芒果苷衍生物的合成及其PTP1B酶抑制活性研究

周 宇，胡麗娜，羅劍飛，俞世沖，吳秋業

(1.解放軍第82醫院，江蘇 淮安 223001； 2. 第二軍醫大學有機化學教研室，上海 200433)

芒果苷衍生物的合成及其PTP1B酶抑制活性研究

周 宇1，胡麗娜2，羅劍飛2，俞世沖2，吳秋業2

(1.解放軍第82醫院，江蘇 淮安 223001； 2. 第二軍醫大學有機化學教研室，上海 200433)

目的設計合成一系列芒果苷衍生物并進行體外蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性實驗。方法利用親核取代反應在芒果苷上引入疏水芐基，設計合成8個新化合物4～11，采用比色法對化合物進行PTP1B抑制活性研究。結果設計合成的8個化合物對PTP1B酶都有一定的抑制作用。結論芒果苷衍生物的活性明顯好于芒果苷本身的活性，芐基的對位取代活性要優于鄰位和間位取代，且芐基上氯原子取代的衍生物要高于其它原子取代的化合物活性。

芒果苷；蛋白酪氨酸磷酸酶1B；化學合成；抑制活性

1 前言

芒果苷(mangiferin)，又名芒果素，知母寧，是從百合科植物知母中提取的天然多酚類化合物，分子式為C19H18O11。芒果苷有多種重要生理活性，如抗氧化[1]、抗腫瘤[2]、抗炎[3]、神經保護[4]以及ACAT酶抑制作用[5]等。近來研究發現芒果苷通過抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)表現出較好的抗糖尿病活性[6,7]。

PTP1B是胰島素轉導通路關鍵的負調控因子，它可以控制通路中信號蛋白(包括胰島素受體) 的去磷酸化，拮抗激酶催化的磷酸化反應，從而對生物體產生影響[8～10]。臨床研究發現PTP1B酶抑制劑可以通過降低PTP1B濃度來增強胰島素的活性，PTP1B是治療Ⅱ型糖尿病和肥胖癥的有效靶點[11,12]，因此關于PTP1B抑制劑的研究也成為國際研究的熱點之一。

芒果苷本身溶解性不好，限制了進一步的應用。廖洪利等[13]其進行結構改造，引入烷基和芐基以提高其溶解性，并且發現結果化合物2和3有良好的 PTP1B酶抑制活性?；谝陨涎芯?，筆者設計合成了一系列芐基取代的芒果苷衍生物，并且對這些化合物進行PTP1B酶抑制活性測試。

2 合成實驗

熔點用YRT-3熔點測定儀(溫度未經校正)測定；質譜用安捷倫1100型質譜儀測定；核磁共振氫譜用Varian INOVA-600型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內標)測定。所用試劑均為市售分析純。

2.1目標化合物4-11的合成 將芒果苷(420 mg, 1 mmol)溶于干燥的DMF (20 ml)，加入碳酸鉀(100 mg), 攪拌20 min后加入取代的氯芐(4 mmol)，攪拌，油浴加熱60 ℃, 10 h后，TLC顯示反應完全。將反應混合液真空濃縮，柱層析，二氯甲烷/甲醇為洗脫劑，得到438 mg淡黃色粉末，為目標化合物4。其它目標化合物5-11均按此法合成，合成路線如圖1，其結構、產率、熔點、MS和1H NMR數據見表1。

圖1 目標化合物的合成路線

表1目標化合物的結構、熔點和光譜數據

化合物R收率(%)mp(℃)MS(M+1)+1HNMR(DMSO-d6,δppm)458.7139～142747.6213.49(1H,s),7.80-7.19(14H,m),6.82(1H,s),5.40-5.27(6H,m),4.78(2H,b),4.70(1H,m),4.53(1H,b),4.37(1H,b),4.32(1H,m),3.96(1H,m),3.48(1H,m),3.24-3.15(3H,m).564.1143～144735.6813.47(1H,s),7.58(1H,s),7.46-7.18(12H,m),6.72(1H,s),5.31-5.17(6H,m),4.77(2H,b),4.69(1H,m),4.47(1H,b),4.34(1H,b),3.97(1H,m),3.76(1H,m),3.52(1H,m),3.27-3.13(3H,m),2.48(9H,s).667.6138～140783.6213.53(1H,s),7.58(1H,s),7.57-6.92(13H,m),6.72(1H,s),5.25-5.13(6H,m),4.82(2H,b),4.69(1H,s),4.67(1H,b),4.66(1H,b),4.64(1H,m),4.57(1H,m),3.79-3.72(9H,s),3.29(1H,m),3.20-2.49(3H,m).765.4134～136797.5113.50(1H,s),7.64(1H,s),7.60-7.35(13H,m),6.80(1H,s),5.41-5.27(6H,m),4.82(2H,b),4.70(1H,m),4.47(1H,b),4.34(1H,b),4.00(1H,m),3.75(1H,m),3.50(1H,m),3.21-3.11(3H,m).867.5137～139797.4913.52(1H,s),7.63-7.37(13H,m),7.30(1H,s),6.67(1H,s),5.38-5.19(6H,m),4.87(2H,b),4.70(1H,m),4.62(1H,b),4.49(1H,b),3.90(1H,m),3.75(1H,m),3.50(1H,m),3.25-3.14(3H,m).958.3145～147735.6813.56(1H,s),7.68-7.16(14H,m),6.85(1H,s),5.34-5.18(6H,m),4.71(2H,b),4.70(1H,m),4.47(1H,b),4.34(1H,b),3.99(1H,m),3.75(1H,m),3.40(1H,m),3.25-3.15(3H,m),2.36-2.32(9H,s).1065.2124～126890.2713.50(1H,s),7.91(1H,s),7.64-7.35(10H,m),7.39(1H,s),6.72(1H,s),5.42～5.27(6H,m),4.72(2H,b),4.70(1H,m),4.47(1H,b),4.34(1H,b),3.99(1H,m),3.75(1H,m),3.45(1H,m),3.28-3.20(3H,m)1156.6144～146747.6113.47(1H,s),7.82-7.25(14H,m),6.82(1H,s),5.40[5.27(6H,m),4.79(2H,b),4.72(1H,m),4.51(1H,b),4.38(1H,b),4.35(1H,m),3.94(1H,m),3.44(1H,m),3.26-3.18(3H,m).

3 藥理實驗

根據Goldstein等人的方法測定化合物的酶抑制活性[14]。將化合物用DMSO配制成濃度分別為20 μg/ml和4 μg/ml的供試品溶液，以p-NPP為底物，實驗混合液包含10 mmol/L p-NPP，50 mmol/L HEPES緩沖液 (pH 7.0)以及1 mmol/L EDTA和DTT。當向體系中加入500 ml 0.1 mol/L NaOH時，反應停止，測定410 nm時的光吸收度。不含酶實驗組用來校正非酶反應和反應體系中產生的對硝基苯酚鹽離子濃度，用摩爾消光系數1.78×104來測定體系中對硝基苯酚鹽離子濃度，釩酸鈉為對照組(IC50, 2 mmol/L)。該類化合物的PTP1B酶抑制活性測試實驗結果如表2所示。

從藥理活性篩選結果發現：該類化合物表現出良好的PTP1B酶抑制活性。在4 mg/ml的濃度時，化合物8, 10和11的PTP1B酶抑制活性分別為24.1%, 37.6%, 40.9%。芒果苷本身的PTP1B酶抑制活性較弱，但是將芒果苷的C-3, C-6, C-7酚羥基取代可以顯著增強抑制活性。構效關系表明:帶有氯原子取代芐基的化合物活性要優于其他基團取代芐基的化合物。通過比較化合物4, 5和10, 11的活性，還發現：芐基的對位取代要優于鄰位和間位取代的活性。

4 結論

目前國際上通過天然產物分離或化學合成的PTP1B酶抑制劑，由于電負性高、細胞膜通透性差及專一性差等原因，離最終成為臨床藥物還有一定距離。本課題以天然產物芒果苷為先導化合物，設計合成了一系列新衍生物4-11，并對其進行體外PTP1B 酶抑制活性測定，結果表明該類化合物表現出一定的PTP1B酶抑制活性，為以后對芒果苷進一步的結構修飾和構效關系研究奠定了基礎。

表2目標化合物的體外PTP1B酶抑制活性

化合物RInh(%)20μg/ml4μg/ml4a-5a2.46a-745.4-8a24.19a-1061.937.611a40.9

注：a加入緩沖液后樣品出現沉淀。

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2011-01-06

[修回日期] 2011-03-10

SynthesisandPTP1Bactivityofenzymeinhibitionofmangiferinderivates

ZHOU Yu1, HU Li-na2, LUO Jian-fei2, YU Shi-chong2,WU Qiu-ye2

(1.NO. 82 Hospital of PLA, Huaian 223001，China; 2. Department of Organic Chemistry，School of Pharmacy，Second Military Medical University，Shanghai 200433，China)

ObjectiveTo synthetize and conduct PTP1B inhibitory activity experiment of series of novel mangiferin derivates.MethodsDifferent benzyl groups were introduced to mangiferin framework by nucleophilic substitution reaction. All the compounds were screened against protein tyrosine phosphatase 1B(PTP1B)with the colorimetrie assay.ResultsEight compounds were synthesized and all the compounds exhibited PTP1B inhibitory activity to some extent.ConclusionsDerivates of mangiferin remarkably enhanced the activity compared with mangiferin itself. In addition, the benzylated derivates with chloro atom had better inhibitory activity than other substitution groups. Furthermore,theparaposition of the benzyl was a better place for introducing substituent thanmetaandorthoposition.

mangiferin; protein tyrosine phosphatase 1B; chemical synthesis; inhibition

上海市科委基礎重點項目 ( 08JC1405500).

周 宇(1962-)，女，副主任藥師.

吳秋業. Tel: (021)81871225, E-mail: wuqy6439@sohu.com.

R914.5

A

1006-0111(2011)03-0193-04