一类不饱和吡喃碳糖苷化合物及其制备方法

                        技术领域

本发明涉及一类碳糖苷化合物及其制备方法，特别涉及一类不饱和吡哺碳糖 苷化合物，及该类化合物的制备方法。

                        背景技术

碳糖苷化合物广泛存在于自然界中，在已经分离得到的天然产物中，许多碳 糖苷具有非常好的生物活性，是一类潜在的具广泛药理作用的药物。

虽然碳糖苷在结构上与普通的氧糖苷和氮糖苷相似，但由于碳碳键取代了原 来的半缩醛，从而使稳定性大大提高，特别是在抗酶解方面，因而是一类很有用 的糖苷酶抑制剂，在增强人体免疫系统方面、植物化学方面有着广泛的应用前景。   近些年来，碳糖苷化学飞速发展，其作用与用途也不断发展：可作为弄清基 础生物机理的工具，也可作为药理治疗。碳糖苷药理作用十分广泛：有抗肿瘤、 抗菌、抗病毒及免疫调节作用等。碳糖苷特有的化学稳定性和显著广泛的药理活 性，使此类化合物的化学合成及生物活性研究成为近年来国际上一个重要的新药 研究领域；另外，利用糖基为载体更易在体内发挥药效特性，还可以大大降低母 体药物的毒性，可望以此来制得高效低毒的药物。因此，碳糖苷的合成与结构改 造已经成为当今药物研究的热点之一。目前已经相当一部分的碳糖苷或其改造物 在临床上展现出极佳的效果，有的已经比现有的常规药物更加有效，副作用更小。

如文献J.Org.Chem.1992，58，3840报道了一种强效抗菌素和转葡糖基酶 (Transglycosylase，一种合成细菌肽聚糖中多聚糖主链的酶)抑制剂化合物， 其集中了肽聚糖的特征结构和一种抗肽聚糖主链聚合的前体物质默诺霉素A (Moenomycin A)的活性部位，而比默诺霉素A的溶解性更好，作用更强。其结 构式如下：

文献J.Antibiot.1971，24：558报道了一种新的抗生素—提朗达酶素 (Triandemycin)。这个碳糖苷化合物对菌细胞体系中的RNA聚合酶有着很强的 抑制作用，并且能够干扰细胞内的氧化磷酸化过程。结构式如下：

可见，开发合成新的结构的具有药用价值的碳糖苷有着非常重要的现实意 义，它可以推动中华医药工业的发展和技术进步。

                        发明内容

本发明的目的之一在于公开一类不饱和碳糖苷化合物，由于不饱和基团的存 在使碳糖苷化合物能作为中间体与多种试剂发生加成反应，从而达到对碳糖苷化 合物外部基团的改造和修饰的目的，为开发出新的碳糖苷类医药提供必要的研究 基础和依据。

本发明目的之二在于提供一类不饱和碳糖苷化合物的制备方法。

本发明的技术构思是这样的：

目前，研究抗病毒、抗病毒药物的主要策略中最有成效、最活跃的领域是对 糖苷类化合物的改造，已批准用于抗各种病毒的药物中绝大部分是糖苷类化合 物，糖苷单体的可改造部分有碱基、糖基和糖苷键的构型部分。

与碱基的改造结果相比，对糖基和糖苷键部分的改造形式和效果要丰富得 多，而且糖苷键的构型对糖苷类化合物的生物活性有重要影响。此外，我们在长 期的合成研究中发现：有机锡化合物作为反应中间体或有机合成试剂，在某些特 殊类型或具有立体化学特征的化合物合成方面显示了独特的作用。为此，我们构 思了具有如下一类结构的不饱和吡喃碳糖苷化合物，如：

            式1                                                          式2

        式3                                                     式4

                 式5

选用烯丙基锡化合物三正丁基烯丙基锡(Bu3SnCH2CH＝CH2)在糖环内形成双 键，得到内烯糖苷式1和式2结构的化合物；用三正丁基烯丙基锡 (Bu3SnCH2CH＝CH2)在糖环外引入双烯丙基，得到比较活泼的双烯糖苷式3和式 4结构的化合物；又用有机锡氢化物三正丁基锡氢((n-Bu)3SnH)作为还原剂，得 到单取代的不饱和糖苷式5结构的化合物。双键的存在使碳糖苷化合物能与多种 试剂发生加成反应，从而达到对糖外部基团的改造和修饰的目的。我们期望能够 以此改变药物在效价、吸收、分布代谢、毒性、稳定性和溶解性等方面的性质， 达到定向转运至靶组织、避免发生不良反应。

式1和式2所示化合物的制备方法依次包括如下步骤：

(1)烯丙基不饱和内烯葡萄糖苷和烯丙基不饱和内烯半乳糖苷中间体的合成：

将2，3，4，6-四-O-乙酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-葡萄糖苷或2，3，4，6-四-O-乙 酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-半乳糖苷和偶氮二异丁腈(简称AIBN，下同)溶解于 溶剂中，惰性气体保护下加入三正丁基烯丙基锡，红外灯照射1-1.5小时，然后 分别从反应物中收集糖浆烯丙基不饱和内烯葡萄糖苷或烯丙基不饱和内烯半乳 糖苷。其反应式为：

所说的溶剂为CH3CN、CH3NO2或C6H6中的一种，宜优选C6H6；

2，3，4，6-四-O-乙酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-葡萄糖苷或2，3，4，6-四-O-乙酰 基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-半乳糖苷、AIBN和三正丁基烯丙基锡的摩尔比为：1∶ (0.1-0.4)∶(1.5-3.0)，优选比例为1∶0.1∶2.6。

(2)烯丙基不饱和内烯葡萄糖苷和烯丙基不饱和内烯半乳糖苷中间体的脱保 护制取目标产物：

将步骤(1)所获得的烯丙基不饱和内烯葡萄糖苷或烯丙基不饱和内烯半乳 糖苷(以下简称中间体)置于碱性溶液中与醇类物质进行水解反应，分别获得目 标产物，即3，4，6-三-羟基-1-烯丙基-β-D-1，2不饱和葡萄糖苷(式1)或3，4， 6-三-羟基-1-烯丙基-β-D-1，2不饱和半乳糖苷(式2)。所说的醇类物质为CH3OH或CH3CH2OH或它们的混合物，宜优选CH3OH。所说的碱性溶液为CH3ONa的 甲醇溶液或三乙胺水溶液，三乙胺体积百分比浓度优选为10％。反应式如下：

反应的工艺条件为：

室温下搅拌30-50分钟，中间体与醇类的摩尔比为1∶(5-8)。

式3和式4所示的化合物制备方法依次包括如下步骤：

(1)二烯丙基葡萄糖苷和二烯丙基半乳糖苷中间体的合成

将2，3，4，6-四-O-乙酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-葡萄糖苷或2，3，4，6-四-O-乙酰 基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-半乳糖苷和AIBN溶解于溶剂中，在惰性气体保护下加 入三正丁基烯丙基锡，红外灯照射1-2.5小时，然后分别从反应物中收集糖浆二 烯丙基葡萄糖苷或二烯丙基半乳糖苷，其反应式为：

所说的溶剂为CH3CN、CH3NO2或C6H6中的一种，宜优选C6H6；

2，3，4，6-四-O-乙酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-葡萄糖苷或2，3，4，6-四-O-乙酰基 -1-氯-1’-烯丙基-β-D-半乳糖苷、AIBN和三正丁基烯丙基锡的摩尔比为：1∶ (0.1-0.4)∶(3.0-5.5)，优选比例为：1∶0.1∶5.0。

(2)二烯丙基葡萄糖苷和二烯丙基半乳糖苷中间体(以下简称中间体)的脱保 护制取目标产物：

将步骤(1)所获得的二烯丙基葡萄糖苷或二烯丙基半乳糖苷置于碱性溶液 中与醇类物质进行水解反应，分别获得目标产物，即2，3，4，6-四-羟基-1，1’-双 烯丙基-β-D-葡萄糖苷(式3)或2，3，4，6-四-羟基-1，1’-双烯丙基-β-D-半乳糖 苷(式4)。所说的醇类物质为CH3OH或CH3CH2OH或它们的混合物，宜优选 CH3OH。所说的碱性溶液为CH3ONa的甲醇溶液或三乙胺水溶液，三乙胺体积 百分比浓度优选为10％。反应式如下：

反应的工艺条件为：

室温下搅拌2-4小时，中间体与醇类的摩尔比为1∶(5-8)。

式5所示的化合物制备方法依次包括如下步骤：

(1)烯丙基半乳糖苷中间体的合成：

将2，3，4，6-四-O-乙酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-半乳糖苷和AIBN溶解于溶剂 中，在惰性气体保护下分批加入三正丁基锡氢，红外灯照射2-3.5小时，然后从 反应物中收集糖浆烯丙基半乳糖苷，其反应式为：

所说的溶剂为CH3CN、CH3NO2或C6H6中的一种，宜优选C6H6；

2，3，4，6-四-O-乙酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-半乳糖苷、AIBN和三正丁基锡 氢的摩尔比为：1∶(0.1-0.4)∶(3.5-6.5)，优选比例为：1∶0.1∶6.5。

(2)烯丙基半乳糖苷中间体的脱保护制取目标产物：

将步骤(1)所获得的烯丙基半乳糖苷(以下简称中间体)置于碱性溶液中 与醇类物质进行水解反应，获得目标产物，即2，3，4，6-四-羟基-1-烯丙基-β-D- 半乳糖苷(式5)。所说的醇类物质为CH3OH或CH3CH2OH或它们的混合物， 宜优选CH3OH。所说的碱性溶液为CH3ONa的甲醇溶液或三乙胺水溶液，三乙 胺体积百分比浓度优选为10％。反应式如下：

反应的工艺条件为：

室温下搅拌7-10个小时，中间体与醇类的摩尔比为1∶(5-8)。

本发明所指的不饱和吡喃碳糖苷不仅结构简单新颖，而且可作为一类重要的 中间体，1-位与糖环上的不饱和基团能与多种试剂发生加成反应，从而达到对糖 外部基团的改造和修饰的目的，并以此改变药物在效价、吸收、分布代谢、毒性 稳定性和溶解性等方面的性质，达到定向转运至靶组织、避免发生不良反应。经 体外药理活性测试，本发明的不饱和吡喃碳糖苷具有较强的免疫调节作用，因而 具有十分广阔的应用前景。

                          具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的有关内容作进一步的阐明，但这些实施例并不 限制本发明的保护范围。

                           实施例1

式1所示化合物的合成：

将140mg化合物2，3，4，6-四-O-乙酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-葡萄糖苷 和10mgAIBN溶于苯中，加入250mg三正丁基烯丙基锡。氩气保护下，250W红外 灯照射1小时，然后加入700mg氟化钾，0.84ml水，3.9ml乙腈，搅拌后过滤除去 无机盐，减压旋转蒸发去除溶剂，浓缩物上柱层析梯度洗脱，洗脱液为石油醚∶ 乙酸乙酯＝5.5∶1，5∶1，4∶1，得到71mg糖浆烯丙基不饱和内烯葡萄糖苷，产率66％， 待用。

取按上述实验得到的烯丙基不饱和内烯葡萄糖苷30mg溶于(0.1N，7.8ml)的 甲醇钠的甲醇溶液中。搅拌水解反应40分钟，减压蒸去溶剂，浓缩物上柱层析用 乙酸乙酯∶乙醇∶石油醚＝10∶5∶20，10∶5∶18，10∶5∶16混合溶剂洗脱，所得洗脱液 再减压除去混合溶剂后，即得到16.1mg淡褐色糖浆即式1所示化合物，产率91％。

式1化合物分析测试数据如下：

Rf＝0.45(乙酸乙酯∶乙醇∶石油醚＝10∶5∶12)

[α]D 20＝+25.8(c＝0.345，MeOH)

1HNMR(500.130MHz，CDCl3)：δ＝5.80(ddt，1H，J2，1＝10.2Hz，J2，1’＝16.9Hz， J2，3＝J2，3’＝6.5Hz，H-2)，5.08(dd，1H，H-1)，5.04(d，1H，H-1’)，4.57(d，1H，J5，6＝2.4Hz，H-5)， 4.11(dd，1H，J6，7＝1.2Hz，J7，8＝6.0Hz，H-7)，3.84～3.77(m，3H，H-6，H-9，H-8)，3.56(dd，1H， J9，9’＝9.0Hz，J8，9’＝6.8Hz，H-9’)，2.75(d，2H，H-3，H-3’)。

MS(EI)：m/z 186[M]+113[M-CH2CH＝CH2-CH3OH]+

该化合物在浓度为10-5mol/L、10-6mol/L、10-7mol/L时，对T淋巴细胞抑制 率分别达51％、37％、19％，对B淋巴细胞抑制率分别达12％、12％、10％。 抗一般细菌和抗糖尿病活性不明显。

式2所示化合物的合成方法同式1所示化合物一样，为白色固体，产率93％。

式2化合物分析测试数据如下：

Rf＝0.39(氯仿∶甲醇∶石油醚＝10∶2∶2)

[α]D 20＝+17.9(c＝0.525，MeOH)

1H NMR(500.130MHz，CDCl3)：δ＝5.81(ddt，1H，J2，1＝10.2Hz，J2，1’＝16.9Hz， J2，3＝J2，3’＝6.6Hz，H-2)，5.07(dd，1H，H-1)，5.02(dd，1H，H-1’)4.45(s，1H，H-5)，4.36 (d，1H，J5，6＝1.6Hz，H-6)，3.95(dd，1H，J6，7＝4.6Hz，J7，8＝7.9Hz，H-7)，3.82(d，1H，H-8)， 3.75(dd，1H，J9，9’＝11.8Hz，J8，9＝7.9Hz，H-9)，3.68(dd，1H，J8，9’＝4.7Hz，H-9’)，2.73 (d，2H，H-3，H-3’)。

MS(EI)：m/z 186[M]+  113[M-CH2CH＝CH2-CH3OH]+

该化合物在浓度为10-5mol/L、10-6mol/L、10-7mol/L时，对T淋巴细胞抑制率分 别达41％、23％、12％，对B淋巴细胞抑制率分别达2％、11％、22％。抗一般细 菌和抗糖尿病活性不明显。

                           实施例2

式3所示化合物的合成：

将46mg化合物2，3，4，6-四-O-乙酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-葡萄糖苷和 3mgAIBN溶于苯中，加入186mg三正丁基烯丙基锡。氩气保护下，250W红外灯 照射1.5小时，然后加入360mg氟化钾，0.228ml水，2.03ml乙腈，搅拌后过滤除 去无机盐，滤液减压旋转蒸发去除溶剂，浓缩物上柱层析梯度洗脱，洗脱液为石 油醚∶乙酸乙酯＝5∶1，4∶1，3∶1，得到18.3mg糖浆二烯丙基葡萄糖苷，产率38.9％， 待用。

取按上述实验得到的二烯丙基葡萄糖苷30mg溶于(0.1N，4ml)的甲醇钠的甲 醇溶液中。搅拌水解反应3小时后，减压蒸去溶剂后，浓缩物快速柱层析，用二 氯甲烷∶甲醇＝22∶2，20∶2，18∶2混合溶剂洗脱，收集的洗脱液经减压浓缩除去混 合溶剂后，得到17.3mg白色固体即式3所示化合物，产率98％。

式3化合物分析测试数据如下：

Rf＝0.44，二氯甲烷∶甲醇＝20∶2；旋光测定为右旋

1H NMR(500.130MHz，CDCl3)：δ＝5.83(m，2H，H-2，H-2’)，5.10(dd，4H，H-1a，H- 1b，H-1’a，H-1’b)，3.73(d，1H，H-6)，3.61(m，2H，H-5，H-7)，3.49(dd，1H，J9，8＝3.8Hz， J9，9’＝9.8Hz，H-9)，3.43(d，1H，H-9’)，3.23(t，1H，H-8)，2.58(dd，1H，J1’a，2’＝6.6Hz， J3’a，3’b＝15.1Hz，H-3’a)，2.42(dd，1H，J3a，2＝5.6Hz，J3a，3b＝14.8Hz，H-3a)，2.27(dd，1H， J3’b，2’＝8.8Hz，H-3’b)，2.19(dd，1H，J3b，2＝7.7Hz，H-3b)。

MS(EI)：m/z 245[M+1]+203[M-CH2CH＝CH2]+185[M-CH2CH＝CH2-H2O]+

该化合物在浓度为10-5mol/L、10-6mol/L、10-7mol/L时，对T淋巴细胞抑制 率分别达23％、18％、25％，对B淋巴细胞抑制率分别达18％、22％、15％。 抗一般细菌和抗糖尿病活性不明显。

式4所示化合物的合成同式3所示化合物一样，为白色固体，产率97％。

式4化合物分析测试数据如下：

Rf＝0.42，二氯甲烷∶甲醇＝20∶2；旋光测定为右旋

1H NMR(500.130MHz，CDCl3)：δ＝5.82(m，2H，H-2，H-2’)，5.06(m，4H，H-1a， H-1b，H-1’a，H-1’b)，3.84(d，1H，J6，7＝2.5Hz，J7，8＝0.8Hz，H-7)，3.75～3.68(m，3H，H-5， H-6，H-9)，3.55(m，2H，H-8，H-9’)，2.57(dd，1H，J1’a，2’＝6.7Hz，J3’a，3’b＝15.0Hz，H-3’a)， 2.37(dd，1H，J3a，2＝5.9Hz，J3a，3b＝14.8Hz，H-3a)，2.26(dd，1H，J3’b，2’＝8.8Hz，H-3’b)， 2.13(dd，1H，J3b，2＝7.6Hz，H-3b)。

MS(EI)：m/z 245[M+1]+203[M-CH2CH＝CH2]+185[M-CH2CH＝CH2-H2O]+

该化合物在浓度为10-5mol/L、10-6mol/L、10-7mol/L时，对T淋巴细胞抑制 率分别达39％、43％、42％，对B淋巴细胞分别达8％(抑制率)、8％(增强 率)、10％(增强率)。抗一般细菌和抗糖尿病活性不明显。

                         实施例3

关于2，3，4，6-四-羟基-1-烯丙基-β-D-葡萄糖苷化合物的合成：

将46mg化合物2，3，4，6-四-O-乙酰基-1-氯-1’-烯丙基-β-D-葡萄糖苷和 3mgAIBN溶于8ml苯中，加入94.1mg三正丁基锡氢。氩气保护下，250W红外灯照射 55分钟，再加入78mg三正丁基锡氢，照射80分钟，冷却后加入311.5mg氟化钾， 0.31ml水，1.25ml乙腈，搅拌后过滤除去无机盐，滤液减压然后旋转蒸发去除溶 剂，柱层析梯度洗脱，用石油醚∶乙酸乙酯＝5.5∶1，5∶1混合溶剂洗脱，收集的 洗脱液经减压浓缩除去混合溶剂后，得到15.6mg烯丙基葡萄糖苷糖浆，产率37％， 待用。

取按上述实验得到的烯丙基葡萄糖苷24mg溶于8∶1∶1的分别蒸馏过的甲醇- 三乙胺-水的混合溶液(5mL)中。搅拌水解反应10小时，减压蒸去溶剂，浓缩 物上柱层析，用乙酸乙酯∶乙醇∶石油醚＝10∶2∶3，10∶2∶2混合溶剂进行梯度洗 脱，所得的洗脱液经减压浓缩除去混合溶剂后，得到12.7mg黄色糖浆1即为上述 2，3，4，6-四-羟基-1-烯丙基-β-D-葡萄糖苷化合物，产率97％。

上述所说的化合物分析测试数据如下：

Rf＝0.41(乙酸乙酯∶乙醇∶石油醚＝10∶2∶1.5)；旋光测定为右旋

1HNMR(500.130MHz，CDCl3)：δ＝5.85(ddt，1H，J2，1＝10.3Hz，J2，1’＝16.9Hz，J2，3＝ J2，3’＝6.6Hz，H-2)，5.07(dd，2H，H-1，H-1’)，3.78(dd，1H，J5，6＝10.6Hz，H-6)，3.56 (dd，1H，J6，7＝5.6Hz，J7，8＝12.3Hz，H-7)，3.37～3.25(m，4H，H-5，H-9，H-9’，H-8)，3.14 (m，1H，H-4)，2.53(m，1H，H-3)，2.18(m，1H，H-3’)。

MS(EI)：m/z 205[M+1]+163[M-CH2CH＝CH2]+146[M-CH2CH＝CH2-OH]+

该化合物在浓度为10-5mol/L、10-6mol/L、10-7mol/L时，对T淋巴细胞抑制 率分别达39％、34％、42％，对B淋巴细胞增强率分别达21％、20％、22％。 抗一般细菌和抗糖尿病活性不明显。

式5所示化合物的合成方法同上述所示化合物一样，但所得化合物为白色固体， 产率97％。

式5化合物分析测试数据如下：

Rf＝0.24，二氯甲烷∶甲醇＝16∶2；旋光测定为右旋

1H NMR(500.130MHz，CDCl3)：δ＝5.82(ddt，1H，J2，1＝10.3Hz，J2，1’＝17.3Hz，J2，3＝ J2，3’＝6.6Hz，H-2)，5.05(dd，2H，H-1)，4.99(d，1H，H-1’)，3.81(d，1H，H-7)，3.59(dd， 1H，J5，4＝7.9Hz，J5，6＝11.7Hz，H-5)，3.55(dd，1H，J6，7＝4.4Hz，H-6)，3.48(dd，1H，J9，8＝ 3.5Hz，H-9)，3.45(dd，1H，J8，9’＝3.5Hz，J9，9’＝9.1Hz，H-9’)，3.34(t，1H，H-8)，3.20(dt， 1H，H-4)，2.49(m，1H，H-3)，2.15(m，1H，H-3’)。

MS(EI)：m/z 205[M+1]+162[M-CH3CH＝CH2]+145[M-CH2CH＝CH2-H2O]+

该化合物在浓度为10-5mol/L、10-6mol/Ll、10-7mol/L时，对T淋巴细胞抑制 率分别达31％、38％、26％，对B淋巴细胞增强率分别达5％、15％、14％。 抗一般细菌和抗糖尿病活性不明显。