紅景天活性成分絡塞維的合成

劉 航，李安鵬，趙慶杰，徐 偉 （. 福建中醫藥大學藥學院，福建 福州 35000；. 海軍軍醫大學藥學院，上海00433）

絡塞維（rosavin）是從中國藥用植物紅景天的根和莖中提取的獨特化學成分[1]，主要用于抗疲勞、抗缺氧、緩解壓力、降血糖、提高工作能力效率和治療神經系統的功能性疾病[2-3]。傳統的絡塞維獲取方法主要是從紅景天植物中分離提純得到，但由于絡塞維在紅景天中的含量極低，且分離難度大，由于原材料的差異，含量也各有不同。鑒于天然絡塞維的獲取難度極大，而且價格昂貴，因此，開發一種廉價、簡單、高收率的絡塞維合成方法具有重大意義。本實驗以廉價的葡萄糖、阿拉伯吡喃糖、肉桂醇為起始原料，經合成絡思為其中一個中間體[4]，然后，對絡思葡萄糖6 位羥基以叔丁基二苯基硅基進行高選擇性保護，再乙?；Ｗo2,3,4 位羥基，選擇性脫去6 位叔丁基二苯基硅基作為糖基化受體，三氟甲磺酸三甲基硅酯為糖苷化催化劑，1-O-三氯亞胺酯三乙酰阿拉伯糖為供體，實現了絡塞維的全合成，合成路線如圖1 所示。

1 試劑和儀器

β-D-五乙酰葡萄糖、四乙酰阿拉伯糖、肉桂醇、三氟甲磺酸三甲基硅脂、水合肼、甲醇鈉等試劑均為分析純，購買于上海阿達瑪斯試劑有限公司。旋轉蒸發儀、磁力攪拌器（德國艾卡儀器設備有限公司）；低溫冷阱（上海豫康科技有限公司）；天平（梅特勒-托利多儀器有限公司）；AC-P600 型核磁共振儀（Bruker-Spectrospin）；LC/MSD-iQ 型質譜儀（安捷倫）。

2 方法

2.1 化合物(2R,3R,4S,5R,6R)-2-(acetoxymethyl)-6-hydroxytetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyltriacetate（1）的合成

圖1 絡塞維的全合成

將β-D-五乙酰葡萄糖780 g（2 mol）加入到800 ml的二甲基甲酰胺（DMF）中，加入乙酸133 g（2.2 mol），冷卻至0 ℃，滴加水合肼110 g（2.2 mol），滴加完畢后，升至室溫反應，用薄層色譜法（TLC）檢測反應進行程度，反應完畢后，加入1 mol/L 鹽酸300 ml淬滅反應，乙酸乙酯（EA）萃取，飽和碳酸鈉洗滌，干燥后蒸干，得無色油狀物，快速硅膠柱層析得化合物（1）640 g，收率92%。1H-NMR (600 MHz,DMSO-d6, δ) 7.28 (d, J = 4.3 Hz, 1H), 5.47～5.33(m,1H), 5.24 (t, J = 3.3 Hz, 1H), 4.94 (t, J = 9.6 Hz, 1H),4.73 (dd, J = 10.3、3.4 Hz, 1H), 4.15 (dd, J = 8.5, 2.4 Hz,2H), 4.04 (dd, J = 15.5, 8.5 Hz, 1H), 2.03 (s, 3H),2.01 (d, J = 1.4 Hz, 3H), 1.98 (s, 3H)。13C -NMR(151 MHz, DMSO-d6, δ) 170.54, 170.17, 170.09 ～170.00 (4 C), 169.78, 89.50, 71.29, 69.85, 68.98,66.76, 62.61, 20.88. ESI-MS C14H20O10Na [M+Na]+m/z=371.095 1。

2.2 化合物(2R,3R,4S,5R,6S)-2-(acetoxymethyl)-6-(2,2,2-trichloro-1-iminoethoxy)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyl triacetate（2）的合成

將四乙酰葡萄糖216 g（620 mmol）溶于350 ml無水二氯甲烷中，加入三氯乙腈160 g（1 117 mmol），攪拌均勻，冷卻至0 ℃，滴加1,8-二氮雜二環十一碳-7-烯（1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, DBU）9.4 g（62 mmol），升至室溫，反應3 h，TLC 檢測反應完畢，蒸干，石油醚：乙酸乙酯(2:1)快速硅膠柱層析，得無色油狀化合物（2）265 g，收率87%。1HNMR (CDCl3,δ): 6.60 (1H, d, J = 3.2 Hz, H-1), 5.54(1H, t, J = 9.3 Hz, H-4), 5.30～5.10 (2H, 寬峰, H-2,H-3), 4.30～4.00 (3H, m, H-5, H2-6), 2.14～ 1.95 (12H,COCH3)。13C-NMR (300 MHz, DMSO-d6, δ) 170.5,169.8, 169.7, 169.6, 159.7, 90.5, 71.2 (2 C), 67.8,68.8, 65.4, 62.0, 21.0, 20.7, 20.65, 20.6。ESI-MS C16H20Cl3NO10Na [M+Na]+m/z=514.006 5。

2.3 化合物(2R,3R,4S,5S,6R)-2-(cinnamyloxy)-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triol（4）的合成

將化合物（2）170 g（346 mmol）溶于1 L 無水二氯甲烷中，加入肉桂醇70 g（520 mmol），攪拌下加入4 ?分子篩100 g，室溫下攪拌30 min，然后冷卻至0 ℃，滴加三氟甲磺酸三甲基硅8 g（34.6 mmol），室溫攪拌反應過夜，TLC 檢測反應完畢后，過濾，濾液加飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，飽和氯化鈉洗滌，無水硫酸鈉干燥，蒸干，快速硅膠柱層析得化合物(2R,3R,4S,5R,6R)-2-(acetoxymethyl)-6-(cinnamyloxy) tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyl triacetate（3）131 g (282 mmol)，收率82%，mp.81～83 ℃。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6, δ) 7.47 ～ 7.43 (m, 2H),7.36 (dd, J = 8.4、7.0 Hz, 2H), 7.29 ～ 7.26 (m, 1H),6.60 (dd, J = 16.0、1.7 Hz, 1H), 6.43 ～ 6.23 (m, 1H),5.31 (t, J = 9.6 Hz, 1H), 4.98 ～ 4.89 (m, 2H), 4.84(dd, J = 9.7、8.0 Hz, 1H), 4.40 (ddd, J = 13.3、5.5、1.6 Hz, 1H), 4.30 ～ 4.18 (m, 2H), 4.10 ～ 3.98 (m,2H), 2.03 (d, J = 3.6 Hz, 6H), 2.00 (s, 3H), 1.95 (s,3H)。13C NMR (151 MHz, DMSO-d6, δ) 170.51,170.01, 169.74, 169.53, 136.71, 132.28, 129.11 (2 C),128.24, 126.84 (2 C), 125.89, 99.18, 72.59, 71.51,71.08, 69.57, 68.72, 62.23, 20.94, 20.88, 20.83,20.73。ESI-MS C23H32NO10[M+NH4]+m/z=482.203 0。將化合物（3）131 g (282 mmol)溶于1 L無水甲醇中，加入甲醇鈉5 g，回流1 h，TLC 檢測反應完畢后，加入醋酸淬滅，然后蒸干甲醇，二氯甲烷∶甲醇-6∶1 硅膠柱層析純化，得化合物（4）78.4 g，收率95.2%。1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6, δ) 7.43(d, J = 7.2 Hz, 2H), 7.32 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 7.23 (t, J =7.2 Hz, 1H), 6.66 (d, J = 16.0 Hz, 1H), 6.35 (dt, J =16.0, 5.7 Hz, 1H), 4.49 ～4.34 (m, 1H), 4.28 ～ 4.13(m, 2H), 3.68 (d, J = 10.6 Hz, 1H), 3.45 (dd, J = 11.7,5.3 Hz, 1H), 3.17 ～ 2.93 (m, 4H)。13C NMR (75 MHz,DMSO-d6) δ 136.97, 131.70, 129.09 (2 C), 128.05,126.82, 126.77 (2 C), 102.61, 77.39, 77.22, 73.98,70.57, 69.00, 61.58。ESI-MS C16H21O8[M+COOH]-m/z=341.125 3。

2.4 化合物(2R,3S,4S,5R,6R)-2-(tert-butyldiphenylsilyl-oxy-methyl)-6-(cinnamyloxy)tetrahydro-2Hpyran-3,4,5-triol（5）的合成

將化合物（4）57 g（200 mmol）溶于吡啶中，冷卻到0 ℃，然后分批加入叔丁基二苯基氯硅烷（TBDPSCl）52 g（200 mmol），加畢后升至室溫，攪拌過夜，TLC 檢測，反應完畢，蒸干，硅膠柱層析得化合物（5）96.1 g，收率93.2%。1H NMR (600 MHz,DMSO-d6, δ) 7.76 ～ 7.67 (m, 4H), 7.49 ～7.39 (m,9H), 7.33 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.25 (t, J = 7.3 Hz, 1H),6.66 (d, J = 16.0 Hz, 1H), 6.40 (dt, J = 16.0, 5.8 Hz,1H), 4.53 ～ 4.41 (m, 1H), 4.31 (d, J = 7.8 Hz, 1H),4.26 (dd, J = 13.7, 5.8 Hz, 1H), 4.02 ～ 3.97 (m, 1H),3.80 (dd, J = 11.0, 6.0 Hz, 1H), 3.36 ～ 3.27 (m, 2H),3.24 ～ 3.16 (m, 2H), 3.08 (t, J = 8.2 Hz, 1H), 1.02 (s,9H)。13C NMR (151 MHz, DMSO-d6, δ) 136.88,135.64 (2 C), 135.59 (2 C), 133.87, 133.76, 131.82,130.21, 130.18, 129.09 (3 C), 128.23 (3 C), 128.08,126.75 (3 C), 102.44, 77.22, 77.11, 73.93, 70.26,68.75, 64.24, 27.06 (3 C), 19.40。 ESI-MS C31H42NO6Si [M+NH4]+m/z=552.278 1。

2.5 化合物(2R,3R,4S,5R,6R)-2-(tert-butyldiphenylsilyl-oxy-methyl)-6-(cinnamyloxy)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyl triacetate（6）的合成

將化合物（5）96.1 g（180 mmol）加入300 ml 醋酐，3 g 二甲基氨基吡啶(DMAP)，室溫反應6～8 h。TLC 檢測反應完畢后，蒸干溶劑，加入乙酸乙酯溶解，加入1 mol/L 鹽酸洗滌，飽和碳酸氫鈉洗滌，然后氯化鈉洗滌，快速硅膠柱層析，得化合物（6）105 g，收率89%。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6, δ) 7.70(d, J = 6.7 Hz, 2H), 7.64 (d, J = 6.6 Hz, 2H), 7.51 ～7.40 (m, 9H), 7.33 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.26 (t, J = 7.3 Hz,1H), 6.59 (d, J = 16.0 Hz, 1H), 6.35 (dt, J = 16.0、5.8 Hz,1H), 5.30 (t, J = 9.6 Hz, 1H), 5.16 (t, J = 9.7 Hz, 1H),4.90 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 4.88 ～ 4.79 (m, 1H), 4.44(dd, J = 13.4、5.3 Hz, 1H), 4.27 (dd, J = 13.4, 6.2 Hz,1H), 3.88 (dd, J = 12.5、2.8 Hz, 1H), 3.75 (s, 1H),2.04 (s, 3H), 1.96 (d, J = 1.7 Hz, 6H), 1.00 (s, 9H)。13C NMR (600 MHz, DMSO-d6, δ) 170.09, 169.58,169.44, 136.68, 135.69 (2 C), 135.59 (2 C), 133.32,133.06, 132.15, 130.34, 129.09 (2 C), 128.31 (6 C),126.83 (2 C), 125.97, 99.08, 73.58, 73.05, 71.61, 69.18,68.41, 62.46, 26.92 (3 C), 20.95, 20.86 (2 C), 19.32。ESI-MS C37H48NO9Si [M+NH4]+m/z=678.313 5。

2.6 化合物(2R,3R,4S,5R,6R)-2-(cinnamyloxy)-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyl triacetate（7）的合成

將化合物（6）66 g（100 mmol）溶于300 ml 四氫呋喃中，攪拌溶解后，0 ℃下加入吡啶40 ml、48%氫氟酸（30 ml），然后室溫攪拌，TLC 跟蹤監測，反應完畢后，加入1 L 乙酸乙酯，飽和碳酸氫鈉洗滌，1 mol/L 鹽酸洗滌，無水硫酸鈉干燥，硅膠柱層析純化，得化合物（7）35.8 g，收率84%。1H NMR(600 MHz, DMSO-d6, δ) 7.45 (d, J = 7.5 Hz, 2H),7.35 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.27 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 6.61(d, J = 16.0 Hz, 1H), 6.34 (dt, J = 16.0, 5.7 Hz, 1H),5.42 ～ 5.14 (m, 1H), 4.94 (t, J = 9.7 Hz, 1H), 4.88 ～4.80 (m, 2H), 4.45 (dd, J = 13.5, 4.9 Hz, 1H), 4.27(dd, J = 13.5, 6.0 Hz, 1H), 3.73 (dd, J = 9.7、5.2、2.1 Hz, 1H), 3.56 (dd, J = 12.0、1.9 Hz, 1H), 3.46 (dd, J =12.1、5.3 Hz, 1H), 2.02 (s, 3H), 1.99 (s, 3H), 1.95 (s,3H).13C NMR (151 MHz, DMSO-d6, δ) 170.08,169.70, 169.55, 136.74, 132.12, 129.10 (2 C), 128.20,126.83 (2 C), 125.97, 99.22, 74.22, 73.13, 71.69,69.39, 69.10, 60.52, 20.94 (2 C), 20.81。ESI-MS C21H30NO9[M+NH4]+m/z=440.192 2。

2.7 化合物(2S,3R,4S,5S)-2-(2,2,2-trichloro-1-iminoethoxy)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyltriacetate（8）的合成

將1-羥基-2,3,4-三乙酰阿拉伯吡喃糖276 g（1 000 mmol）溶于800 ml 無水二氯甲烷中，加入三氯乙腈216 g（1 500 mmol），攪拌均勻，冷卻至0 ℃，滴加二氮雜二環（DBU）18 g（120 mmol），升至室溫，反應3 h，TLC 檢測反應完畢，蒸干，石油醚：乙酸乙酯(2:1)快速硅膠柱層析，得無色油狀物化合物（8）322 g，收率76%。1H NMR (600 MHz,DMSO-d6, δ) 9.88 (s, 1H), 6.45 (d, J = 3.7 Hz, 1H),5.42 ～ 5.38 (m, 1H), 5.30 (dd, J = 10.7、3.4 Hz, 1H),5.20 (dd, J = 10.8、3.5 Hz, 1H), 4.10 (d, J = 13.6 Hz,1H), 3.89 (dd, J = 13.4、2.0 Hz, 1H), 2.14 (s, 3H),2.01 (s, 3H), 1.99 (s, 3H).13C NMR (151 MHz,DMSO, δ) 170.27, 170.24, 170.05, 158.69, 93.46(2 C), 68.34, 67.26, 66.99, 63.06, 21.07, 20.89, 20.71。ESI-MS C13H20Cl3N2O8[M+NH4]+m/z=443.982 6。

2.8 化合物rosavin（9）的合成

將化合物（7）42 g（100 mmol）、化合物（8）63 g（150 mmol）溶于500 ml 無水二氯甲烷中，加入4?分子篩100 g，氮氣保護，室溫下攪拌30 min，然后冷卻到0 ℃，滴加三甲基硅三氟甲磺酸酯（TMSOTf）2.2 g（10 mmol），然后升至室溫反應，TLC 跟蹤監測。反應完畢后，加入少量三乙胺淬滅反應，1 mol/L 鹽酸洗滌，飽和碳酸氫鈉洗滌，無水硫酸鈉干燥，蒸干，得乙酰絡塞維，無須純化，直接進行下一步反應。將乙酰絡塞維粗品62 g（90 mmol）溶于無水甲醇中，溶解，再加甲醇鈉5 g，回流3 h，反應完畢后，加入醋酸淬滅，然后蒸干甲醇，C-18 液相分離，得白色固體絡塞維32 g，兩步收率75.7%，mp.171～173 ℃。1H NMR (600 MHz,DMSO-d6, δ) 7.43 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.32 (t, J = 7.6 Hz,2H), 7.27 ～ 7.19 (m, 1H), 6.66 (dd, J = 16.0、3.8 Hz,1H), 6.44 ～ 6.26 (m, 1H), 5.08 (t, J = 4.4 Hz, 1H),5.00 ～ 4.92 (m, 2H), 4.82 (dd, J = 13.2、3.1 Hz, 1H),4.53 (d, J = 5.7 Hz, 1H), 4.47 (d, J = 4.5 Hz, 1H),4.40 (ddd, J = 13.2、5.3、1.7 Hz, 1H), 4.21 (dd, J =11.1、4.9 Hz, 3H), 3.93 (dd, J = 11.3、1.7 Hz, 1H),3.84 ～ 3.69 (m, 1H), 3.69 ～ 3.59 (m, 2H), 3.57 ～ 3.27(m, 8H), 3.14 (td, J = 8.9、4.8 Hz, 1H), 3.08 ～ 2.96(m, 2H).13C NMR (151 MHz, DMSO-d6,δ) 136.98,131.98, 129.08 (2 C), 128.05, 126.80 (2 C), 126.70,103.98, 102.37, 77.09, 76.15, 73.89, 73.01, 71.02,70.66, 68.93, 68.61, 67.79, 65.31。 ESI-MS C20H28O10Na [M+Na]+m/z=451.158 0。

3 結果與討論

本研究所用的合成方法以β-D-五乙?；咸烟呛桶⒗拎菫槠鹗荚?，合成1-O-三氯亞胺酯-2,3,4,6 四乙酰葡萄糖、1-O-三氯亞胺酯-2,3,4,三乙酰阿拉伯糖為高活性糖基化供體，合成絡思為中間體，經選擇性保護和脫保護后，以三氟甲磺酸三甲基硅脂為糖苷化反應催化劑合成絡塞維，此方法較三氟化硼乙醚糖基化收率更高[5],比碳酸銀、三氟甲磺酸銀[6]催化溴代四乙酰葡萄糖的方法更為簡單，無需避光操作，而且原料便宜，成本更低，合成過程中無高危險性反應。三氯亞胺酯為活化基團的供體，較端位乙?；菫榛罨鶊F供體的糖基化反應收率更高。在葡萄糖6 位-OH 的選擇性保護上，叔丁基二苯基硅基[7,8]以足夠的空間位阻，具有高效的選擇性，穩定性較好，較-Li[4]用三苯甲基保護更有優勢，而且后期選擇性脫除簡單，極大簡化了合成過程，提高了合成中間體的反應收率。本方法合成絡塞維工藝簡單，合成路徑短，生產成本低，原料便宜，安全性高，污染少，收率高，適合于絡塞維的規模性放大生產。