲基甲酰胺(DMF), 加入碳酸钾, 升温至45 ℃, 搅拌0.5 h, 再加入溴化苄, 密闭条件下反应1 d.收率大大提升.之后, 反应液经抽滤、减压蒸馏, 再加入盐酸/乙醇溶液(V:V=1:10)回流3 h, 经中和、抽滤得到粗产品2, 直接用于下一步反应, 得到重要的中间体3, 这三步反应的收率为53%.

  

  图1 20~27对脂肪细胞糖消耗的作用

  Figure 1. 20~27 promoted glucose consumption in adipocytes

  图选项

  下载全尺寸图像

  下载幻灯片

  槲皮素缀合物20~27均为未见文献报道的全新化合物, 本工作对其进行了核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³C NMR)、高分辨质谱(HRMS)、MALDI-TOF-MS及熔点测定.

  2    结论

  根据设计的合成路线, 成功合成了8个新型槲皮素缀合物20~27.目标化合物的结构经¹H NMR, ¹³C NMR, HRMS和MALDI-TOF-MS等确证.该方法具有合成路线简单、反应条件温和、收率高等优点.细胞水平降糖活性研究表明, 槲皮素缀合物降糖作用的强弱与其本身溶解性有直接关系, 水溶性越好, 降糖作用越强.而且, 荧光探针标记的2-D-脱氧葡萄糖荧光实验进一步验证了槲皮素缀合物具有较好的降糖效果.

  3    实验部分

  3.1    仪器与试剂

  循环水式真空泵, 河南省予华仪器有限公司; 集热式恒温加热磁力搅拌器, 郑州长城科工贸; 低温恒温反应浴, 巩义市京华仪器有限公司; AVANCE Ⅲ-400MHz型核磁共振仪, 瑞士Bruker公司; 数字熔点仪WRS-1B, 上海精密科学仪器有限公司.柱层析硅胶(青岛海洋化工厂产品).所用试剂和溶剂为化学纯或分析纯, 要求无水的溶剂均经除水和重蒸处理.

  3.2    化合物合成

  α-叠氮唾液酸甲酯(4)参考文献[19]制备, β-叠氮甘露糖(5)、β-叠氮葡萄糖(6)、β-叠氮半乳糖(7)参考文献[20]制备, β-叠氮乳糖(8)参考文献[21]制备, 叠氮化三缩四乙二醇(9)、叠氮化聚乙二醇单甲醚2000(10)参考文献[22]制备, 11-叠氮-3, 6, 9-三氧杂十一烷基-半乳糖苷(11)参考文献[23]制备.

  3.3    生物活性测试

  在生理状态下, 检测了化合物20~27对3T3-L1脂肪细胞葡萄糖消耗以及2-D-脱氧葡萄糖摄取的影响.以二甲双胍作为阳性对照.

  3.2.4    1-[N-1-(α-N-乙酰神经氨酸)]-4-[3-O-亚甲基-槲皮素]-[1,2,3]-三唑(20)的合成

  将化合物12(200 mg, 0.19 mmoL)溶于10 mL甲醇, 加入10% Pd/C (40 mg), 通入氢气, 室温搅拌12 h, 滤除钯碳, 用2 mol•L^-1氢氧化钾水溶液调pH至9~10, 继续搅拌2 h, 用阳离子树脂调pH至中性, 过滤, 浓缩滤液, 柱层析分离纯化[洗脱剂: V(乙酸乙酯):V(甲醇):V(水)=10:1:0.1)]得黄色固体20 105 mg, 产率82%. m.p. 152.7~152.8 ℃; ¹H NMR (400 MHz, MeOD) δ: 8.16(s, 1H), 7.47(s, 1H), 7.37(d, J=8.0 Hz, 1H), 6.84(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.35(s, 1H), 6.19 (s, 1H), 5.11(s, 2H), 4.10~3.77(m, 5H), 3.77~3.54(m, 2H), 3.41~3.21(m, 1H), 2.11~2.05(m, 4H); ¹³C NMR (101 MHz, MeOD) δ: 179.8, 175.4, 165.8, 163.0, 159.0, 158.4, 149.6, 145.9, 137.2, 124.2, 122.8, 122.7, 117.0, 116.4, 105.9, 99.8, 94.8, 76.3, 72.4, 70.0, 68.8, 65.6, 64.5, 53.5, 41.1, 22.7; HRMS (ESI) calcd for C₂₉H₂₉O₁₅N₄ [M-H]^- 673.1635, found 673.1627.

  3.2.6    1-[N-1-(β-D-甘露糖)]-4-[3-O-亚甲基-槲皮素]-[1,2,3]-三唑(21)的合成

  将化合物13(200 mg, 0.22 mmoL)溶于10 mL甲醇, 加入10% Pd/C (40 mg), 通入氢气, 室温搅拌12 h, 滤除钯碳, 浓缩滤液, 柱层析分离纯化[洗脱剂: V(乙酸乙酯):V(甲醇):V(水)=30:1:0.1)]得黄色固体21 114 mg, 产率95%. m.p. 175.8~179.5 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.31(s, 1H), 7.51~7.47(m, 2H), 6.87(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.42(d, J=2.0 Hz, 1H), 6.22(d, J=2.0 Hz, 1H), 6.00(s, 1H), 5.28 (s, 1H), 5.11(s, 2H), 3.89~3.42(m, 6H); ¹³C NMR (101 MHz, DMSO-d₆) δ: 178.3, 164.6, 161.7, 156.8, 156.7, 149.1, 145.6, 142.7, 136.6, 125.0, 121.6, 121.2, 116.1, 115.8, 104.6, 99.1, 94.1, 86.3, 80.8, 73.6, 70.9, 66.7, 65.2, 61.5; HRMS (ESI) calcd for C₂₄H₂₂O₁₂N₃ [M-H]^- 544.1209, found 544.1194.

  3.2.15    1-[N-1-(聚乙二醇单甲醚2000)]-4-[3-O-亚甲基-(5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素)]-[1,2,3]-三唑(18)的合成

  化合物18的合成方法同化合物12, 以化合物10为原料得白色固体, 产率89%. m.p. 113.2~113.3 ℃; MALDI-TOF-MS calcd for C₁₃₇H₂₂₀O₅₂N₃ [M+H]⁺ 2740.4691, found 2740.4682.粗产品未经分离纯化直接用于下一步反应.

  3.2.1    5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素(2)的合成

  芦丁(6.10 g, 10.00 mmol)溶于100 mL N, N-二甲基甲酰胺(DMF)中, 加入无水碳酸钾(6.91 g, 50.00 mmol), 45 ℃搅拌30 min后加入溴化苄溶液(8.55 g, 50.00 mmoL), 继续搅拌48 h, 经薄层色谱(TLC)检测反应完全后, 过滤除去碳酸钾, 减压蒸馏除去溶剂, 粗产品直接用于下一步反应.加入300 mL乙醇和30 mL浓盐酸, 回流反应3 h, 冷却至室温, 饱和碳酸氢钠水溶液中和反应体系至中性, 抽滤, 洗涤滤饼, 干燥, 二氯甲烷重结晶得黄色固体2 4.04 g, 两步总产率61%.粗产品未经分离纯化直接用于下一步反应.

  3.2.16    1-[N-1-(聚乙二醇单甲醚2000)]-4-[3-O-亚甲基-槲皮素]-[1,2,3]-三唑(26)的合成

  化合物26的合成方法同化合物21, 以化合物18为原料得浅黄色固体, 产率93%. m.p. 81.2~81.4 ℃; ¹H NMR (400 MHz, MeOD) δ: 7.95(s, 1H), 7.47(s, 1H), 7.42(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.84(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.39(d, J=2.0 Hz, 1H), 6.21(d, J=2.0 Hz, 1H), 5.20(s, 2H), 4.48 (t, J=5.2 Hz, 2H), 3.78(t, J=5.2 Hz, 3H), 3.63~3.35(m, 174H), 3.31~3.30(m, 4H); ¹³C NMR (101 MHz, MeOD) δ: 179.9, 165.9, 163.2, 158.7, 158.4, 149.8, 146.2, 144.2, 137.2, 127.0, 123.0, 122.8, 116.8, 116.3, 106.0, 99.8, 94.8, 73.0, 71.6, 71.5, 71.4, 70.2, 65.5, 59.1, 51.4; MALDI-TOF-MS calcd for C₁₃₇H₂₂₀O₅₇N₃ [M+H]⁺ 2380.2818, found 2380.2822.

  3.2.11    1-[N-1-(β-D-吡喃半乳糖基-(1→4)-D-吡喃葡萄糖)]-4-[3-O-亚甲基-(5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素)]-[1,2,3]-三唑(16)的合成

  化合物16的合成方法同化合物12, 以化合物8为原料得黄色固体, 产率81%. m.p. 108.1 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.40(s, 1H), 7.89(d, J=2.0 Hz, 1H), 7.73(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.65(d, J=7.2 Hz, 2H), 7.54~7.32(m, 18H), 7.23(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.96(d, J=2.0 Hz, 1H), 6.73(d, J=2.0 Hz, 1H), 5.68(d, J=9.2 Hz, 1H), 5.59(d, J=6.0 Hz, 1H), 5.27~5.14(m, 11H), 4.91(s, 1H), 4.82 (d, J=4.8 Hz, 1H), 4.70~4.67 (m, 2H), 4.56(d, J=4.8 Hz, 1H), 4.27(d, J=7.2 Hz, 1H), 3.88(dd, J=15.2, 9.2 Hz, 1H), 3.79~3.75(m, 1H), 3.66~3.50(m, 8H); ¹³C NMR (101 MHz, DMSO) δ: 172.8, 163.2, 159.6, 158.6, 152.5, 150.7, 148.2, 139.4, 137.6, 137.3, 137.2, 136.5, 129.0, 128.9, 128.9, 128.8, 128.7, 128.5, 128.4, 128.3, 128.1, 128.1, 127.4, 124.4, 123.3, 122.4, 114.5, 114.1, 109.3, 104.3, 98.3, 94.7, 87.5, 80.3, 78.3, 76.1, 75.7, 73.7, 72.3, 71.0, 70.8, 70.6, 70.5, 70.4, 68.6, 64.5, 60.9; MS (ESI) m/z:1068.4 [M+H]⁺; HRMS (ESI) calcd for C₅₈H₅₈N₃O₁₇ [M+H]⁺ 1068.3761, found 1068.3759.

  3.2.5    1-[N-1-(β-D-甘露糖)]-4-[3-O-亚甲基-(5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素)]-[1,2,3]-三唑(13)的合成

  化合物13的合成方法同化合物12, 以化合物5为原料得浅黄色固体, 产率91%. m.p. 190.9~191.8 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.34(s, 1H), 7.87(d, J=2.0 Hz, 1H), 7.72(dd, J=8.4 Hz, 2.0 Hz, 1H), 7.65(d, J=7.6 Hz, 2H), 7.53~7.32(m, 18H), 7.23(d, J=8.8 Hz, 1H), 6.96(d, J=2.0 Hz, 1H), 6.73(d, J=2.0 Hz, 1H), 6.00(s, 1H), 5.28~5.26(m, 7H), 5.19(s, 2H), 5.16 (s, 2H), 5.06(d, J=5.6 Hz, 1H), 5.00(d, J=5.6 Hz, 1H), 4.63(t, J=6.0 Hz, 1H), 3.89~3.87(m, 1H), 3.74~3.72(m, 1H), 3.62~3.60(m, 1H), 3.55~3.40(m, 3H); ¹³C NMR (101 MHz, DMSO-d₆) δ: 172.8, 163.2, 159.6, 158.6, 152.5, 150.7, 148.2, 139.4, 137.6, 137.3, 137.2, 136.5, 129.0, 128.9, 128.8, 128.7, 128.5, 128.4, 128.3, 128.1, 128.1, 128.0, 127.4, 124.9, 123.3, 122.3, 114.4, 114.1, 109.4, 98.3, 94.7, 86.4, 80.8, 73.6, 71.0, 70.7, 70.6, 70.5, 70.4, 66.7, 64.7, 61.5; MS (ESI) m/z:906.3 [M+H]⁺; HRMS (ESI) calcd for C₅₂H₄₈N₃O₁₂ [M+H]⁺ 906.3233, found 906.3227.

  3.2.3    1-[N-1-(α-N-乙酰神经氨酸甲酯)]-4-[3-O-亚甲基-(5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素)]-[1,2,3]-三唑(12)的合成

  称取化合物3(301 mg, 0.43 mmoL)、化合物4(144 mg, 0.43 mmoL)、硫酸铜(69 mg, 0.43 mmoL)及(+)-L-抗坏血酸钠(85 mg, 0.43 mmoL)于25 mL圆底烧瓶中, 加入四氢呋喃/水(V:V=1:1) 10 mL, 室温搅拌10 h, 减压蒸馏除去溶剂, 柱层析分离纯化[洗脱剂: V(二氯甲烷):V(甲醇)=30:1)]得黄色固体12 320 mg, 产率72%. m.p. 124.3~124.5 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.47(s, 1H), 7.99 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.83(d, J=2.0 Hz, 1H), 7.73~7.59(m, 3H), 7.57~7.30(m, 18H), 7.19(d, J=8.8 Hz, 1H), 6.96(d, J=2.0 Hz, 1H), 6.73(d, J=2.0 Hz, 1H), 5.34(d, J=5.2 Hz, 1H), 5.30~5.07(m, 10H), 4.59(d, J=6.4 Hz, 1H), 4.33~4.31(m, 2H), 3.94~3.71(m, 3H), 3.70(s, 3H), 3.67~3.54(m, 2H), 2.99(dd, J=12.8, 4.0 Hz, 1H), 1.97~1.92(m, 1H), 1.89(s, 3H); ¹³C NMR (101 MHz, DMSO-d₆) δ: 172.7, 171.5, 167.3, 163.2, 159.6, 158.6, 152.6, 150.7, 148.1, 143.2, 139.0, 137.6, 137.3, 137.2, 136.5, 129.0, 128.92, 128.88, 128.85, 128.68, 128.51, 128.37, 128.27, 128.12, 128.05, 128.0, 127.5, 123.2, 122.2, 114.6, 114.0, 109.3, 98.3, 94.7, 89.6, 75.4, 70.7, 70.5, 70.4, 69.0, 66.6, 64.3, 64.1, 53.8, 52.1, 23.3; MS (ESI) m/z: 1049.3 [M+H]⁺; HRMS (ESI) calcd for C₅₈H₅₇N₄O₁₅ [M+H]⁺ 1049.3815, found 1049.3819.

  3.2.10    1-[N-1-(β-D-半乳糖)]-4-[3-O-亚甲基-槲皮素]-[1,2,3]-三唑(23)的合成

  化合物23的合成方法同化合物21, 以化合物15为原料得浅黄色固体, 产率96%. m.p. 110.0~110.2 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.35(s, 1H), 7.51(d, J=8.8 Hz, 1H), 7.50(s, 1H), 6, 88 (d, J=8.8 Hz, 1H), 6.43(d, J=2.0 Hz, 1H), 6.22(d, J=2.0 Hz, 1H), 5.50(d, J=9.2 Hz, 1H), 5.12(s, 2H), 4.10~4.02(m, 1H), 3.82~3.54(m, 5H); ¹³C NMR (101 MHz, DMSO-d₆) δ: 178.3, 164.6, 161.8, 156.8, 156.6, 149.2, 145.7, 143.2, 136.7, 124.2, 121.6, 121.2, 116.2, 115.8, 104.7, 99.1, 94.1, 88.6, 78.9, 74.2, 69.8, 69.0, 65.2, 60.9; HRMS (ESI) calcd for C₂₄H₂₂O₁₂N₃ [M-H]^- 544.1209, found 544.1184.

  3.2.9    1-[N-1-(β-D-半乳糖)]-4-[3-O-亚甲基-(5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素)]-[1,2,3]-三唑(15)的合成

  化合物15的合成方法同化合物12, 以化合物7为原料得黄色固体, 产率92%. m.p. 129.9~130.2 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.35(s, 1H), 7.88(s, 1H), 7.72(d, J=8.8 Hz, 1H), 7.65(d, J=7.6 Hz, 2H), 7.51~7.33(m, 18H), 7.23(d, J=8.8 Hz, 1H), 6.97(s, 1H), 6.74 (s, 1H), 5.51(d, J=8.8 Hz, 1H), 5.28~5.12(m, 8H), 5.17(s, 2H), 5.01(d, J=5.6 Hz, 1H), 4.71(t, J=5.6 Hz, 1H), 4.63(d, J=5.6 Hz, 1H), 4.07~4.02(m, 1H), 3.79~3.49(m, 5H); ¹³C NMR (101 MHz, DMSO-d₆) δ: 172.8, 163.2, 159.6, 158.6, 152.4, 150.7, 148.2, 139.4, 137.7, 137.3, 137.2, 136.5, 129.0, 128.9, 128.8, 128.7, 128.5, 128.4, 128.3, 128.1, 128.0, 127.4, 124.1, 123.3, 122.3, 114.5, 114.1, 109.4, 98.3, 94.7, 88.6, 78.9, 74.2, 70.7, 70.6, 70.5, 70.4, 69.9, 68.9, 64.6, 60.8; MS (ESI) m/z:906.3 [M+ H]⁺; HRMS (ESI) calcd for C₅₂H₄₈N₃O₁₂ [M+H]⁺ 906.3233, found 906.3231.

  3.2.2    3-炔丙氧基-5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素(3)的合成

  将化合物2(3.00 g, 4.53 mmol)溶于10 mL DMF, 加入无水碳酸钾(688 mg, 4.98 mmol)及溴丙炔(592 mg, 4.98 mmoL), 室温搅拌过夜, TLC检测反应完全, 减压旋蒸, 柱层析分离纯化[洗脱剂: V(石油醚):V(乙酸乙酯)=10:1)]得白色固体3 2.76 g, 产率87%. m.p. 302~305 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.86(d, J=2.0 Hz, 1H), 7.65(dd, J=8.8 Hz, 2.0 Hz, 1H), 7.59(d, J=7.6 Hz, 2H), 7.50~7.28(m, 18H), 6.98(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.51(d, J=2.0 Hz, 1H), 6.42(d, J=2.0 Hz, 1H), 5.25(s, 2H), 5.21(s, 2H), 5.18(s, 2H), 5.06(s, 2H), 4.88(d, J=2.4 Hz, 2H), 2.56(t, J=2.4 Hz, 1H); ¹³C NMR (101 MHz, CDCl₃) δ: 173.6, 162.9, 159.8, 158.7, 153.6, 150.8, 148.2, 138.5, 137.1, 136.8, 136.3, 135.7, 128.80, 128.64, 128.60, 128.55, 128.48, 128.0, 127.9, 127.7, 127.6, 127.3, 127.2, 126.6, 123.9, 122.4, 115.5, 113.7, 109.9, 98.1, 93.9, 79.2, 75.8, 71.4, 70.9, 70.8, 70.5, 59.2; MS (ESI) m/z: 701.2 [M+H]⁺; HRMS (ESI) calcd for C₄₆H₃₇O₇ [M+H]⁺ 701.2534, found 701.2531.

  3.2.13    1-[N-1-(3, 6, 9-三氧杂-十一-1-醇)]-4-[3-O-亚甲基-(5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素)]-[1,2,3]-三唑(17)的合成

  化合物17的合成方法同化合物12, 以化合物9为原料得白色固体, 产率92%. m.p. 109.3~109.5 ℃; ¹H NMR (400 MHz, MeOD) δ: 7.88(s, 1H), 7.43(s, 1H), 7.37(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.36~6.96(m, 20H), 6.80(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.29(s, 1H), 6.14 (s, 1H), 5.14(s, 2H), 4.42(t, J=5.6 Hz, 2H), 3.73(t, J=5.6 Hz, 2H), 3.59~3.49(m, 12H); MS (ESI) m/z:920.4 [M+H]⁺; HRMS (ESI) calcd for C₅₄H₅₄N₃O₁₁ [M+H]⁺ 920.3753, found 920.3755.

  3.2.17    1-[N-1-(1-(β-D-半乳糖)-3, 6, 9-三氧杂-十一烷基]-4-[3-O-亚甲基-(5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素)]-[1,2,3]-三唑(19)的合成

  化合物19的合成方法同化合物12, 以化合物11为原料得浅黄色固体, 产率82%. m.p. 102.1 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.34(s, 1H), 7.52(s, 1H), 7.50 (d, J=8.4 Hz, 1H), 7.36~6.96 (m, 20H), 6.83(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.33(s, 1H), 6.25(s, 1H), 5.14(s, 2H), 4.48(t, J=4.40 Hz, 2H), 4.26(d, J=7.2 Hz, 1H), 4.01~3.97(m, 1H), 3.87(d, J=2.4 Hz, 1H), 3.79~3.50(m, 18H); MS (ESI) m/z: [M+H]⁺ 1082.4; HRMS (ESI) calcd for C₆₀H₆₄N₃O₁₆ [M+H]⁺ 1082.4281, found 1082.4279.

  3.2.8    1-[N-1-(β-D-葡萄糖)]-4-[3-O-亚甲基-槲皮素]-[1,2,3]-三唑(22)的合成

  化合物22的合成方法同化合物21, 以化合物14为原料得黄色固体, 产率93%. m.p. 182.6~183.4 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.35(s, 1H), 7.52(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.51(s, 1H), 6.89 (d, J=8.4 Hz, 1H), 6.42(s, 1H), 6.22(s, 1H), 5.55(d, J=9.2 Hz, 1H), 5.12(s, 2H), 4.07~3.12(m, 6H); ¹³C NMR (101 MHz, DMSO-d₆) δ: 178.3, 164.7, 161.8, 156.8, 156.7, 149.2, 145.7, 143.1, 136.6, 124.5, 12.6, 121.2, 116.2, 115.8, 104.6, 99.1, 94.1, 88.0, 80.5, 77.5, 72.5, 70.0, 65.2, 61.3; HRMS (ESI) calcd for C₂₄H₂₂O₁₂N₃ [M-H]^- 544.1209, found 544.1216.

  3.2.18    1-[N-1-((1-(β-D-半乳糖)-3, 6, 9-三氧杂-十一烷基)]-4-[3-O-亚甲基-槲皮素]-[1,2,3]-三唑(27)的合成

  化合物27的合成方法同化合物21, 以化合物19为原料得浅黄色固体, 产率90%. m.p. 130.4~132.0 ℃; ¹H NMR (400 MHz, MeOD) δ: 7.91(s, 1H), 7.45(s, 1H), 7.37(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.83(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.30(s, 1H), 6.15 (s, 1H), 5.14(s, 2H), 4.48(t, J=4.0 Hz, 2H), 4.26(d, J=7.2 Hz, 1H), 4.01~3.97(m, 1H), 3.87(d, J=2.4 Hz, 1H), 3.79~3.50(m, 18H); ¹³C NMR (101 MHz, MeOD) δ: 178.3, 164.3, 161.5, 157.2, 156.8, 148.2, 144.6, 142.8, 135.8, 125.7, 121.6, 121.5, 115.4, 115.0, 104.5, 103.5, 98.5, 93.5, 75.2, 73.4, 71.2, 69.9, 69.9, 69.0, 68.8, 68.2, 64.1, 61.2, 49.9; HRMS (ESI) calcd for C₃₂H₃₈O₁₆N₃ [M-H]^- 720.2258, found 720.2237.

  3.2.14    1-[N-1-(3, 6, 9-三氧杂-十一-1-醇)]-4-[3-O-亚甲基-槲皮素]-[1,2,3]-三唑(25)的合成

  化合物25的合成方法同化合物21, 以化合物17为原料得浅黄色固体, 产率92%. m.p. 135.7~138.3 ℃; ¹H NMR (400 MHz, MeOD) δ: 7.88(s, 1H), 7.43(s, 1H), 7.35 (d, J=8.4 Hz, 1H), 6.80(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.29(s, 1H), 6.14(s, 1H), 5.13(s, 2H), 4.44(t, J=5.2 Hz, 2H), 3.75(t, J=5.2 Hz, 2H), 3.63~3.49(m, 12H); ¹³C NMR (101 MHz, MeOD) δ: 178.4, 164.3, 161.6, 157.3, 156.9, 148.3, 144.7, 142.8, 135.8, 125.6, 121.6, 121.4, 115.4, 114.9, 104.5, 98.4, 93.4, 72.2, 70.1, 70.0, 69.9, 68.8, 64.0, 60.8, 49.9; HRMS (ESI) calcd for C₂₆H₂₉O₁₁N₃Na [M+Na]⁺ 582.1694, found, 582.1676.

  3.2.7    1-[N-1-(β-D-葡萄糖)]-4-[3-O-亚甲基-(5, 7, 3', 4'-四苄氧基槲皮素)]-[1,2,3]-三唑(14)的合成

  化合物14的合成方法同化合物12, 以化合物6为原料得黄色固体, 产率89%. m.p. 121.7~122.1 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.39(s, 1H), 7.89(s, 1H), 7.73(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.65(d, J=7.2 Hz, 2H), 7.51~7.33(m, 18H), 7.24(d, J=8.4 Hz, 1H), 6.96(s, 1H), 6.74 (s, 1H), 5.57(d, J=9.2 Hz, 1H), 5.39(d, J=6.0 Hz, 1H), 5.30~5.17(m, 11H), 4.64(s, 1H), 3.81~3.68(m, 2H), 3.47~3.25(m, 4H); ¹³C NMR (101 MHz, DMSO-d₆) δ: 172.8, 163.2, 159.6, 158.6, 152.5, 150.7, 148.2, 143.2, 139.4, 137.7, 137.3, 137.2, 136.5, 129.0, 128.9, 128.8, 128.7, 128.6, 128.4, 128.3, 128.1, 128.0, 127.4, 124.4, 123.2, 122.4, 114.4, 114.1, 109.3, 98.3, 94.7, 88.0, 80.5, 77.4, 72.6, 70.7, 70.6, 70.5, 70.3, 70.0, 64.5, 61.2; MS (ESI) m/z:906.3 [M+H]⁺; HRMS (ESI) calcd for C₅₂H₄₈N₃O₁₂ [M+H]⁺ 906.3233, found 906.3231.

  3.2.12    1-[N-1-(β-D-吡喃半乳糖基-(1→4)-D-吡喃葡萄糖)]-4-[3-O-亚甲基-槲皮素]-[1,2,3]-三唑(24)的合成

  化合物24的合成方法同化合物21, 以化合物16为原料得浅黄色固体, 产率91%. m.p. 103.4~103.6 ℃; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.39(s, 1H), 7.53(d, J=8.0 Hz, 1H), 7.53(s, 1H), 6.90 (d, J=8.0 Hz, 1H), 6.44(s, 1H), 6.23(s, 1H), 5.67(d, J=9.2 Hz, 1H), 5.13(s, 2H), 4.28 (d, J=7.2 Hz, 1H), 3.98~3.44 (m, 12H); ¹³C NMR (101 MHz, DMSO-d₆) δ: 178.3, 164.7, 161.7, 156.8, 156.7, 149.2, 145.7, 143.2, 136.6, 124.5, 121.6, 121.2, 116.2, 115.8, 104.6, 104.3, 99.1, 94.1, 87.5, 80.3, 78.3, 76.1, 75.7, 73.7, 72.3, 71.0, 68.6, 65.1, 60.9, 60.5; HRMS (ESI) calcd for C₃₀H₃₂O₁₇N₃ [M-H]^- 706.1737, found 706.1744.

  3.3.1    脂肪细胞糖消耗的实验

  (1)空白组, 化合物组(DMSO溶解, 10 µmol•L^-1), 和Metformin (1 mmol•L^-1)温育30 min后, 再加入葡萄糖(终浓度为11 mmol•L^-1)后, 于37 ℃再孵育4 h.(2)空白组, 化合物组(PBS溶解, 10 µmol•L^-1)和Metformin (1 mmol•L^-1)温育30 min后, 再加入葡萄糖(终浓度为11 mmol•L^-1)后, 于37 ℃再孵育4 h.

  用葡萄糖测定试剂盒测定细胞上清液中葡萄糖的含量, 通过计算葡萄糖浓度差值即为脂肪细胞葡萄糖的消耗量.

  将分化成熟生长状态良好的脂肪细胞接种于48孔培养板中(2×10⁵ cell/孔), 细胞生长至约80%密度时, 将培养基换成不含糖的KRHB液同步化4 h.分组如下:

  3.3.2    脂肪细胞2-D-脱氧葡萄糖摄取的实验

  辅助材料(Supporting Information)  中间体3、目标产物20~27的¹H NMR和¹³C NMR谱图.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

  将分化成熟生长状态良好的脂肪细胞, 接种于48孔培养板中(2×10⁵ cell/孔), 细胞生长至约80%密度时, 将培养基换成不含糖的KRHB液同步化4 h.分组如下:空白组, 化合物组(PBS溶解, 10 µmol•L^-1)和Metformin (1 mmol•L^-1)温育30 min后, 再加入葡萄糖(终浓度为11 mmol•L^-1)后, 于37 ℃再孵育0.5 h.用PBS清洗后, 加100 µL的2-D-脱氧葡萄糖(2-NBDG)(500 µmol•L^-1)探针, 于37 ℃避光孵育1 h.用冷的PBS洗涤3次, 每孔加入200 µL的KRHB, 在480 nm激发波长和515 nm发射波长下用荧光显微镜拍照.

• 1. [1]

     Seo, M. J.; Lee, Y. J.; Hwang, J. H.; Kim, K. J.; Lee, B. Y. J. Nutr. Biochem. 2015, 11, 1308.

  2. [2]

     Kim, C. S.; Kwon, Y.; Choe, S. Y.; Hong, S. M.; Yoo, H.; Goto, T.; Kawada, T.; Choi, H. S.; Joe, Y.; Chung, H. T.; Yu, R. Nutr. Metab. (Lond) 2015, 12, 33. doi: 10.1186/s12986-015-0030-5

  3. [3]

     Mahmoud, M. F.; Hassan, N. A.; El Bassossy, H. M.; Fahmy, A. PLoS One 2013, 8, e63784. doi: 10.1371/journal.pone.0063784

  4. [4]

     Hertog, M. G.; Bueno-de-Mesquita, H. B.; Fehily, A. M.; Sweetnam, P. M.; Elwood, P. C. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 1996, 5, 673.

  5. [5]

     Shoskes, D. A.; Nickel, J. C. Urologic Clinics North Am. 2011, 38, 279. doi: 10.1016/j.ucl.2011.05.003

  6. [6]

     Liu, K.; Mei, F.; Wang, Y. P.; Xiao, N.; Yang, L. L.; Wang, Y. L.; Li, J.; Huang, F.; Kou, J. P.; Liu, B. L; Qi, L. W. Mol. Nutr. Food Res. 2016, 60, 551. doi: 10.1002/mnfr.201500509

  7. [7]

     Bhadada, S. V.; Vyas, V. K.; Goyal, R. K. Biomed. Pharmacother. 2016, 83, 221. doi: 10.1016/j.biopha.2016.05.018

  8. [8]

     Casado-Díaz, A.; Anter, J.; Dorado, G.; Quesada-Gómez, J. M. J. Nutr. Biochem. 2016, 32, 151. doi: 10.1016/j.jnutbio.2016.03.005

  9. [9]

     Stefek, M.; Karasu, C. Rejuvenation Res. 2011, 14, 525. doi: 10.1089/rej.2011.1170

  10. [10]

      梅青刚, 袁伟成, 王淳, 有机化学, 2015, 35, 70. doi: 10.6023/cjoc201408038Mei, Q. G.; Yuan, W. C.; Wang, C. Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 70 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc201408038

  11. [11]

      汪秋安, 吴峥, 刘莉, 邹亮华, 罗茗, 有机化学, 2010, 30, 1682. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract339373.shtmlWang, Q. A.; Wu, Z.; Liu, L.; Zou, L. H.; Luo, M. Chin. J. Org. Chem. 2010, 30, 1682 (in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract339373.shtml

  12. [12]

      延玺, 刘会青, 邹永青, 任占华, 有机化学, 2008, 28, 1534. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract337391.shtmlYan, X.; Liu, H. Q.; Zou, Y. Q.; Ren, Z. H. Chin. J. Org. Chem. 2008, 28, 1534 (in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract337391.shtml

  13. [13]

      Teng, Y. O.; Zhao, H. Y.; Wang, J.; Liu, H.; Gao, M. L.; Zhou, Y.; Han, K. L.; Fan, Z. C.; Zhang, Y. M.; Sun, H.; Yu, P. Eur. J. Med. Chem. 2016, 112, 145. doi: 10.1016/j.ejmech.2015.12.050

  14. [14]

      Sun, H.; Li, Y. S.; Zhang, X. T.; Lei, Y. N.; Ding, W. N.; Zhao, X.; Wang, H. M.; Song, X. T.; Yao, Q. W.; Zhang, Y. M.; Ma, Y.; Wang, R.; Zhu, T.; Yu, P. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2015, 25, 4567. doi: 10.1016/j.bmcl.2015.08.059

  15. [15]

      娄定辉, 汪钢强, 夏立, 陈凌, 汪秋安, 有机化学, 2013, 33, 535. doi: 10.6023/cjoc201210035Lou, D. H.; Wang, G. Q.; Xia, L.; Chen, L.; Wang, Q. A. Chin. J. Org. Chem. 2013, 33, 535 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc201210035

  16. [16]

      赵志刚, 王晓红, 石治川, 程玉宇, 有机化学, 2014, 34, 1110. doi: 10.6023/cjoc201401042Zhao, Z. G.; Wang, X. H.; Shi, Z. C.; Cheng, Y. Y. Chin. J. Org. Chem. 2014, 34, 1110 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc201401042

  17. [17]

      Xiao, N.; Mei, F.; Sun, Y.; Pan, G. J.; Liu, B. L.; Liu, K. Planta Med. 2014, 80, 993. doi: 10.1055/s-00000058

  18. [18]

      Pan, G. J.; Zhao, L. B.; Xiao, N.; Yang, K.; Ma, Y. T.; Zhao, X.; Fan, Z. C.; Zhang, Y. M.; Yao, Q. W.; Lu, K.; Yu, P. Eur. J. Med. Chem. 2016, 122, 674. doi: 10.1016/j.ejmech.2016.07.015

  19. [19]

      Weïwer, M.; Chen, C. C.; Kemp, M. M.; Linhardt, R. J. Eur. J. Org. Chem. 2009, 10.1002/ejoc.200900117.

  20. [20]

      Hanessian, S.; Saavedra, O. M.; Mascitti, V.; Marterer, W.; Dehriein; R.; Mak, C. P. Tetrahedron 2001, 57, 3267. doi: 10.1016/S0040-4020(01)00196-X

  21. [21]

      Tso, K. K.; Leung, K. K.; Liu, H. W.; Lo, K. K. Chem. Commun. 2016, 52, 4557. doi: 10.1039/C6CC00918B

  22. [22]

      Michalina, P.; Florence, C. D.; Alain, M.; Stanisław, P. Carbohydr. Res. 2015, 414, 51. doi: 10.1016/j.carres.2015.07.007

  23. [23]

      Zhang, S.; Moussodia, R. O.; Sun, H. J.; Leowanawat, P.; Muncan, A.; Nusbaum, C. D.; Chelling, K. M.; Heiney, P. A.; Klein, M. L.; André, S.; Roy, R.; Gabius, H. J.; Percec, V. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2014, 53, 10899. doi: 10.1002/anie.201403186

• 

  图式1  化合物20~27的合成路线

  Scheme 1  Synthetic route of compounds 20~27

  Reagent and conditions: (a) BnBr, K₂CO₃, DMF, reflux; (b) HCl, EtOH, reflux; (c) 3-bromo-1-propyne, K₂CO₃, DMF, r.t.; (d) 4～11 (Group-N₃), CuSO₄, ascorbic acid, THF/H₂O (V∶V＝1∶1); (e) H₂, Pd/C 10%, MeOH

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 1  20~27对脂肪细胞糖消耗的作用

  Figure 1  20~27 promoted glucose consumption in adipocytes

  (A): Dissolved in DMSO and diluted with PBS.(B): Dissolved in PBS. ^*p < 0.05, ^**p < 0.01, ^***p < 0.001, ^****p < 0.0001 vs. blank

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 2  二甲双胍和缀合物24, 26和27对脂肪细胞2-脱氧葡萄糖摄取的作用

  Figure 2  Metformin as well as conjugates 24, 26 and 27 regulated 2-NBDG uptake in adipocytes

  These compounds were dissolved in PBS. 24, 26, 27(10 μmol•L^-1), metformin (1 mmol•L^-1)

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
•