含反式環(huán)己烷結構的C-葡萄糖苷類SGLT2抑制劑的合成及其降血糖活性Ⅱ

趙文靜, 于秀玲, 邵 華, 王玉麗, 徐為人, 湯立達, 趙桂龍,3, 王建武

(1. 山東大學 化學與化工學院,山東 濟南 250100; 2. 天津藥物研究院 藥物設計與發(fā)現天津市重點實驗室,天津 300193; 3. 山東輕工業(yè)學院 化學與制藥工程學院,山東 濟南 250353)

臨床上具有不同作用機制的糖尿病治療藥物很多，如胰島素類、二甲雙胍類和磺酰脲類、胰島素增敏劑、α-葡萄糖苷酶抑制劑以及新出現的DPP-Ⅳ抑制劑等[1]。盡管臨床上治療糖尿病的藥物數量較多且作用機制也各不相同,但是由于傳統(tǒng)降血糖藥物具有明顯的副作用，加之糖尿病具有不可逆轉的特點，不同階段需求不同作用機制的藥物，因此臨床上對糖尿病治療藥物仍然具有很大的需求。

鈉-葡萄糖共轉運體(SGLT)是一類主要在腎小管和腸道基底外側膜表達的蛋白，其亞型主要有SGLT1和SGLT2兩種，其中SGLT2主要分布在腎近端小管上，主要負責腎近端小管吸收原尿中的葡萄糖重新返回血液中[1,2]。大量試驗表明，SGLT2抑制劑能有效抑制腎近端小管內SGLT2的活性而抑制原尿中葡萄糖的吸收，從而有效降低血糖濃度。天然產物根皮苷Phlorizin(Chart 1)是SGLT2的一種有效抑制劑，具有較強的誘導尿糖活性，但由于在腸道內容易被β-糖苷酶水解而不能被腸道吸收而無法口服[1]。早期制藥工業(yè)以根皮苷的結構為藍本，相繼發(fā)現并報道了幾種具有選擇活性的SGLT2抑制劑，這些抑制劑多數是O-糖苷類(T-1095A, T-1095, Sergliflozin和Remogliflozin, Chart 1)。在開發(fā)自己的SGLT2抑制劑的過程中，我們也曾經設計、合成并研究了一些O-糖苷[3]、S-糖苷[4，5]和N-糖苷[6]。

在臨床研究中發(fā)現，非C-糖苷類抑制劑，如O-糖苷、S-糖苷和N-糖苷等，其降血糖活性均比以Dapagliflozin(Chart 2)為代表的C-葡萄糖苷弱許多，且體內代謝穩(wěn)定性也不理想，具有潛在的安全風險，后來均終止了臨床試驗。目前，部分仍然在臨床上試驗的SGLT2抑制劑(TS071, LX4211, Canagliflozin和ASP1941, Chart 2)均為C-糖苷類化合物。

基于上述情況，我們也設計、合成并研究了一些C-葡萄糖苷[7～10]，其中包含了一類新型含反式環(huán)己烷結構的C-葡萄糖苷(Ⅰa～Ⅰd, Chart 2)[9]，其分子右端含有碳原子依次增長的取代基(H, Me, Et和n-Pr)。體內生物活性測試發(fā)現，Ⅰa～Ⅰd均表現出較強的降血糖活性，且隨著碳鏈的增長活性逐漸增加，在R=Et時(Ⅰc)達到頂端，R為n-Pr時(Ⅰd)略有下降。Ⅰd盡管活性不是最強，但是綜合考慮其他生物學指標后，Ⅰd也進入了臨床前開發(fā)階段。隨著Ⅰd進入臨床前開發(fā)階段，我們發(fā)現進一步拓展研究R為更長的烷烴基團顯得非常必要，因為這對于我們深入了解這類化合物的完整全面的構效關系具有重要的意義。

本文設計并合成了一系列含有反式-4-烷基環(huán)己烷結構的C-葡萄糖苷類SGLT2抑制劑——反式-1-{4-甲氧基-3-[(4-取代環(huán)己基)甲基]苯基}-1-脫氧-β-D-吡喃葡萄糖(12a～12d, Scheme 1),其結構經1H NMR和MS表征。

研究了R為更長的烷烴基團的化合物的合成，進一步完善了這類具有良好前景的SGLT2抑制劑的合成方法，進行了體內降血糖實驗，得到了較為完整的構效關系。小鼠口服糖耐量實驗表明，12a～12d均顯示較強的降血糖活性。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

X-4型數字顯微熔點儀(溫度計未校正);Bruker AV400型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內標);Agilent Q-TOF 6510型高分辨質譜儀(ESI)。

D-葡萄糖酸內酯(6)按文獻[2,12]方法轉化為全三甲基硅烷基保護的化合物7; THF和甲苯用二苯甲酮作指示劑在金屬鈉存在下蒸餾作干燥處理;CH2Cl2和DMF分別在CaH2存在下常壓和減壓蒸餾作干燥處理;吡啶在塊狀固體KOH存在下蒸餾作干燥處理;甲醇用鎂帶干燥后蒸餾除水;草酰氯和乙酸酐在使用前新蒸餾;所有干燥后的溶劑均在氮氣保護下室溫密封保存并盡快使用。

1.2 合成

(1) (5-溴-2-羥基苯基)(反式-4-取代環(huán)己基)甲酮(4a～4d)的合成

在干燥的圓底燒瓶中依次加入反式-4-環(huán)己烷甲酸(1a～1d) 20 mmol和CH2Cl250 mL，攪拌下于室溫緩慢滴加草酰氯25.39 g(30 mmol)，滴畢，加2滴DMF，反應過夜。旋蒸脫溶和過量的草酰氯得無色液體2a～2d粗品。

2a～2d粗品用CH2Cl250 mL溶解，攪拌下加入4-溴苯甲醚2.44 g(20 mmol)，冰水浴冷卻下慢慢分批加入無水AlCl34.00 g(30 mmol)，加畢，于室溫反應過夜(TLC分析顯示反應混合物中含有3a～3d,4a～4d和少量副產物3a′～3d′)。

在反應混合物中加入無水AlCl31.33 g(10 mmol)，氮氣氛中回流反應5 h(TLC分析顯示反應混合物中含有4a～4d和少量副產物3a′～3d′，而3a～3d已經完全轉化為4a～4d)。小心傾入冰水(200 mL)中，攪拌，分液，水相用CH2Cl2(100 mL)萃取,合并有機相，用飽和食鹽水(2×100 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸脫溶得油狀液體4a～4d粗品,經柱層析[洗脫劑:A=V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=1 ∶50]純化得白色固體4a～4d。

4a: 產率89%, m.p.67 ℃～69 ℃;1H NMRδ: 11.73(bs, 1H), 7.93(d,J=2.4 Hz, 1H), 7.61(dd,J=2.8 Hz, 8.8 Hz, 1H), 6.93(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.34～3.40(m, 1H), 1.84～1.87(m, 2H), 1.70～1.73(m, 2H), 1.38～1.44(m, 1H), 1.26～1.35(m, 2H), 1.08～1.18(m, 2H), 1.03～1.07(m, 1H), 0.85(d,J=6.8 Hz, 6H); HR-MSm/z: Calcd for C16H22O2Br{[M(79Br)+H]+} 325.080 3, found 325.080 5; for [M(81Br)+H]+327.078 3, found 327.078 8。

4b: 產率91%, m.p.89 ℃～90 ℃;1H NMRδ: 7.90(d,J=2.4 Hz, 1H), 7.61(dd,J=2.6 Hz, 9.0 Hz, 1H), 6.93(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.35～3.41(m, 1H), 1.75～1.84(m, 4H), 1.18～1.37(m, 9H), 1.02～1.08(m, 2H), 0.86(t,J=6.8 Hz, 3H); HR-MSm/z: Calcd for C17H24O2Br{[M(79Br)+H]+} 339.096 0, found 339.095 3; for [M(81Br)+H]+341.093 9, found 341.093 4。

4c: 產率87%, m.p.95 ℃～96 ℃;1H NMRδ: 11.75(bs, 1H), 7.95(d,J=2.4 Hz, 1H), 7.62(dd,J=2.4 Hz, 8.8 Hz, 1H), 6.93(d,J=9.2 Hz, 1H), 3.34～3.41(m, 1H), 1.87～1.90(m, 2H), 1.78～1.81(m, 2H), 1.25～1.35(m, 2H), 1.10～1.20(m, 2H), 0.95～1.02(m, 1H), 0.84(s, 9H); HR-MSm/z: Calcd for C17H24O2Br{[M(79Br)+H]+} 339.096 0, found 339.095 8; for [M(81Br)+H]+341.093 9, found 341.093 7。

4d: 產率85%, m.p.90 ℃～91 ℃;1H NMRδ: 11.67(bs, 1H), 7.90(d,J=2.4 Hz, 1H), 7.61(dd,J=2.6 Hz, 9.0 Hz, 1H), 6.93(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.34～3.42(m, 1H), 1.75～1.84(m, 4H), 1.16～1.37(m, 11H), 1.00～1.08(m, 2H), 0.85(t,J=7.0 Hz, 3H); HR-MSm/z: Calcd for C18H26O2Br{[M(79Br)+H]+} 353.111 6, found 353.112 0; for [M(81Br)+H]+355.109 6, 355.110 0。

(2) (5-溴-2-甲氧基苯基)(反式-4-取代環(huán)己基)甲酮(3a～3d)的合成

在干燥的圓底燒瓶中依次加入4a～4d16 mmol的DMF(40 mL)溶液, MeI 2.84 g(20 mmol)和固體K2CO34.15 g(30 mmol),攪拌下于室溫反應過夜(TLC分析顯示4a～4d完全轉化為3a～3d)。傾入冰水(300 mL)中，攪拌下用濃鹽酸小心調至pH 4～5,用CH2Cl2(3×100 mL)萃取，合并萃取液，用飽和食鹽水(2×100 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸脫溶得油狀液體3a～3d粗品,經硅膠柱層析(洗脫劑: A=1 ∶30)純化得無色油狀液體3a～3d。

3a: 產率96%;1H NMRδ: 7.64(dd,J=2.4 Hz, 8.8 Hz, 1H), 7.48(d,J=2.4 Hz, 1H), 7.12(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.84(s, 3H), 2.96～3.03(m, 1H), 1.83～1.86(m, 2H), 1.71～1.73(m, 2H), 1.37～1.41(m, 1H), 1.16～1.26(m, 2H), 0.97～1.02(m, 3H), 0.83(d,J=6.8 Hz, 6H); HR-MSm/z: Calcd for C17H24O2Br{[M(79Br)+H]+} 339.096 0, found 339.096 3; for [M(81Br)+H]+341.093 9, found 341.094 4。

3b: 產率95%;1H NMRδ: 7.64(dd,J=2.6 Hz, 9.0 Hz, 1H), 7.48(d,J=2.8 Hz, 1H), 7.12(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.84(s, 3H), 2.97～3.04(m, 1H), 1.74～1.83(m, 4H), 1.20～1.26(m, 6H), 1.15～1.16(m, 3H), 0.90～0.96 (m, 2H), 0.85(t,J=7.0 Hz, 3H); HR-MSm/z: Calcd for C18H26O2Br{[M(79Br)+H]+} 353.111 6, found 353.111 8; for [M(81Br)+H]+355.109 6, found 355.109 9。

3c: 產率97%;1H NMRδ: 7.64(dd,J=2.8 Hz, 9.2 Hz, 1H), 7.49(d,J=2.8 Hz, 1H), 7.12(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.84(s, 3H), 2.95～3.01(m, 1H), 1.86～1.89(m, 2H), 1.77～1.79(m, 2H), 1.15～1.25(m, 2H), 0.94～1.05(m, 3H), 0.82(s. 9H); HR-MSm/z: Calcd for C18H26O2Br{[M(79Br)+H]+} 353.111 6, found 353.112 1; for [M(81Br)+H]+355.109 6, found 355.110 0。

3d: 產率94%;1H NMRδ: 7.64(dd,J=2.8 Hz, 8.8 Hz, 1H), 7.49(d,J=2.8 Hz, 1H), 7.12(d,J=9.2 Hz, 1H), 3.84(s, 3H), 2.98～3.04(m, 1H), 1.74～1.83(m, 4H), 1.20～1.29(m, 8H), 1.14～1.19(m, 3H), 0.85(t,J=7.0 Hz, 3H); HR-MSm/z: Calcd for C19H28O2Br{[M(79Br)+H]+} 367.127 3, found 367.127 3; for [M(81Br)+H]+369.125 2, found 369.125 1。

(3) 4-溴-2-[(反式-4-取代環(huán)己基)甲基]苯甲醚(5a～5d)的合成

在干燥圓底燒瓶中加入3a～3d15 mmol的CH2Cl2(20 mL)溶液,攪拌下于室溫加入Et3SiH 6.98 g(60 mmol)，加畢，慢慢滴加BF3·Et2O 4.26 g(30 mmol),滴畢，反應過夜(TLC跟蹤)。慢慢加入飽和NaHCO3溶液100 mL，于室溫攪拌30 min;加入CH2Cl2100 mL和飽和食鹽水200 mL，振蕩，分液,水相用CH2Cl2(100 mL)萃取，合并有機相，用飽和食鹽水(100 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸脫溶得油狀液體5a～5d粗品,經硅膠柱層析(洗脫劑:A=1 ∶50)純化得無色油狀液體5a～5d。

5a: 產率90%;1H NMRδ: 7.31(dd,J=1.2 Hz, 8.8 Hz, 1H), 7.21(s, 1H), 6.89(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 2.40(d,J=6.8 Hz, 2H), 1.58～1.62(m, 4H), 1.33～1.40(m, 2H), 0.84～0.94(m, 5H), 0.81(d,J=6.4 Hz, 6H); HR-MSm/z: Calcd for C17H26OBr{[M(79Br)+H]+} 325.116 7, found 325.116 6; for [M(81Br)+H]+327.114 7, found 327.114 4。

5b: 產率91%;1H NMRδ: 7.31(dd,J=2.4 Hz, 8.8 Hz, 1H), 7.21(d,J=2.4 Hz, 1H), 6.89(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 2.40(d,J=7.2 Hz, 2H), 1.64～1.67(m, 2H), 1.54～1.57(m, 2H), 1.38～1.44(m, 1H), 1.22～1.23(m, 4H), 1.11(s, 3H), 0.73～0.97(m, 7H); HR-MSm/z: Calcd for C18H28OBr{[M(79Br)+H]+} 339.132 4, found 339.132 2; for [M(81Br)+H]+341.130 3, found 341.130 0。

5c: 產率94%;1H NMRδ: 7.31(dd,J=2.4 Hz, 8.8 Hz, 1H), 7.21(d,J=2.4 Hz, 1H), 6.89(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 2.40(d,J=7.2 Hz, 2H), 1.61～1.68(m, 4H), 1.39(m, 1H), 0.84～0.94(m, 5H), 0.79(s, 9H); HR-MSm/z: Calcd for C18H28OBr{[M(79Br)+H]+} 339.132 4, found 339.132 3; for [M(81Br)+H]+341.130 3, found 341.130 4。

5d: 產率90%;1H NMRδ: 7.31(dd,J=2.6 Hz, 8.6 Hz, 1H), 7.21(d,J=2.8 Hz, 1H), 6.89(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 2.40(d,J=6.8 Hz, 2H), 1.64～1.67(m, 2H), 1.54～1.57(m, 2H), 1.39～1.43(m, 1H), 1.16～1.27(m, 6H), 1.09～1.10(m, 3H), 0.75～0.96(m, 7H); HR-MSm/z: Calcd for C19H30OBr{[M(79Br)+H]+} 353.148 0, found 353.148 5; for [M(81Br)+H]+355.146 0, found 355.146 3。

(4) 反式-1-{4-甲氧基-3-[(4-烷基環(huán)己基)甲基]苯基}-α/β-D-甲基吡喃葡萄糖苷(8a～8d)的合成

在干燥的圓底燒瓶中加入5a～5d10 mmol的THF(20 mL)溶液和一枚干燥磁子，以干燥的氮氣吹掃后以橡膠軟塞封口。將其置于盛有液氮/乙醇的Dewar瓶中冷卻至-78 ℃，啟動電磁攪拌,用注射器慢慢滴加n-BuLi 12 mmol的正己烷溶液7.5 mL，滴畢,反應30 min;用注射器慢慢滴加7 7.00 g(15 mmol)的甲苯(10 mL)溶液[2，12],滴畢,反應30 min;升至室溫反應60 min。小心傾入冰水(200 mL)中，攪拌下用濃鹽酸調至pH 2～3，攪拌15 min;用CH2Cl2(2×50 mL)萃取，合并萃取液，用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸脫溶得深黃色油狀液體8a～8d粗品(不純化，直接用于下一步反應)。

(5) 反式-1-{4-甲氧基-3-[(4-烷基環(huán)己基)甲基]苯基}-1-脫氧-α/β-D-吡喃葡萄糖(9a～9d)的合成

在干燥的圓底燒瓶中加入8a～8d粗品的CH2Cl2(20 mL)溶液,攪拌下于-30 ℃加入Et3SiH 2.33 g(20 mmol),緩慢滴加BF3·Et2O 1.42 g (10 mmol)的CH2Cl2(5 mL)溶液,滴畢，于室溫反應過夜。加入飽和NaHCO3溶液20 mL攪拌30 min,用5%鹽酸調至pH 3～4，加入飽和食鹽水50 mL和CH2Cl250 mL,攪拌5 min后靜置分層,水相用CH2Cl2(50 mL)萃取，合并有機相，用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸脫溶得褐色油狀液體9a～9d粗品(不純化，直接用于下一步反應)。

(6) 反式-2,3,4,6-四-O-乙?；?1-{4-甲氧基-3-[(4-烷基環(huán)己基)甲基]苯基}-1-脫氧-α/β-D-吡喃葡萄糖(11a～11d)的合成

在圓底燒瓶中加入9a～9d粗品的吡啶(30 mL)溶液，冰水浴冷卻，攪拌下慢慢滴加乙酸酐10.21 g(100 mmol)，滴畢，加入DMAP(4-二甲氨基吡啶)0.50 g，于室溫反應過夜。傾入冰水(300 mL)中，用CH2Cl2(3×50 mL)萃取,合并萃取液，依次用1%鹽酸和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸脫溶得褐色油狀液體10a～10d粗品,經柱層析(洗脫劑:A=1 ∶3)純化，用混合溶劑[V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=1 ∶5]重結晶得白色固體11a～11d。

11a: 產率72%, m.p.156 ℃～157 ℃;1H NMRδ: 7.14(dd,J=2.0 Hz, 8.4 Hz, 1H), 7.00(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.90(d,J=8.4 Hz, 1H), 5.33(t,J=9.4 Hz, 1H), 5.06(t,J=9.6 Hz, 1H), 5.00(t,J=9.8 Hz, 1H), 4.57(d,J=10.0 Hz, 1H), 4.02～4.14(m, 3H), 3.74(s, 3H), 2.35～2.45(m, 2H), 2.02(s, 3H), 2.00(s, 3H), 1.93(s, 3H), 1.73(s, 3H), 1.57～1.61(m, 4H), 1.32～1.40(m, 2H), 0.86～0.97(m, 5H), 0.81(d,J=6.8 Hz, 6H); HR-MSm/z: Calcd for C31H45O10{[M+H]+} 577.301 3, found 577.301 1。

11b: 產率70%, m.p.153 ℃～254 ℃;1H NMRδ: 7.14(dd,J=2.0 Hz, 8.4 Hz, 1H), 6.99(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.89(d,J=8.4 Hz, 1H), 5.32(t,J=9.6 Hz, 1H), 5.05(t,J=9.6 Hz, 1H), 5.00(t,J=9.6 Hz, 1H), 4.57(d,J=10.0 Hz, 1H), 4.01～4.12(m, 3H), 3.74(s, 3H), 2.38～2.41(m, 2H), 2.01(s, 3H), 1.99(s, 3H), 1.92(s, 3H), 1.71(s, 3H), 1.63～1.65(m, 2H), 1.51～1.56(m, 2H), 1.39～1.41(m, 1H), 1.21～1.22(m, 4H), 1.11(s, 3H), 0.85～0.91(m, 2H), 0.84(t,J=6.8 Hz, 3H), 0.77～0.78(m, 2H); HR-MSm/z: Calcd for C32H47O10{[M+H]+} 591.316 9, found 591.317 3。

11c: 產率76%, m.p.129 ℃～130 ℃;1H NMRδ: 7.14(dd,J=2.0 Hz, 8.4 Hz, 1H), 7.00(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.90(d,J=8.4 Hz, 1H), 5.33(t,J=9.6 Hz, 1H), 5.06(t,J=9.6 Hz, 1H), 5.01(t,J=9.8 Hz, 1H), 4.58(d,J=10.0 Hz, 1H), 4.08～4.13(m, 2H), 4.03～4.06(m, 1H), 3.75(s, 3H), 2.38～2.42(m, 2H), 2.02(s, 3H), 2.00(s, 3H), 1.93(s, 3H), 1.73(s, 3H), 1.61～1.68(m, 4H), 1.40(s, 1H), 0.86～0.88(m, 4H), 0.80(s, 9H); HR-MSm/z: Calcd for C32H47O10{[M+H]+} 591.316 9, found 591.317 1。

11d: 產率77%, m.p.145 ℃～146 ℃;1H NMRδ: 7.14(dd,J=2.0 Hz, 8.4 Hz, 1H), 6.99(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.89(d,J=8.8 Hz, 1H), 5.32(t,J=9.4 Hz, 1H), 5.05(t,J=9.6 Hz, 1H), 5.00(t,J=9.6 Hz, 1H), 4.57(d,J=10.0 Hz, 1H), 4.01～4.13(m, 3H), 3.73(s, 3H), 2.40(dd,J=2.8 Hz, 6.8 Hz, 1H), 2.01(s, 3H), 1.99(s, 3H), 1.92(s, 3H), 1.71(s, 3H), 1.64～1.65(m, 2H), 1.51～1.54(m, 2H), 1.38～1.41(m, 1H), 1.17～1.27(m, 6H), 1.10～1.15(m, 3H), 0.88～0.94(m, 2H), 0.84(t,J=6.8 Hz, 3H), 0.71～0.78(m, 2H); HR-MSm/z: Calcd for C33H49O10{[M+H]+} 605.332 6, found 605.332 7。

(7)12a～12d的合成

在干燥圓底燒瓶中加入無水甲醇10 mL和金屬鈉46 mg(2 mmol)，攪拌下于室溫反應至所有金屬鈉消失。加入11a～11d5 mmol，于室溫反應至終點(一般在1 h以內)。加入干燥的強酸性陽離子交換樹脂(H+型)2.0 g，于室溫攪拌過夜(溶液pH 7)。抽濾，濾餅用甲醇(20 mL)洗滌，洗滌液與濾液合并，旋蒸除去溶劑，殘余物于室溫真空干燥得白色泡沫12a～12d。

12a: 產率99%;1H NMRδ: 7.11(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.01(s, 1H), 6.86(d,J=8.0 Hz, 1H), 4.87～4.88(m, 2H), 4.63(d,J=5.6 Hz, 1H), 4.40(t,J=5.6 Hz, 1H), 3.91(d,J=9.2 Hz, 1H), 3.80(s, 3H), 3.67～3.71(m, 1H), 3.40～3.46(m, 1H), 3.12～3.28(m, 4H), 2.47(dd,J=6.4 Hz, 12.8 Hz, 1H), 2.34(dd,J=7.2 Hz, 12.8 Hz, 1H), 1.62～1.64(m, 4H), 1.33～1.39(m, 2H), 0.89～0.97(m, 5H), 0.81(d,J=6.8 Hz, 6H); HR-MSm/z: Calcd for C23H36O6Na{[M+Na]+} 431.241 0, found 431.241 2。

12b: 產率100%;1H NMRδ: 7.11(dd,J=2.0 Hz, 8.4 Hz, 1H), 7.01(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.86(d,J=8.8 Hz, 1H), 4.40(bs, 4H), 3.91(d,J=9.2 Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 3.68～3.71～(m, 1H), 3.43(dd,J=1.6 Hz, 11.6 Hz, 1H), 3.12～3.27(m, 4H), 2.44～2.47(m, 1H), 2.31～2.37(m, 1H), 1.62～1.68(m, 4H), 1.39～1.43(m, 1H), 1.23～1.25(m, 4H), 1.13(s, 3H), 0.79～0.98(m, 7H); HR-MSm/z: Calcd for C24H38O6Na{[M+Na]+} 445.256 6, found 445.256 5。

12c: 產率98%;1H NMRδ: 7.10～7.12(m, 1H), 7.01(d,J=1.6 Hz, 1H), 6.86(d,J=8.8 Hz, 1H), 4.86～4.88(m, 2H), 4.63(d,J=6.4 Hz, 1H), 4.40(t,J=5.6 Hz, 1H), 3.91(d,J=9.2 Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 3.67～3.71(m, 1H), 3.40～3.45(m, 1H), 3.22～3.28(m, 1H), 3.12～3.19(m, 3H), 2.44～2.47(m, 1H), 2.31～2.36(m, 1H), 1.68～1.70(m, 4H), 1.37～1.42(s, 1H), 0.91～0.96(m, 5H), 0.80(s, 9H); HR-MSm/z: Calcd for C24H38O6Na {[M+Na]+} 445.256 6, found 445.256 4。

12d: 產率99%;1H NMRδ: 7.10(dd,J=1.8 Hz, 8.2 Hz, 1H), 7.00(d,J=1.6 Hz, 1H), 6.85(d,J=8.4 Hz, 1H), 4.85～4.87(m, 2H), 4.62(d,J=5.6 Hz, 1H), 4.39(t,J=5.8 Hz, 1H), 3.90(d,J=9.6 Hz, 1H), 3.73(s, 3H), 3.66～3.70(m, 1H), 3.40～3.45(m, 1H), 3.11～3.27(m, 4H), 2.43～2.46(m, 1H), 2.34(dd,J=7.2 Hz, 12.8 Hz, 1H), 1.61～1.67(m, 4H), 1.40(s, 1H), 1.19～1.28(m, 6H), 1.09～1.11(m, 3H), 0.88～0.97(m, 2H), 0.84(t,J=6.8 Hz, 3H), 0.78(s, 2H); HR-MSm/z: Calcd for C25H40O6Na{[M+Na]+} 459.272 3, found 459.272 0。

2 結果與討論

2.1 合成

DMF催化1a～1d與(COCl)2在CH2Cl2中于室溫反應制得對應的酰氯2a～2d。 AlCl3催化2a～2d粗品與4-溴苯甲醚在CH2Cl2中發(fā)生Friedel-Crafts?；磻瑓^(qū)域選擇性地在4-溴苯甲醚分子OMe的鄰位引入酰基得到3a～3d，沒有觀察到因在4-溴苯甲醚分子Br原子的鄰位引入酰基而生成的潛在區(qū)域異構體。在AlCl3存在下3a～3d在CH2Cl2中回流脫去甲基得到對應的酚4a～4d，其作用機制可能涉及3a～3d分子中的C=O和MeO與AlCl3分子由配位作用而形成的穩(wěn)定六元環(huán)有關[9,11～13]。4a～4d經柱層析和重結晶純化后得到的純品使用MeI/K2CO3在DMF中于室溫順利甲基化得到預期產物3a～3d。

合成3a～3d的路線源于對文獻[9]方法的改進(Scheme 2)。酰氯2a～2d與4-溴苯甲醚在無水AlCl3的催化下發(fā)生Friedel-Crafts酰基化反應，得到了預期產物3a～3d，同時觀察到一個副產物，經過結構鑒定，發(fā)現為脫溴化合物3a′～3d′。由于反應體系中AlCl3的存在，生成的3a～3d會發(fā)生脫甲基化反應得到4a～4d。

前期研究[9]發(fā)現該脫甲基化反應在室溫下即可完成，但是進一步的研究發(fā)現，該反應對溫度較為敏感，在室溫較高時(如夏天)，于室溫反應即可進行得比較完全；但是在室溫較低時(如春秋冬)，在室溫下也可發(fā)生反應且難以避免，但是即使在大幅度延長反應時間的情況下也難以進行完全；嘗試進一步降低溫度來避免該反應，結果未能如愿。因為低溫往往導致Friedel-Crafts酰基化反應(2→3)的速度大大降低甚至反應不完全而影響收率。為了得到3→4的可靠反應條件，我們在Friedel-Crafts?；磻瓿珊笤诜磻旌衔镏醒a加一定量的無水AlCl3并升溫回流，此時3a～3d即可完全脫去甲基轉化為4a～4d。需要指出的是，此時副產物3a′～3d′并未脫去甲基，因為其分子中的C=O與MeO處于苯環(huán)的對位，不能象3a～3d那樣與AlCl3形成穩(wěn)定的分子內六元環(huán)[9,11～13]。

Friedel-Crafts?；磻瓿珊蠼涍^處理，得到了4a～4d和3a′～3d′的混合物，我們[9]曾將該混合物粗品直接甲基化后得到3a～3d和3a′～3d′的混合物，再經柱層析分離。但3a～3d和3a′～3d′的極性非常相近，因此導致通過柱層析分離非常困難，尤其在放大實驗中更加明顯。

本文經過優(yōu)化改進，先用柱層析分離4a～4d與3a′～3d′，因為兩者極性相差較大，所以通過柱層析分離比較容易。純品4a～4d甲基化后得到3a～3d。也曾用堿水溶液洗滌的方法分離4a～4d與3a′～3d′，結果并不理想。因為4a～4d分子中疏水性基團較大，其鹽的水溶性較差，而且由于C=O導致的鄰位CH的酸性較大的原因4a～4d分子中的反式環(huán)己烷結構經過強堿處理后會發(fā)生顯著的異構化，生成大量的順式異構體4a′～4d′(Scheme 3)，給分離帶來很大的困難；但是這種異構化在甲基化反應條件下，即使存在K2CO3也不會發(fā)生。

Scheme2

Scheme3

羰基化合物3a～3d使用Et3SiH/BF3·Et2O在CH2Cl2中于室溫還原，得到對應的亞甲基化合物5a～5d。D-葡萄糖酸內酯(6)使用已知的方法轉化為其全三甲基硅烷基保護的化合物7[2，12]。溴化物5a～5d在低溫下使用n-BuLi處理，得到溴-鋰交換產物芳基鋰，后者與7發(fā)生親核加成反應，生成游離半縮酮8a～8d。很明顯8a～8d是異頭體混合物，不需要進一步純化和表征而直接用于下一步還原反應。需要指出的是，在我們前期的研究[9]中，8a～8d先用MeOH/MsOH室溫下處理而發(fā)生甲基糖苷化將其轉化為其對應的甲基糖苷再進行還原，經過優(yōu)化研究，我們發(fā)現該步酸催化的甲基糖苷化沒有必要，8a～8d可以直接還原。8a～8d在CH2Cl2中使用Et3SiH/BF3·Et2O于-30 ℃還原，順利得到脫去異頭位OH的C-葡萄糖苷9a～9d。

本文改進了此步的反應溫度，由我們前期研究[9]的室溫改為此處優(yōu)化后的-30 ℃，因為我們發(fā)現該還原反應在低溫下即非常容易發(fā)生，而且低溫下可以提高9a～9d的β/α比例，在室溫下還原β/α接近9/1，而在-30 ℃下還原可以提高到>99/1。9a～9d是β/α的異頭物混合物，其中期望的β式占主要比例，直接分離9a～9d中β/α兩個異構體比較困難，因此我們將9a～9d用傳統(tǒng)的Ac2O/吡啶在DMAP(4-二甲氨基吡啶)的催化下在室溫下順利進行全乙酰化而得到極性較小的10a～10d，此步反應經過優(yōu)化后避免了使用原先研究中[9]條件較為劇烈的“AcONa/Ac2O/AcOH/回流”的條件，大大簡化了操作。10a～10d經過柱層析和結晶后分離出純品β-異頭體11a～11d；再于室溫用MeONa/MeOH處理脫去所有乙?；媚繕嘶衔?2a～12d。

2.2 體內降糖活性

化合物的降血糖活性測試采用小鼠口服葡萄糖耐受量實驗(OGTT)評價[7～9]。

樣品用1%羧甲基纖維素鈉水溶液配制成1 mg·mL-1的混懸液，給藥容量為0.4 mL·(20 g體質量)-1，相當于20 mg·kg-1的劑量。健康ICR小鼠，雌雄各半，體質量20 g～24 g，符合一級標準。

實驗小鼠禁食16 h，分別給小鼠口服待測化合物或空白1%羧甲基纖維素鈉水溶液，90 min后腹腔注射2 g·kg-1的葡萄糖生理鹽水溶液，2 h后再次注射葡萄糖，空白組不給糖。于初次給糖后0.25 h, 0.5 h, 1.0 h, 1.5 h, 2.0 h, 2.5 h, 3.0 h, 3.5 h和4 h分別用毛細管從小鼠眼球后靜脈叢取血，然后離心分離血清，采用葡萄糖氧化酶法測定各時間點血清中葡萄糖的含量。

化合物的降血糖活性以血糖抑制率(%)衡量，測試結果見表1。

式中:AUC為“血糖濃度-時間”曲線的曲線下面積

表 1 化合物的OGTT血糖抑制率*Table 1 Blood sugar inhibitory rates of compounds in OGTT

*給藥量20 mg·kg-1, Ⅰa～Ⅰd按文獻[9]方法制備

R圖 1 含反式-4-烷基環(huán)己烷C-葡萄糖苷的構效關系Figure 1 SAR of trans-4-alkylcyclohexane-bearing C-glucosides

為了比較Ⅰa～Ⅰd[9]與12a～12d的降血糖活性，根據表1數據，以取代基R為橫坐標以血糖抑制率為縱坐標作圖，得到構效關系(SAR)圖(圖1)。由圖1可見，取代基R從左到右依次增加碳原子的個數，對于丙基和丁基這兩個基團，各有兩個同碳數目的異構體，其排列從左到右直鏈在前支鏈在后。隨著取代基R從H到正戊基的依次變化，抑制率呈現出先增加后減小的有規(guī)律的趨勢，在R=Et時(Ⅰc)達到最大值(85%)，此時已經超過陽性對照化合物dapagliflozin(84%)。Ⅰc和Ⅰd的抑制率均較高，而在R中含有的碳原子數超過4個(R=n-Bu,t-Bu和n-Pentyl)后，抑制率迅速下降。對比Chart 1和Chart 2中所列的公認的SGLT2抑制劑可以看出，它們的分子右端苯環(huán)上的側鏈長度多為2個～3個非氫原子(如OMe和OEt)，因此本研究系列所得到的結論與之一致；同時也說明，SGLT2抑制劑的分子右端也可以容忍非芳香性環(huán)狀結構。上述結論對SGLT2抑制劑的設計和合成具有重要的指導意義。

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