English

• 统计数据表明, 2011年全世界糖尿病患者已超过3亿人, 预计到2030年患病人数将超过4亿, 其中Ⅱ型糖尿病患者占90%以上^[1].当下糖尿病治疗药物及其作用靶标呈现多样化的趋势, 其中对胰岛素信号通路的调控是这些药物重要作用机制之一^[2~5].研究表明胰岛素信号通路中一个关键的调控机制是对胰岛素受体(IR)、胰岛素受体底物(IRS)以及其它下游分子的蛋白质酪氨酸磷酸化进行可逆调节^[6].蛋白酪氨酸磷酸酶1B (PTP1B)通过对IR以及IRS的脱磷酸化作用成为体内下调胰岛素信号的主要途径, 从而发现和发展具有PTP1B抑制活性的小分子化合物成为降糖药物研究的热点之一^{[7, 8]}.

  我们曾通过高通量筛选发现甾体类天然产物石胆酸3 (LCA)具有较好的PTP1B抑制活性(IC₅₀=12.7 μmol·L^-1)^[18].为了探讨甾体类化合物基本骨架的构型与PTP1B抑制活性之间的关系, 本工作选择LCA为先导物, 通过构建3α/3β-OH、4, 5-双键、5, 6-双键及5α/5β-H, 并仿照萜类化合物在4位引入二甲基合成了一组石胆酸衍生物, 合成路线如Schemes 1~2所示.

  

  图图式1 目标化合物6的合成路线

  图式1. Synthesis of the title compound 6

  图选项

  下载全尺寸图像

  下载幻灯片

  

  图1 Trodusquemine及claramine的结构

  1. Structures of trodusquemin and claramine

  图选项

  下载全尺寸图像

  下载幻灯片

  

  图图式2 目标化合物9~19的合成路线

  图式2. Synthesis of the title compounds 9~19

  图选项

  下载全尺寸图像

  下载幻灯片

  近年来, 研究人员通过模拟计算、高通量筛选以及多样性导向合成等方法得到大量具有PTP1B抑制活性的化合物^[9~12].天然产物是PTP1B抑制剂的另一重要来源, 首个进入临床研究的甾体类PTP1B抑制剂角鲨胺(Trodusquemine, 1)便是从角鲨科动物肝脏中提取得来^[13], 随后得到的其结构类似物Claramine (2)也具有相近的体内、体外的降糖作用(图 1)^[13].熊果酸、山楂酸及齐墩果酸等五环三萜类化合物也均具有较高的PTP1B抑制活性, 对它们的衍生合成也得到了一系列活性化合物^[15~17].然而, 迄今尚无对甾体或萜类骨架特定位置构型与PTP1B抑制活性之间关系探讨的文献报道.

  1    结果与讨论

  1.1    目标化合物的合成与表征

  如Schemes 1, 2所示, LCA在无水甲醇中以TsOH催化合成得到23-石胆酸甲酯(4).以酸性较强的对硝基苯甲酸为底物与中间体4通过Mitsunobu反应构型翻转得3β-OH酯(5)^[19], 随后在KOH/THF/H₂O体系中一步水解可得最终产物6.

  中间体7参照Iida等^[20]报道的方法由猪去氧胆酸(HDCA)合成得到.如Scheme 2所示, 中间体7经水解得到目标化合物12, 或经Mitsunobu反应后再水解可得到化合物14.中间体7经Oppenauer氧化得到5, 6-双键重排到3, 4-位的氧化产物8^[21], 在低温下再经CeCl₃/NaBH₄还原可高选择性得到3β-OH产物9^[22].中间体9的4, 5-双键经氢化还原可制备5-H为α构型的产物10^[23], 再经水解、酸化得到目标产物11; 中间体9经水解、酸化可顺利得到产物17.以9为原料, 通过Mitsunobu及水解反应可得到3α-OH产物16.在叔丁醇钾存在下, 中间体8的4, 5-双键重排至5, 6-位, 随后4-位双甲基化及23-COOMe水解得到目标产物19^[24].

  ¹H NMR, ¹³C NMR谱及高分辨质谱(HRMS)被用于目标化合物的结构鉴定.¹H NMR中, 虽然目标化合物烷基氢的化学位移多处于高场区, 导致了核磁共振吸收峰难以归属, 但仍然有些特征峰可用于产物结构的鉴定.如23-COOCH₃的甲基氢显示δ 3.6左右的单峰, 但常常出现与A环3-位氢(3-CH-OH)的信号重叠.δ 0.65左右的单峰为18-CH₃的信号, δ 0.95左右的单峰19-CH₃的信号; 21-CH₃由于20H的影响产生裂分, 在δ 0.9附近出现偶合常数J=6 Hz左右的双重峰.4, 5-或5, 6-位双键的化合物(9, 12, 14, 16, 17和19)均会在δ 5.4附近出现单峰或者是双重峰, 该信号为双键碳上氢原子的共振吸收峰.在¹³C NMR谱中, 23-COOH或23-COOCH₃会有δ 179附近的特征共振吸收峰, 4, 5-或5, 6-位双键的化合物δ 139及121附近出现双键碳的特征信号峰, 可用于化合物特征结构确定.

  1.2    生物活性测试

  表1 化合物对PTP1B的抑制活性 Table1. Inhibitory activities of the titled compounds against PTP1B

  表选项

  导出Excel

  Compd.	4, 5-a	5, 6-a	3-OHb	5-Hb	X	Y	Inhibitory rated/%	IC50e/(μmol·L-1)
  3 (LCA)	s	s	α	β	H	H	98.53	12.72±2.51
  4	s	s	α	β	H	Me	84.22	32.33±1.78
  6	s	s	β	β	H	H	97.87	25.26±3.07
  9	d	s	β	-	H	Me	10.18	NT
  10	s	s	β	α	H	Me	4.39	NT
  11	s	s	β	α	H	H	94.11	23.99±3.18
  12	s	d	β	-c	H	H	72.73	42.01±3.88
  14	s	d	α	-	H	H	80.17	31.73±2.75
  16	d	s	α	-	H	H	95.51	17.72±2.97
  17	d	s	β	-	H	H	98.80	8.50±1.21
  19	s	d	β	-	Me	H	97.83	6.27±1.03
  Oleanolic aicdf							98.75	2.96±0.35
  a Single (s) or double (d) bond between 4, 5-or 5, 6-position; b Configurations of 3-OH or 5-H; c"-" means no hydrogen at 5-positon.d The pNPP assay.Inhibitory rates at 20 μg/mL.e IC50 values were determined by regression analyses and expressed as means±SD of three replications.f Positive control.

  表1 化合物对PTP1B的抑制活性
  Table1. Inhibitory activities of the titled compounds against PTP1B

  参照文献方法, 首先在20 μg/mL浓度下对目标化合物进行PTP1B抑制活性初筛, 然后对于抑制率高于50%的化合物进行复筛, 计算得到IC₅₀值.从表 1可知, 除化合物9和10外, 其余化合物均对PTP1B显示了抑制活性.23-COOH化合物对PTP1B的抑制活性显著高于相应的23-COOMe化合物(3 vs.4, 9 vs.17, 10 vs.11), 表明羧基的重要性.与含3α-OH石胆酸(3)相比, 3β-OH类似物6的活性下降了一半, 继续将5β-H变为α构型所得化合物11的活性未见明显变化.表明4, 5位及5, 6位均为单键时, 3-OH保持α构型对活性有利.但4, 5-或5, 6-位为双键时情况不同: 5, 6-位为双键时, 3-OH无论是α (14, IC₅₀=31.73 μmol·L^-1)还是β (12, IC₅₀=42.01 μmol·L^-1)构型活性均不高, 但在4-位引入双甲基后所得化合物19 (3β-OH)的PTP1B抑制活性比LCA提高了一倍, 达到6.27 μmol·L^-1; 4, 5-为双键时, 3β-OH化合物17(IC₅₀=8.50 μmol·L^-1)较3α-OH化合物16(IC₅₀=17.72 μmol·L^-1)活性高一倍左右, 与19相当.上述构效关系的研究表明:石胆酸及合成的类似物结构中23-COOH对保持活性至关重要; 此外化合物骨架中4, 5-双键且3-OH为β构型, 或5, 6-双键且4-位二甲基取代时对抑制PTP1B的活性有利.

  1.3    计算机模拟对接

  Puius等^[25]曾报道了一类酪氨酸磷酸酯(pTyr)模拟物, 可同时作用于PTP1B的催化活性位点及邻近的一个由Arg-24, Arg-254, Ile-219, Asp-48及Val-49等组成所谓“第二结合位点”.从图 2c可见, 化合物19的A环与酶的结合位点邻近该区域, 尤其是4-Me与Asp48间存在显著的疏水作用, 这可能是4, 4-二甲基的引入提高了对PTP1B抑制活性的原因.此外, 化合物19的B, C及D环也与邻近的Gln262, Tyr46及Phe182间存在明显的疏水作用.然而, 该结合模型中未见化合物19的3β-OH与酶的相互作用, 可见5, 6-为双键时4, 4-二甲基的存在对保持化合物活性更重要, 这也解释了具备同样的基本骨架及3β-OH的化合物12活性不佳的原因.

  从图 2b可以看出, 化合物17的3β-OH与酶Ser118残基通过氢键作用, 化合物16虽具有与17相同的骨架, 但如图 2a所示, 由于3-OH为α构型, 与PTP1B之间无明显作用, 这解释了化合物16较17活性显著降低的原因.而化合物6, 11和12虽3-OH均为β构型, 但其骨架与化合物17不同, 因而对PTP1B的抑制活性也都一般.

  

  图2 (a)化合物16与PTP1B的对接模型、(b)化合物17与PTP1B的对接模型及(c)化合物19与PTP1B的对接模型

  2. (a) Compound 16 docked into PTP1B, (b) compound 17 docked into PTP1B and (c) compound 19 docked into PTP1B

  图选项

  下载全尺寸图像

  下载幻灯片

  为了理解化合物骨架、3-OH的构型以及4, 4-二甲基的存在对活性的影响, 探究化合物与酶可能的作用方式, 对化合物16, 17和19与PTP1B做了对接研究.从图 2可以看出, 与酶结合时化合物16, 17与19的23-COOH均插入了PTP1B的一个正电性口袋, 但作用位点并不完全相同:化合物16的23-COOH与催化活性区域的Ser216, Ala217及Arg221以氢键结合; 化合物17的23-COOH与催化活性区域的Asp181, Arg221及Ala127形成氢键作用; 而化合物19的23-COOH与催化活性区域的Arg211, Ser216, Gly220及Ile219形成强的氢键作用.

  2    结论

  以甾族化合物石胆酸(LCA)的结构为先导物, 通过构建3α/3β-OH、4, 5-双键、5, 6-双键、5α/5β-H及仿照萜类化合物在4-位引入二甲基, 设计并合成了10个新结构石胆酸衍生物, 测试了它们的PTP1B抑制活性.从而发现了两个优势骨架化合物17和19, 其活性均较石胆酸提高了近一倍.构效关系研究和模拟结果表明:保留化合物骨架中23-COOH的同时, 4, 5-双键且3-OH为β构型(如17), 或5, 6-双键且4-位二甲基取代(如19)对抑制PTP1B的活性有利.本研究为类似结构的PTP1B抑制剂的研究提供了较高活性的新骨架, 值得进一步优化和修饰, 以期发现活性更好的PTP1B抑制剂.

  3    实验部分

  3.1    仪器与试剂

  熔点用毛细管法测定, 温度计未经校正; ¹H NMR及¹³C NMR用BRUKER AV-400型核磁共振仪测定(TMS为内标, CDCl₃或DMSO-d₆为溶剂); HRMS数据来源于Aglient 1100 (HPLC)与MicrOTOF II (MS)联用仪; 酶标仪为Bio-RAD 680型.本实验所用试剂均为分析纯或化学纯.

  3.2    化合物的合成

  3.3    PTP1B抑制活性的测试

  用于筛选的PTP1B酶是从大肠杆菌中表达并纯化的GST融合蛋白.PTP1B水解底物对硝基苯磷酸二钠(pNPP)的磷酯得到的产物在405 nm处有很强的光吸收, 因而可以通过检测405 nm处吸光度测试反应酶的活性以及化合物对酶的作用.测试的具体步骤和方法参照文献[26]进行.

  辅助材料(Supporting Information)  目标化合物的¹H NMR和¹³C NMR图谱.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

  3.2.7    3β-羟基胆烷-4-烯酸(17)的合成

  以9为原料, 参照第3.2.2节产物12的制备方法得到.白色固体, 收率90%.m.p.180~182 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 5.36 (s, 1H), 3.53 (brs, 1H), 2.10~2.40 (m, 3H), 1.05~1.99 (m, 22 H), 1.01 (s, 3H), 0.94 (d, J=6.1 Hz, 3H), 0.68 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ: 180.0, 140.7, 121.7, 71.8, 64.3, 56.7, 55.7, 50.1, 42.4, 39.7, 37.2, 36.5, 35.4, 35.3, 31.9, 30.8, 29.7, 28.1, 21.1, 19.4, 18.3, 11.9; HRMS (ESI) calcd for C₂₄H₃₇O₃[M-H]^- 373.2743, found 373.2772.

  3.2.2    3β-羟基-5-烯-胆烷酸(12)的合成

  将原料7(1 g, 2.58 mmol)溶于THF (10 mL), 随后加入30% KOH水溶液(3 mL), 升温至60 ℃反应过夜, 次日, 冷却至室温, 向反应混合物中缓慢滴加10%稀盐酸至pH 2~3, 析出大量固体.过滤、干燥后得0.72 g类白色固体12, 收率77%.m.p.169~171 ℃; ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz) δ: 5.28 (s, 1H), 3.27 (brs, 1H), 1.00~2.23 (m, 26H), 0.95 (s, 3H), 0.89 (d, J=6.0 Hz, 3H), 0.65 (s, 3H); ¹³C NMR (DMSO-d₆, 100 MHz) δ: 175.4, 141.7, 120.9, 70.5, 62.8, 56.7, 55.8, 50.1, 42.7, 42.4, 37.4, 36.5, 35.3, 31.9, 31.8, 31.3, 31.2, 28.1, 24.4, 21.1, 19.6, 18.6, 12.2; HRMS (ESI) calcd for C₂₄H₃₇O₃ [M-H]^- 373.2743, found 373.2731.

  3.2.4    3β-羟基-4-烯-胆烷酸甲酯(9)的合成

  将中间体7(2.1 g, 5.4 mmol)溶于70 mL甲苯中, 升温至148 ℃, 采用分水装置蒸出约6 mL甲苯后, 加入5.6 mL (54 mmol)环己酮.继续蒸出约10 mL甲苯后, 滴加0.57 g (2.8 mmol)异丙醇铝的15 mL甲苯溶液, 加热至回流.0.5 h后薄层色谱(TLC, 石油醚/乙酸乙酯, V: V=5:1)显示原料消失.减压浓缩去甲苯, 向浓缩中加入80 mL乙酸乙酯后过滤, 滤液经饱和食盐水洗、无水硫酸钠干燥、浓缩得8的粗品, 不经纯化用于下一步.

  将上步所得8的粗品溶于10 mL甲醇和10 mL二氯甲烷的混合溶液, 随后加入1.56 g (4.0 mmol) CeCl₃· 7H₂O, 干冰/甲醇冷却至-30 ℃后加入0.16 g (4.2 mmol) NaBH₄, 保温反应1 h, 滴入少量浓盐酸淬灭反应, 随后减压浓缩, 柱层析(石油醚/乙酸乙酯, V:V=5:1)得1.1 g白色固体9, 收率52%.m.p.129~131 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 5.38 (s, 1H), 3.67 (s, 3H), 3.66 (s, 1H), 2.32~2.40 (m, 1H), 2.18~2.26 (m, 1H), 1.60~2.14 (m, 10H), 1.07~1.44 (m, 15H), 1.03 (s, 3H), 0.92 (d, J=6.4 Hz, 3H), 0.67 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ: 174.8, 147.6, 123.3, 67.9, 56.1, 55.8, 54.4, 51.5, 42.5, 39.8, 37.3, 35.9, 35.5, 35.4, 33.1, 32.2, 31.0, 30.9, 29.5, 28.1, 24.2, 21.0, 18.9, 18.2, 12.0; HRMS (ESI) calcd for C₂₅H₄₁O₃[M+H]⁺ 389.3056, found 389.3073.

  3.2.5    3β-羟基-5α-胆烷酸甲酯(10)的合成

  将9(0.2 g, 0.5 mmol)溶于10 mL四氢呋喃, 加入10%的Pd-C (20 mg)氢气球下常压反应5 h, 过滤, 收集滤液, 减压浓缩得0.18 g白色固体10, 收率90%.m.p.150~152 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 3.66 (s, 3H), 3.55~3.60 (m, 1H), 2.32~2.38 (m, 1H), 2.17~2.31 (m, 1H), 12.6~1.96 (m, 19H), 0.90~1.10 (m, 10H), 0.80 (s, 3H), 0.65 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ: 174.8, 71.2, 56.4, 55.9, 54.3, 51.5, 44.8, 42.6, 40.0, 38.1, 37.7, 35.5, 35.4, 35.3, 32.0, 31.4, 31.0, 30.9, 28.7, 28.1, 24.2, 18.3, 12.3, 12.1; HRMS (ESI) calcd for C₂₅H₄₃O₃[M+H]⁺ 391.3212, found 391.3255.

  3.2.8    3α-羟基胆烷-4-烯酸(16)的合成

  以9为原料, 参照第3.2.1节中由中间体4制备产物6的方法合成.白色固体, 两步收率58%.m.p.161~163 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 5.41 (d, J=4.8 Hz, 1H), 4.03 (s, 1H), 2.36~2.44 (m, 1H), 2.21~2.29 (m, 1H), 1.02~2.10 (m, 20H), 1.02 (s, 3H), 0.78~0.98 (m, 5H), 0.69 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ: 179.5, 138.5, 124.0, 67.2, 56.7, 55.8, 50.2, 42.4, 39.7, 39.7, 37.3, 35.4, 33.2, 31.9, 31.8, 31.0, 30.9, 28.8, 28.1, 24.2, 20.8, 18.7, 18.3, 11.9; HRMS (ESI) calcd for C₂₄H₃₇O₃ [M-H]^- 373.2743, found 373.2749.

  3.2.3    3α-羟基-5-烯-胆烷酸(14)的合成

  以原料7为原料, 参照第3.2.1节中由中间体4制备产物6的方法合成.白色固体, 两步收率55%.m.p.193~195 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 5.33 (t, J=2.3 Hz, 1H), 3.96 (s, 1H), 2.49 (d, J=14.7 Hz, 1H), 2.29~2.37 (m, 1H), 2.14~2.22 (m, 1H), 1.88~2.03 (m, 3H), 0.95~1.80 (m, 19H), 0.94 (s, 3H), 0.87 (d, J=6.4 Hz, 3H), 0.62 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ: 178.5, 137.4, 122.9, 66.2, 55.7, 54.7, 49.2, 41.3, 38.6, 38.7, 36.3, 34.4, 30.9, 30.8, 27.8, 27.1, 23.2, 19.7, 17.6, 17.3, 10.8; HRMS (ESI) calcd for C₂₄H₃₇O₃ [M-H]^- 373.2743, found 373.2757.

  3.2.6    3β-羟基-5α-胆烷酸(11)的合成

  以10为原料, 参照第3.2.2节产物12的制备方法得到.白色固体, 收率85%.m.p.216~218 ℃; ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz) δ: 3.40 (s, 1H), 2.00~2.09 (m, 2H), 1.76~1.93 (m, 4H), 0.87~1.67 (m, 22H), 0.84 (d, J=6.4 Hz, 3H), 0.74 (s, 3H), 0.61 (s, 3H); ¹³C NMR (DMSO-d₆, 100 MHz) δ: 176.4, 79.5, 67.8, 56.5, 56.2, 54.3, 38.6, 37.1, 35.6, 35.5, 33.9, 32.4, 32.2, 31.8, 28.9, 28.1, 24.3, 21.3, 18.8, 12.6, 12.4; HRMS (ESI) calcd for C₂₄H₃₉O₃ [M-H]^- 375.2899, found 375.2887.

  3.2.9    4, 4-二甲基-3β-羟基-5-烯-胆烷酸(19)的合成

  以18为原料, 参照以8制备产物9的方法合成, 再经柱层析(二氯甲烷/甲醇, V:V=50:1)得0.95 g白色固体19, 收率63%.m.p.251~253 ℃; ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz) δ: 11.84 (brs, 1H), 5.47 (s, 1H), 4.38 (brs, 1H), 3.01 (t, J=5.1 Hz, 1H), 2.19~2.26 (m, 1H), 1.95~2.13 (m, 3H), 1.10~1.87 (m, 16H), 1.06 (s, 3H), 1.03 (s, 3H), 0.97 (s, 3H), 0.89 (d, J=6.4 Hz, 3H), 0.83~0.88 (m, 1H), 0.65 (s, 3H); ¹³C NMR (DMSO-d₆, 100 MHz) δ: 175.3, 150.6, 119.4, 79.5, 57.2, 55.7, 50.8, 42.2, 41.8, 36.8, 36.7, 35.3, 32.6, 31.2, 31.1, 30.9, 28.1, 27.7, 27.6, 25.6, 24.4, 24.2, 21.5, 20.6, 18.5, 12.1; HRMS (ESI) calcd for C₂₆H₄₁O₃ [M-H]^- 401.3056, found 401.3078.

  室温下, 向1.5 g (3.9 mmol)中间体8的40 mL叔丁醇溶液中分次加入1.75 g (15.6 mmol)叔丁醇钾, 氮气保护下搅拌1 h, 随后向上述反应液中滴加2.4 mL (39 mmol)碘甲烷, 室温搅拌反应过夜.次日, 将反应混合物倾入200 mL冰水中, 5%稀盐酸调至pH 5, 随后经乙酸乙酯萃取、浓缩后得18粗品.

  3.2.1    3β-羟基-5β-胆烷酸(6)的合成

  0 ℃下, 将偶氮二甲酸二乙酯(DEAD, 0.68 g, 3.9 mmol)的3 mL THF溶液缓慢滴加到PPh₃ (1.02 g, 3.9 mmol)的15 mL无水THF溶液中, 滴完后升至室温.随后将4(1.13 g, 3 mmol)与对硝基苯甲酸(PNBA, 1.02 g, 3.9 mmol)的5 mL THF溶液缓慢滴加入上述溶液, 室温搅拌反应过夜.次日, 将反应液用冰水淬灭后, 经二氯甲烷萃取、无水硫酸钠干燥、减压浓缩得中间体5的粗品.将上述浓缩物溶于THF (25 mL), 随后加入30%的KOH水溶液(10 mL), 升温至40 ℃搅拌反应8 h.冷却后用稀盐酸调至pH 2~3, 过滤得产物6粗品.粗品经柱层析分离纯化(二氯甲烷/甲醇, V:V=50:1)后得0.45 g白色固体6, 收率40%.m.p.90~95 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 4.11 (s, 1H), 2.36~2.43 (m, 1H), 2.21~2.29 (m, 1H), 1.66~2.03 (m, 6H), 1.06~1.58 (m, 20H), 0.96 (s, 3H), 0.92 (d, J=6.4 Hz, 3H), 0.65 (s, 3H).¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ: 179.4, 67.3, 56.6, 56.0, 42.8, 40.2, 39.7, 36.6, 35.6, 35.3, 35.1, 33.5, 30.9, 30.8, 29.9, 28.2, 27.8, 26.6, 26.3, 24.2, 23.9, 21.1, 18.3, 12.1; HRMS (ESI) calcd for C₂₄H₃₉O₃ [M-H]^- 375.2899, found 375.2889.

  将石胆酸(LCA, 5 g, 13.3 mmol)悬浮于40 mL无水甲醇, 加入0.05 g (1.16 mmol)无水对甲苯磺酸, 室温搅拌反应24 h, 反应体系变澄清.将反应液倾入水中, 搅拌30 min, 将析出的固体过滤、干燥后得中间体4(5 g), 收率96%.

• 1. [1]

     Hu, F. B. Diabetes Care 2011, 34, 1249. doi: 10.2337/dc11-0442

  2. [2]

     Herman, G. A.; Stevens, C.; Van Dyck, K.; Bergman, A.; Yi, B.; De Smet, M.; Snyder, K.; Hilliard, D.; Tanen, M.; Tanaka, W.; Wang, A. Q.; Zeng, W.; Musson, D.; Winchell, G.; Davies, M. J.; Ramael, S.; Gottesdiener, K. M.; Wagner, J. A. Clin. Pharmacol. Ther. 2005, 78, 675. doi: 10.1016/j.clpt.2005.09.002

  3. [3]

     Augeri, D. J.; Robl, J. A.; Betebenner, D. A.; Magnin, D. R.; Khanna, A.; Robertson, J. G.; Wang, A.; Simpkins, L. M.; Taunk, P.; Huang, Q.; Han, S.-P.; Abboa-Offei, B.; Cap, M.; Xin, L.; Tao, L.; Tozzo, E.; Welzel, G. E.; Egan, D. M.; Marcinkeviciene, J.; Chang, S. Y.; Biller, S. A.; Kirby, M. S.; Parker, R. A.; Hamann, L. G. J. Med. Chem. 2005, 48, 5025. doi: 10.1021/jm050261p

  4. [4]

     Degn, K. B.; Juhl, C. B.; Sturis, J.; Jakobsen, G.; Brock, B.; Chandramouli, V.; Rungby, J.; Landau, B. R.; Schmitz, O. Diabetes 2004, 53, 1187. doi: 10.2337/diabetes.53.5.1187

  5. [5]

     Nunez, D. J.; Bush, M. A.; Collins, D. A.; McMullen, S. L.; Gillmor, D.; Apseloff, G.; Atiee, G.; Corsino, L.; Morrow, L.; Feldman, P. L. PLoS One 2014, 9, 1.

  6. [6]

     White, M. F.; Kahn, C. R. J. Biol. Chem. 1996, 269, 1.

  7. [7]

     Kenner, K. A.; Anyanwu, E.; Olefsky, J. M. J. Biol. Chem. 1996, 271, 19810. doi: 10.1074/jbc.271.33.19810

  8. [8]

     Walchli, S.; Curchod, M. L.; Gobert, R. P. J. Biol. Chem. 2000, 275, 9792. doi: 10.1074/jbc.275.13.9792

  9. [9]

     Sun, L.-P.; Ma, W.-P.; Gao, L.-X.; Yang, L.-L.; Quan, Y.-C.; Li, J.; Piao, H.-R. J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2013, 28, 1199. doi: 10.3109/14756366.2012.723206

  10. [10]

      孙良鹏, 姜哲, 高立信, 李英哲, 孙立云, 李佳, 朴虎日, 有机化学, 2012, 32, 2108. doi: 10.6023/cjoc201206018Sun, L.-P.; Jiang, Z.; Gao, L.-X.; Li, Y.-Z.; Sun, L.-Y.; Li, J.; Piao, H.-R. Chin. J. Org. Chem. 2012, 32, 2108 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc201206018

  11. [11]

      Chen, Y.-T.; Tang, C.-L.; Ma, W.-P.; Gao, L.-X.; Wei, Y.; Zhang, W.; Li, J.-Y.; Li, J.; Nan, F.-J. Eur. J. Med. Chem. 2013, 69, 399. doi: 10.1016/j.ejmech.2013.09.017

  12. [12]

      周晓伟, 唐延婷, 桑锋, 张秀利, 李立新, 周红刚, 刘伟, 戴玉洁, 有机化学, 2015, 35, 1363. doi: 10.6023/cjoc201412027Zhou, X.-W.; Tang, Y.-T.; Sang, F.; Zhang, X.-L.; Li, L.-X.; Zhou, H.-G.; Liu, W.; Dai, Y.-J. Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 1363 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc201412027

  13. [13]

      Mitchell F. R. Pharmacol. Biochem. Behav. 2010, 97, 138. doi: 10.1016/j.pbb.2010.05.010

  14. [14]

      Qin, Z.-H.; Pandey, N. R.; Zhou, X. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2015, 458, 21. doi: 10.1016/j.bbrc.2015.01.040

  15. [15]

      Zhang, W.; Hong, D.; Zhou, Y.; Zhang, Y.; Shen, Q.; Li, J.-Y.; Hu, L.-H.; Li, J. Biochim. Biophys. Acta, Gen. Subj. 2006, 1760, 1505. doi: 10.1016/j.bbagen.2006.05.009

  16. [16]

      Qiu, W.-W.; Shen, Q.; Yang, F.; Wang, B.; Zou, H.; Li, J.-Y.; Li, J.; Tang, J. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 6618. doi: 10.1016/j.bmcl.2009.10.017

  17. [17]

      Li, H.; Zou, H.; Gao, L.-X.; Liu, T.; Yang, F., Li, J.-Y.; Li, J.; Qiu, W.-W.; Tang, J. Heterocycles 2012, 85, 1117. doi: 10.3987/COM-12-12445

  18. [18]

      He, H.-B.; Gao, L.-X.; Deng, Q.-F.; Ma, W.-P.; Tang, C.-L.; Qiu, W.-W.; Tang, J.; Li, J.-Y.; Li, J.; Yang, F. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2012, 22, 7237. doi: 10.1016/j.bmcl.2012.09.040

  19. [19]

      Miro, P.; Vaya, I.; Sastre, G.; Jimenez, M. C.; Marin, M. L.; Miranda, M. A. Chem. Commun. 2016, 52, 713. doi: 10.1039/C5CC08102E

  20. [20]

      Iida, T.; Kakiyama, G.; Hibiya, Y.; Miyata, S.; Inoue, T.; Ohno, K.; Goto, T.; Mano, N.; Goto, J.; Nambara, T.; Hofmann, A. F. Steroids 2006, 71, 18. doi: 10.1016/j.steroids.2005.07.008

  21. [21]

      Xia, P.; Yang, Z.-Y.; Xia, Y.; Zheng, Y.-Q.; Cosentino, L. M.; Lee, K.-H. Bioorg. Med. Chem. 1999, 7, 1907. doi: 10.1016/S0968-0896(99)00169-8

  22. [22]

      Renata, H.; Zhou, Q.; Dünstl, G.; Felding, J.; Merchant, R. R.; Yeh, C.-H.; Baran, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1330. doi: 10.1021/ja512022r

  23. [23]

      Upasani, R. B.; Harrison, B. L.; Askew, B. C. Jr.; Dodart, J.-C.; Salituro, F. G.; Robichaud, A. J. WO 2013036835, 2013[Chem. Abstr. 2013, 158, 447158].

  24. [24]

      Foot, J. S.; Phillis, A. T.; Sharp, P. P.; Willis, A. C.; Banwell, M. G. Tetrahedron Lett. 2006, 47, 6817. doi: 10.1016/j.tetlet.2006.07.068

  25. [25]

      Puius, Y. A.; Zhao, Y.; Sullivan, M.; Lawrence, D. S.; Almo, S. C.; Zhang, Z.-Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997, 94, 13420. doi: 10.1073/pnas.94.25.13420

  26. [26]

      Shi, L.; Yu, H. P.; Zhou, Y. Y.; Du, J. Q.; Shen, Q.; Li, J. Y.; Li, J. Acta Pharmacol. Sin. 2008, 29, 278. doi: 10.1111/aphs.2008.29.issue-2

• 

  图 1  Trodusquemine及claramine的结构

  Figure 1  Structures of trodusquemin and claramine

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图式1  目标化合物6的合成路线

  Scheme 1  Synthesis of the title compound 6

  Reagents and conditions: (a) TsOH, MeOH, r.t., 15 h; (b) 4-nitrobenzoic acid, anhydrous THF, DEAD, PPh₃, 0 °C~r.t., 24 h; (c) THF, H₂O, KOH, 50 °C; (d) HCl/H₂O.

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图式2  目标化合物9~19的合成路线

  Scheme 2  Synthesis of the title compounds 9~19

  Reagents and conditions: (a) Al (i-PrOH)₃, cyclohexanone, toluene, 120 °C; (b) CeCl₃·7H₂O, NaBH₄, MeOH, DCM, -30 °C; (c) THF, H₂, 10% Pd-C, 101 kPa; (d) THF, H₂O, KOH, 50 °C; (e) HCl/H₂O; (f) 4-nitrobenzoic acid, anhydrous THF, DEAD, PPh₃, 0 °C~r.t., 24 h; (g) t-BuOH, t-BuOK, THF, MeI.

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 2  (a)化合物16与PTP1B的对接模型、(b)化合物17与PTP1B的对接模型及(c)化合物19与PTP1B的对接模型

  Figure 2  (a) Compound 16 docked into PTP1B, (b) compound 17 docked into PTP1B and (c) compound 19 docked into PTP1B

  Visualization was performed with Discovery Studio 2.1

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  表 1  化合物对PTP1B的抑制活性

  Table 1.  Inhibitory activities of the titled compounds against PTP1B

  Compd.	4, 5-a	5, 6-a	3-OHb	5-Hb	X	Y	Inhibitory rated/%	IC50e/(μmol·L-1)
  3 (LCA)	s	s	α	β	H	H	98.53	12.72±2.51
  4	s	s	α	β	H	Me	84.22	32.33±1.78
  6	s	s	β	β	H	H	97.87	25.26±3.07
  9	d	s	β	-	H	Me	10.18	NT
  10	s	s	β	α	H	Me	4.39	NT
  11	s	s	β	α	H	H	94.11	23.99±3.18
  12	s	d	β	-c	H	H	72.73	42.01±3.88
  14	s	d	α	-	H	H	80.17	31.73±2.75
  16	d	s	α	-	H	H	95.51	17.72±2.97
  17	d	s	β	-	H	H	98.80	8.50±1.21
  19	s	d	β	-	Me	H	97.83	6.27±1.03
  Oleanolic aicdf							98.75	2.96±0.35
  a Single (s) or double (d) bond between 4, 5-or 5, 6-position; b Configurations of 3-OH or 5-H; c"-" means no hydrogen at 5-positon.d The pNPP assay.Inhibitory rates at 20 μg/mL.e IC50 values were determined by regression analyses and expressed as means±SD of three replications.f Positive control.

  下载: 导出CSV
•