碱催化降解法制备抗癌活性化合物20(S)-原人参二醇

通过碱催化降解制备了与植物体内结构一致且具有抗癌活性的人参皂苷元--20(S)-原人参二醇,并对其进行分离及结构表征. 将西洋参茎叶总皂苷和强碱溶于高沸点有机溶剂中,在常压和高温条件下进行降解. 通过正交试验确定了制备20(S)-原人参二醇的最佳降解条件,并将降解物经萃取、 柱层析及重结晶等方法分离得到20(S)-原人参二醇. 按西洋参茎叶总皂苷计,20(S)-原人参二醇产率为5.01%,纯度为98.56% . 通过理化性质和光谱分析可确认该化合物为20(S)-原人参二醇. 所制备的20(S)-原人参二醇具有产率和纯度高及成本低等特点.     

绞股蓝皂苷酸水解次生苷元的分离与鉴定

绞股蓝皂苷用5%硫酸水解,生成的次生皂苷元除已报道的人参二醇和2α-羟基人参二醇之外,尚分离到(20R.25S)-12β,25-环氧20,26-环达玛烷-2α,3β-二醇一新化合物.其结构经波谱分析和X射线衍射鉴定,确证20-C和25-C手性中心的绝对构型分别为R和S型.     

达玛烷皂苷Ginsenoside Re与Notoginsenoside R1的全合成

采用汇聚式合成的方式，充分利用原人参三醇各羟基活性的差异，采用高效的区域选择性保护策略，并以Au（I）催化的糖苷化反应对达玛烷20位大位阻酸敏感羟基和6位羟基及6-O-Glc'糖基2位羟基连续三次糖苷化，以最长线性13步分别以5.1%和4.5%的收率合成了天然双糖基达玛烷皂苷Ginsenoside Re（1）和Notoginsenoside R₁（2）.     

人参中达玛烷型皂苷的化学转化产物结构和转化途径研究

利用高效液相色谱-电喷雾-多级串联质谱(HPLC-ESI-MSn)技术分析人参中3种达玛烷型皂苷(三七皂苷R1,人参皂苷Rd、20(S)-Rg3)在12-磷钨酸环境中转化的产物结构和转化途径。由原人参三醇型皂苷R1转化获得9种产物:20(S)-25-OH-R2、20(R)-25-OH-R2、25-OH-T5、20(S)-R2、20(R)-R2、20(S)-25-epoxy-R2、20(R)-25-epoxy-R2、T5、3β,12β-二羟基-6α-(2-O-β-D-吡喃木糖基-β-D-吡喃葡糖氧基)达玛烷-20(22),24-二烯。由原人参二醇型皂苷Rd和20(S)-Rg3转化得到10种产物:20(S)-25-OH-Rg3、20(R)-25-OH-Rg3、25-OH-Rk1、25-OH-Rg5、20(S)-Rg3、20(R)-Rg3、(20S,25)-epoxy-Rg3、(20R,25)-epoxy-Rg3、Rk1、Rg5。通过分析转化产物结构,并考察主要产物含量随转化时间的变化趋势,总结了人参中达玛烷型皂苷在酸性水溶液环境中的转化途径,即通过C20位去糖基化和差向异构化反应,以及烯烃链的水合、脱水、环合反应转化为稀有皂苷。     

RRLC-Q-TOF-MS研究人参二醇型皂苷Rb_1,Rb_2和Rc的化学转化

将高分离快速液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(RRLC-Q-TOF-MS)联用技术用于人参二醇型(PPD)皂苷Rb_1,Rb_2和Rc在酸性条件下的化学转化研究,并对人参炮制过程中人参二醇型皂苷Rb_1,Rb_2和Rc及其转化产物的相对含量进行了分析.利用RRLC-Q-TOF-MS联用和串联质谱(MS/MS)技术对化合物的保留时间、精确分子量及串联质谱碎片信息进行分析,以鉴定化合物的结构.研究结果表明,人参二醇型皂苷在酸性条件下的化学转化包括:取代糖基的水解反应、Δ20(21)或Δ20(22)位的脱水反应和C24,C25位的水合加成反应.在MS/MS分析中,质谱峰m/z 459,477和441分别为人参二醇苷元、C24,C25位水合人参二醇苷元和Δ20(21)或Δ20(22)位脱水人参二醇型苷元的特征离子,这为人参二醇型皂苷及其转化产物的结构鉴定提供了依据,并以此总结了人参二醇型皂苷的化学转化途径.还利用所建立的方法研究了生晒参和红参(100和120℃)中PPD人参皂苷在炮制过程中的变化.     

新型奥克梯隆型皂苷元荧光探针的设计、合成与活性评价

24R-奥克梯隆型皂苷元(Pyxinol),化学名称(20S,24R)-环氧达玛-3β,12β,25-三醇,是20(S)-原人参二醇的主要代谢产物,具有抗心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)的活性.为了构建有活性的Pyxinol荧光探针,设计应用不同物理特性的连接臂连接Pyxinol与荧光基团异硫氰酸荧光素(FITC,常用荧光基团),以降低荧光大基团对Pyxinol的空间位阻干扰.合成的荧光探针用H9C2心肌细胞进行了体外抗MIRI活性评价.结果显示,具有亲水柔性乙氧基链的荧光探针保留了Pyxinol的抗MIRI活性.该活性小分子荧光探针的首次合成,为Pyxinol等人参皂苷的生物活性机制研究提供了重要的分子工具.     

利用电喷雾质谱研究单链寡聚核苷酸与人参皂苷的相互作用

选择与SARS病毒相关的寡聚核苷酸片段作为靶分子, 利用电喷雾质谱研究人参皂苷与靶分子形成的非共价复合物. 探讨了实验条件对单链寡聚核苷酸靶分子与皂苷类化合物相互作用的影响; 发现非共价作用强度的大小与人参皂苷苷元、糖链的结构有关, 包括人参皂苷苷元的类型、羟基的数目、糖链的长短. 发现人参皂苷与单链寡聚核苷酸靶分子相互作用的强度具有如下规律: 三醇型苷元＞二醇型苷元, 三醇型皂苷＞二醇型皂苷; 在三醇型皂苷中, 三糖＞二糖＞四糖, 一糖＞苷元, 具有相同糖单位的二醇型皂苷的四糖苷中, 分子量小的皂苷＞分子量大的皂苷, 同分异构体中, 同为木糖末端的Rb2＞Rc, 即吡喃型＞呋喃型. 上述研究结果将有助于阐述人参皂苷的药理活性、构效关系.     

密闭式微波降解法促进常见人参皂苷向稀有人参皂苷转化的规律

采用密闭微波技术对7种常见人参皂苷单体(Rb1,Rb2,Rb3,Rc,Rd,Re和Rg1)进行降解,通过高效液相色谱(HPLC)分析并与相同条件下非微波降解物对比,研究了密闭微波降解人参皂苷的产物在化学结构及组成上的变化规律,以期快速、高效地制备生物活性高的稀有人参皂苷.结果表明,密闭式微波降解法能够使常见人参皂苷基本降解完全,而相同条件下非微波降解法则基本不发生降解.原人参二醇型人参皂苷易水解掉C20位糖,并发生C20位构型变化,生成20(R)-Rg3和20(S)-Rg3,其中20-(R)为优势构型,C20位羟基进一步脱水产生稀有人参皂苷Rk1和Rg5.同时,20(S/R)-Rg3失去C3位的1分子葡萄糖转化为20(S/R)-Rh2,C20位羟基再进一步脱水生成了Rk2和Rh3.此外,人参皂苷C20位所连的糖种类与构型影响了降解产物中各稀有皂苷的组成与比例,但7种原人参二醇型人参皂苷密闭式微波降解产物中Rg5含量均为最高.密闭式微波降解对原三醇型人参皂苷的转化作用与原二醇型人参皂苷具有相似的规律,人参皂苷Re和Rg1的密闭式微波降解产物中Rh4含量均为最高.本文结果进一步说明在相同的降解条件下,密闭式微波降解法的降解效率远高于高温高压非微波降解法,密闭式微波降解可明显促进常见人参皂苷向稀有人参皂苷转化,因此采用密闭微波技术对常见人参皂苷进行降解可以大量获得稀有人参皂苷.     

20(S/R)-人参皂苷Rg_3的制备及调节Th1/Th2免疫失衡活性

采用醋酸溶液作为提取溶剂,使西洋参叶中的二醇组人参皂苷在提取过程中发生降解,从而直接获得20(S)-人参皂苷Rg_3和20(R)-人参皂苷Rg_3,并对其调节Th1/Th2免疫失衡活性进行了研究.正交实验结果表明,当醋酸浓度为50%(体积分数),提取温度为80℃,提取时间为1 h时,20(S)-人参皂苷Rg_3和20(R)-人参皂苷Rg_3的转化率最高,分别为12. 30%和14. 80%.将20(S)-人参皂苷Rg_3和20(R)-人参皂苷Rg_3处理后的朗格汉斯状树突细胞(LDCs)分别作用于小鼠抗原诱导的Th1/Th2免疫失衡模型,发现细胞上层清液中IL-4的水平均显著降低,说明20(S)-人参皂苷Rg_3和20(R)-人参皂苷Rg_3对小鼠Th1/Th2免疫失衡具有调节作用.本文不仅建立了一种制备20(S)-人参皂苷Rg_3和20(R)-人参皂苷Rg_3的新方法,也为人参皂苷Rg_3在免疫系统疾病中的应用提供了新的科学依据.     

微生物酶催化制备人参皂苷20(S)-Rg2,20(S)-Rh1和20(S)-PPT

摘要 人参次级皂苷具有较强的抗癌、抗癌转移等药理活性,但由于在人参中含量少或不存在,因此以人参中含量较高的主要人参皂苷制备药效更高的人参次级皂苷不仅有必要,而且很有意义．本文以微生物Microbacterium esteraromaticum GS514的培养液中分离的粗酶为催化剂水解人参皂苷Re和Rg1,并通过1H NMR和13C NMR谱进行了水解产物的结构表征．实验结果表明,反应体系中无机盐NaCl的存在与否直接影响人参皂苷Re,Rg1与粗酶液的反应结果.人参皂苷与粗酶液直接反应,人参皂苷Re不发生反应,人参皂苷Rg1通过C6所连β-D-吡喃葡萄糖的选择性水解转化成人参皂苷F1.如果该反应是在无机盐NaCl存在下进行,人参皂苷Re通过对C20 所连β-D-吡喃葡萄糖的选择性水解定向转化为20(S)-人参皂苷Rg2;人参皂苷Rg1定向转化成20(S)-人参皂苷Rh1以及20(S)-原人参三醇（PPT）.这说明NaCl的加入激活了C20β-D-吡喃葡萄糖苷酶的活性,这对定向合成不同次级人参皂苷具有重要意义.     

系列β-榄香烯糖苷衍生物的合成

以β-榄香烯为先导化合物, 经其13-位氯代物2合成乙酸酯3, 随后水解得β-榄香烯-13-醇(4), 进而通过两种糖苷化方法与系列代表性单糖及双糖对接, 得到相应的β-榄香烯糖苷衍生物9a～9e. 所有糖苷化反应均立体选择性地生成β-构型糖苷. 目标产物的结构经IR, 1H NMR, 13C NMR, HRMS等光谱确证.     

薯蓣皂苷元-葡萄糖C-苷类似物的合成

采用汇集式合成策略,以葡萄糖为原料,经乙酰化、 溴代、消除、硅炔基化、脱除保护基制得(2R,3R) -6-乙炔基-2-(羟甲基) -3,6-二氢-2H-吡喃-3-醇(5);以薯蓣皂苷元为原料,经磺酰化、叠氮化制得叠氮化薯蓣皂苷元8;以5和8为原料,经Click反应合成薯蓣皂苷元-葡萄糖C-苷类似物(9),收率74%,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR以及HR-MS(ESI)表征。      

16R-溴代孕甾-3S,20S-二醇二乙酸酯与碱的条件可控性反应

为了合理利用甾体皂甙元资源, 系统地考察了16R-溴代孕甾-3S,20S-二醇二乙酸酯在不同反应条件下与碱的反应. 给出了选择性地分别转化16R-溴代孕甾-3S,20S-二醇二乙酸酯成为孕甾-16-烯-3S,20S-二醇二乙酸酯、16R-溴代孕 甾-3S,20S-二醇、孕甾-3S,16S,20S-三醇、孕甾-14,16-二烯-3S-醇乙酸酯和雄甾-16-烯-3S-醇等化合物的可控性反应结果. 这些条件可控性反应结果不仅为甾体药物和生物活性天然甾体化合物合成提供了新的合成中间体, 也为它们新合成策略和途径的设计提供了机遇.     

豆荚软珊瑚Lobophytum sp. 的次生代谢产物研究

从海南岛三亚海域采集的软珊瑚Labophytumsp.中分离得五个甾醇苷(1)～(5)。通过波谱分析，确定它们的化学结构依次为3'-O-乙酰基-4-O-[β-D-吡喃木糖苷]-孕甾-20-烯-3β,4α-二醇(1)，4-O-[β-D-吡喃木糖苷]-孕甾-20-烯-3β,4α-二醇(2),4'-O-乙酰基-4-O-[β-D-吡喃木糖苷]-孕甾-20-烯-3β,4α-二醇(3),4'-O-乙酰基-4-O-[β-D-吡喃阿拉伯糖苷]-孕甾-20-烯-3β,4α-二醇(4)和4-O-[β-D-吡喃阿拉伯糖苷]-孕甾-20-烯-3β,4α-二醇(5),其中1为新化合物。体外细胞毒性实验表明：化合物(1),(2)和(5)对SKMG-4,Hep-G2和CNE2三种人体癌细胞具有抑制作用。     

灯盏花甲素、乙素等天然黄酮-7-O-糖苷的合成

灯盏花甲素(apigenin-7-O-β-D-glucuronide, 1)和乙素(scutellarin, scutellarein-7-O-β-D-glucuronide, 2)是灯盏花素(breviscapine)中的两种主要黄酮苷成分, 具有抗氧化、抗肿瘤和治疗老年痴呆等生理活性; 大波斯菊苷(apigetrin, 3)、车前子苷(plantaginin, 4)、apigenin 7-O-β-D-xylopyranoside (5)、apigenin 7-O-α-L-rhamnopyranoside (6)等黄酮-7-O-糖苷也具有相似的结构和生理活性. 本工作针对黄酮苷元(芹菜素7和野黄芩素8)溶解度差、7位羟基酸性强而亲核性较弱以及糖醛酸糖基化给体反应活性较弱的问题, 综合利用使苷元有效增溶的保护基策略、金(I)催化的糖苷化方法和后期糖醛酸氧化策略, 高效构建了黄酮-7-O-葡萄糖醛酸结构, 并经统一的保护基脱除完成了灯盏花甲素(1) (36%)和乙素(2) (7%)的合成. 采用相似的策略, 从苷元出发分别以4~7步完成了天然黄酮-7-O-糖苷3~6的合成.     

珠子参化学成分分析

从珠子参根茎中分离得到7个化合物. 利用核磁共振、 质谱和红外等手段, 并结合其理化性质, 鉴定了其结构, 它们分别是24(R)-珠子参苷R1, 6-O-[β-D-吡喃葡萄糖基(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖基]-20-O-[β-D-吡喃葡萄糖基(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖基]-20(S)-原人参三醇、 6″-乙酰基-人参皂苷Rd、 人参皂苷Rf、 竹节参皂苷Ⅳa、 人参皂苷Rd和竹节参皂苷Ⅴ. 其中, 24(R)-珠子参苷R1和6-O-[β-D-吡喃葡萄糖基(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖基]-20-O-[β-D-吡喃葡萄糖基(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖基]-20(S)-原人参三醇为2个新化合物, 6″-乙酰基-人参皂苷Rd 和人参皂苷Rf为首次从珠子参根茎中得到.     

鲜人参中2种丙二酰基人参皂苷的分离鉴定

采用硅胶柱层析方法,流动相分别为氯仿-甲醇-水(65∶35∶10,V/V)、氯仿-甲醇-水(6∶4∶1)和正丁醇-乙酸乙脂-甲醇-水(4∶2∶1∶1)和高效液相(Nuc leosil C18(250 mm×10 mm,5μm)色谱柱;流动相为己腈-水(75∶25);流速为3.0 mL/m in;柱温30℃;检测波长203 nm。从中国鲜人参中分离得到丙二酰基人参皂苷R c和丙二酰基人参皂苷Rb2,并通过其理化性质、红外光谱、质谱和核磁共振谱对化合物的结构进行了鉴定,证明其结构分别为3-O-[6-O-丙二单酰-β-D-葡萄吡喃糖(1→2)-β-D-葡萄吡喃糖]-20-O-[α-L-阿拉伯呋喃糖(1→6)-β-D-葡萄吡喃糖]-20(S)-原人参二醇和3-O-[6-O-丙二单酰-β-D-葡萄吡喃糖(1→2)-β-D-葡萄吡喃糖]-20-O-[α-L-阿拉伯吡喃糖(1→6)-β-D-葡萄吡喃糖]-20(S)-原人参二醇;丙二酰基人参皂苷R c为首次从中国鲜人参中分得。     

神经节苷脂GM3的有效合成

报道了α-Neu5Ac-(2-3)-β-Gal-(1-4)-β-Glc-(1-1)-Cer (GM3)的有效合成方法. 将选择性保护的乳糖二醇与唾液酸黄原酸酯(Xanthate)在AgOTf/PhSCl催化下高立体、高区域选择性糖苷化得到含唾液酸的三糖, 经脱苄基保护及全乙酰化后, 在温和条件下脱去还原端保护基, 并制备成三氯乙酰亚胺酯糖苷, 与选择性保护的鞘氨醇缩合得到含叠氮化合物9. 后者用Ph₃P还原后, 在EDC存在下与硬脂酸酰化反应, 得化合物11, 脱去保护基后获得目标产物GM3 (1), 为研究肿瘤疫苗提供有用材料. 化合物结构经NMR, MS和HRMS确证.     

C-糖苷核糖酸及核糖醛的合成

为了探讨C-糖苷高效、简便的合成方法,分别以D-核糖和2,3-O-异丙叉基-D-核糖为原料,与膦叶立德进行Wittig-Michael加成串联反应,然后不同碱处理,一锅法高产率立体专一性地合成相应的(2,3-O-异丙叉基)-β-C-D-核糖乙酸乙酯和(2,3-O-异丙叉基)-β-C-D-核糖乙酸;所得酯经DIBAL-H低温还原,得相应的核糖基醛衍生物;以D-木糖为原料,经1,2-羟基保护成缩丙酮,3,5-位二羟基三氟甲磺酰基化、叠氮化,1,2-羟基脱保护,然后经与膦叶立德Wittig-Michael加成串联反应,碱处理,高产率、立体专一性地合成了含两个叠氮基的β-C-D-核糖乙酸.提供了一种C-糖苷及氨基C-糖苷快捷、高效、简便的合成方法.化合物结构经~1H NMR、~(13)C NMR、HRMS等确证.     

稀有原人参二醇型皂苷的人肠道菌群生物转化

利用高分离度液相色谱-四极杆飞行时间质谱(RRLC-Q-TOF MS)和超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UPLC-QQQ MS)定性定量分析了稀有原人参二醇型皂苷Rd, F₂, Rg₃, CK和Rh₂在离体人肠道菌群中的生物转化过程. 并将上述二醇型皂苷与人肠道菌群在体外厌氧, 37 ℃下共温孵育, 采用电喷雾质谱在负离子模式进行检测, 鉴定代谢产物, 监测其含量变化, 拟合代谢路径. 结果表明, 人参皂苷Rd主要被代谢为F₂, Rg₃, CK, Rh₂和PPD; 人参皂苷F₂主要被代谢为CK和PPD; 人参皂苷Rg₃主要被代谢为Rh₂和PPD; 人参皂苷CK和Rh₂主要被代谢为PPD. 在离体条件下, 人参皂苷Rd, F₂和Rg₃会被肠道菌群完全转化为其代谢产物, 而人参皂苷CK和Rh₂则不能被肠道菌群完全转化为其代谢产物. 原人参二醇型皂苷在人肠道菌群中的主要转化为脱糖基反应, 单糖苷和苷元是稀有原人参二醇型皂苷在人体内发挥药效的物质基础.