Depresteroside选择性酯基水解条件优化.pdf

基金项目国家自然科学基金项目（82260679）；云南省地方本科高校基础研究联合专项资金项目（2019FH001-002）收稿日期2023-02-20修回日期2023-03-01第一作者简介赖玉霞，硕士研究生，主要从事天然药物化学研究。*通信作者：王福生，教授，博士，E-mail：。Depresteroside（1）是环烯醚萜苷二聚体，1994 年由 Chulia 等1首次从平龙胆 Gentiana depressa 的叶子中分离得到，具有抗氧化2、止咳3等活性，但是其分子量大，影响在活性和结构修饰方面的应用，而化合物 1 所蕴含的结构单元 Secologanolyl-7-loganate（2）、马钱苷酸（3）和 Demethylsecologanol（4）不仅具有不同的生物活性，且便于进行结构修饰。化合物 3 有抗糖尿病 4、抗糖尿病肾病 5 以及抗炎 6 活性。化合物4 由 Kitajima 等7首次从小花蛇根草 Ophiorrhiza liukiuensis 中分离得到，但含量极低，具有抗氧化应激诱导的神经细胞损伤活性8。Chulia 等用 0.5 mol/L 的 NaOH 溶液对1 进行部分水解得 2，收率约 30%，进一步水解 1 得到 3，收率较低1。刘艳红等9用 0.5%三乙胺甲醇溶液水解 1，得到 2，收率仅为 55%。本课题组前期从龙胆属植物微籽龙胆 Gentiana delavayi 中发现 1为量丰化合物。因此，本实验以天然产物 1 为原料，优化 1 的水解条件以获得大量的 2、3 和 4 化合物，为 2、3 和 4 的结构修饰和药理活性研究奠定物质基础。1仪器与试剂1.1仪器400 MHz 核磁共振仪（德国 Bruker 公司）；磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公司）；旋转蒸发仪（海道尔夫仪器设备有限公司）；分析天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）。1.2 试剂氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠（北京化学试剂有限公司）；甲醇（四川西陇科学有限公司）；盐酸（重庆川东化工有限公司）。2水解反应路线以化合物 1 为原料，碱作为反应试剂，考察只生成化合物 2，以及进一步完全水解得到化合物 3和 4 的反应条件。分别考察反应温度、反应时间、碱种类及其用量和碱浓度等反应条件对产物 2、3 和 4的影响，具体反应见图 1。3合成与鉴定3.1Secologanolyl-7-loganate（2）的合成将 50mg（0.056 51 mmol）Depresteroside（1）和 100 滋L 甲Depresteroside 选择性酯基水解条件优化赖玉霞，郭海慧，秦子康，单方，王福生*（大理大学药学院，云南大理671000）摘要目的：为从 Depresteroside（1）中高效获得化合物 Secologanolyl-7-loganate（2）、马钱苷酸（3）和 Demethylsecologanol（4），对其水解条件进行考察和优化。方法：采用单因素法考察碱种类及用量、反应温度、反应时间和碱浓度等因素对 1 的水解产物 2、3和 4 收率的影响。结果：当用 3.3 当量 0.10 mol/L Na2CO3溶液，45 益下加热反应 12 h，仅生成化合物 2，收率达 87.2%；当用 7.6当量 0.10 mol/L NaOH 溶液，45 益下加热反应 13 h，可完全生成化合物 3 和 4，收率分别为 89.0%和 90.8%。结论：优化的水解条件能明显提高 2、3 和 4 的收率。关键词Depresteroside；水解反应；Secologanolyl-7-loganate；马钱苷酸；Demethylsecologanol中图分类号TQ463文献标志码A文章编号2096-2266（2023）08-0025-05DOI10.3969/j.issn.2096-2266.2023.08.006大理大学学报JOURNAL OF DALI UNIVERSITY第8卷第8期2023年8月Vol.8No.8Aug.2023醇加入圆底烧瓶中，室温搅拌下滴加一定量的碱溶液，45毅C 水浴加热，薄层色谱法（thin layer chroma-tography，TLC）监测反应。待反应结束，用 0.1 mol/LHCl 溶液调节 pH 至弱酸性（pH=6），真空浓缩后，经硅胶柱层析纯化，得白色粉末 2。1H-NMR（400 MHz，CD3OD）part A 啄：5.28（1H，d，J=1.2 Hz，H-1），7.32（1H，d，J=1.2 Hz，H-3），3.04（1H，m，H-5），2.19（1H，m，H-6a），1.59（1H，m，H-6b），4.04（1H，m，H-7），1.79（1H，ddd，J=9.8，6.9，4.8 Hz，H-8），2.04（1H，m，H-9），1.03（1H，d，J=6.9 Hz，H-10），4.60（1H，d，J=7.9 Hz，H-1），3.12-3.32（4H，m，H-2-5），3.85（1H，dd，J=3.6，1.9 Hz，H-6a），3.62（1H，m，H-6b）；part B啄：5.49（1H，d，J=6.1 Hz，H-1），7.42（1H，d，J=1.2Hz，H-3），2.86（1H，m，H-5），2.00（1H，m，H-6a），1.79（1H，ddd，J=9.8，6.9，4.8 Hz，H-6b），4.15（1H，dt，J=11.7，6.1 Hz，H-7a），3.98（1H，m，H-7b），5.70（1H，ddd，J=17.3，10.4，8.7 Hz，H-8），2.62（1H，m，H-9），5.25（1H，m，H-10a），5.20（1H，dd，J=10.4，1.8Hz，H-10b），3.61（1H，s，H-11），4.63（1H，d，J=7.9Hz，H-1），3.12-3.32（4H，m，H-2-5），3.82（1H，dd，J=3.7，2.0 Hz，H-6a），3.59（1H，dd，J=5.8，2.3 Hz，H-6b）；13C-NMR（100 MHz，CD3OD）part A 啄：97.54（C-1），152.02（C-3），114.22（C-4），31.96（C-5），42.69（C-6），75.09（C-7），42.10（C-8），46.44（C-9），13.35（C-10），168.97（C-11），100.01（C-1），74.72（C-2），77.83（C-3），71.53（C-4），78.37（C-5），62.72（C-6），part B 啄：97.66（C-1），153.60（C-3），111.35（C-4），31.96（C-5），29.79（C-6），63.34（C-7），135.58（C-8），45.13（C-9），119.73（C-10），169.19（C-11），51.84（11-OCH3），100.06（C-1），74.57（C-2），77.96（C-3），71.53（C-4），78.29（C-5），62.74（C-6）。上述数据与文献1报道基本一致，故鉴定为 Secologanolyl-7-loganate（2）。3.2马钱苷酸（3）和 Demethylsecologanol（4）的合成将 50 mg（0.056 51 mmol）Depresteroside（1）和100滋L 甲醇加入圆底烧瓶中，室温搅拌下滴加一定量的碱溶液，45 毅C 水浴加热，TLC 监测反应。待反应结束，用 0.1 mol/L HCl 溶液调节 pH 至弱酸性（pH=6），真空浓缩后，经硅胶柱层析纯化，得白色粉末 3和4。1H-NMR（400 MHz，CD3OD）啄：5.21（1H，d，J=4.4Hz，H-1），7.33（1H，d，J=1.3 Hz，H-3），3.03（1H，d，J=8.1 Hz，H-5），2.17（1H，ddd，J=14.1，7.9，1.6 Hz，H-6a），1.59（1H，m，H-6b），3.98（1H，m，H-7），1.78（1H，ddd，J=9.3，6.9，4.7 Hz，H-8），1.94（1H，m，H-9），1.03（1H，d，J=6.9 Hz，-CH3），4.59（1H，d，J=7.9Hz，H-1），3.11（1H，m，H-2），3.29（1H，m，H-3），3.20（1H，m，H-4），3.22（1H，m，H-5），3.81（1H，dd，J=11.9，1.8 Hz，H-6a），3.58（1H，dd，J=11.9，5.8图 1Depresteroside 水解路线大理大学学报总第 92 期自然科学Hz，H-6b）；13C-NMR（100 MHz，CD3OD）啄：97.52（C-1），152.13（C-3），114.06（C-4），32.08（C-5），42.63（C-6），75.08（C-7），42.09（C-8），46.40（C-9），13.45（C-10），170.89（C-11），99.91（C-1），74.64（C-2），77.91（C-3），71.49（C-4），78.25（C-5），62.68（C-6）。上述数据与文献10报道基本一致，故鉴定为马钱苷酸（3）。1H-NMR（400 MHz，CD3OD）啄：5.46（1H，d，J=6.8 Hz，H-1），7.34（1H，s，H-3），2.81（1H，m，H-5），1.70（1H，m，H-6a），1.73（1H，m，H-6b），3.51（2H，m，H-7a-7b），5.74（1H，ddd，J=17.3，10.5，8.6 Hz，H-8），2.54（1H，m，H-9），5.18（2H，m，H-10a-10b），4.63（1H，d，J=7.9 Hz，H-1），3.11（1H，dd，J=9.2，7.9 Hz，H-2），3.32（1H，d，J=8.7 Hz，H-3），3.20（1H，m，H-4），3.23（1H，m，H-5），3.83（1H，dd，J=11.9，1.9 Hz，H-6a），3.60（1H，dd，J=11.9，5.7 Hz，H-6b）；13C-NMR（100 MHz，CD3OD）啄：97.72（C-1），153.58（C-3），111.72（C-4），31.05（C-5），33.91（C-6），61.17（C-7），135.98（C-8），45.46（C-9），119.13（C-10），171.02（C-11），100.13（C-1），74.66（C-2），77.97（C-3），71.58（C-4），78.36（C-5），62.78（C-6）。上述数据与文献7报道基本一致，故鉴定为 Demethylsecologanol（4）。4结果与讨论4.1水解产物2 的最佳水解条件4.1.1碱种类对反应的影响本实验首先对碱的用量进行了探索，固定反应温度为 45 益，碱的浓度为 0.10 mol/L 时，当碱的总用量为 1.0 和 2.0 当量时，反应时间较长，改用 3.3 当量的碱能明显缩短反应时间，故选用 3.3 当量的碱来考察水解产物 2 的最佳水解条件。结果发现，用强碱 NaOH、KOH 反应时，1 还未反应完全，2 部分水解生成 3 和 4；当用K2CO3反应时，1 反应完全，产物 2 也部分水解生成产物 3 和 4；综合反应结果，用弱碱 Na2CO3反应得到 2 的条件最佳。见图 1 中的反应路线 A 和表 1。4.1.2反应温度对反应的影响由表 2 可知，用3.3 当量 0.10 mol/L Na2CO3溶液进行反应，当反应温度为 40 益时，部分原料 1 未反应完全；反应温度为 50 益时，原料 1 水解完全，但有副产物 3 和 4 产生，故反应温度 45 益为宜，产物收率最高为 87.2%。表 1碱种类对反应的影响（%）注：碱溶液浓度：0.10 mol/L；碱用量：3.3 当量；反应温度：45 益；反应时间：12 h。表 2反应温度对反应的影响（%）注：Na2CO3浓度：0.10 mol