CN106905404B - 熊果酸衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents

熊果酸衍生物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化学小分子药物结构修饰及医药技术领域，本发明公开了一种新型熊果酸衍生物及其制备方法和应用，对天然产物提取物熊果酸进行化学修饰，得到一系列熊果酸化学修饰物含有该类衍生物在制备药物制剂或药物中的用途及所述熊果酸衍生物用于制备消化相关酶活性抑制剂，或对小肠绒毛细胞活性的抑制剂，或在减肥美体塑身用的药品、饮品、食品和保健品中的应用，或在体内对血糖的调节和糖尿病及其并发症的治疗。同时也为上述领域病症的预防、控制和治疗以及保健奠定小分子化合物基础和研究基础。

Description

熊果酸衍生物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及天然药物化学及医药技术领域，包括利用琼斯氧化、Claisen Schmidt缩合等反应进行化学修饰得到熊果酸衍生物并对其分离纯化和结构鉴定，还包括体外对α-葡萄糖苷酶的抑制活性并通过计算机辅助模型进一步验证了其体外酶的抑制活性。
背景技术
糖尿病(DM)是一种慢性疾病，当胰腺不能够产生足够的胰岛素或者机体不能有效的利用胰岛素都会引起糖尿病的发生，糖尿病最直接的体现是高血糖。高血糖症或血糖升高，是糖尿病不加控制的一种通常结果，随着时间的推移会对人体的许多系统带来严重损害，特别是神经和血管。自上个世纪以来，随着人们生活方式不断发生变化，导致糖尿病的发病率不断攀升。在发达国家，糖尿病是继心脑血管疾病和癌症之后危害人类健康的第三大“杀手”。
随着社会的不断进步、人们生活水平的逐步提高，由于饮食、生活和工作等各方面的因素，使得在世界范围内，糖尿病患病率呈现不断上升趋势。根据世界卫生组织2013年3月报道，全球范围内糖尿病患者约有3.47亿。据统计，2010年全球有340万人死于空腹高血糖带来的后果。80％以上的糖尿病死亡发生在低收入和中等收入国家。世界卫生组织预测，2030年糖尿病将成为人类死亡的第七位主要根源。而作为世界上人口大国的中国，糖尿病的患病比率逐年攀升，截至2012年，中国有超过0.92亿人口患有此病。
熊果酸(ursolic acid,UA)是一种五环三萜类化合物，广泛存在于中药、食物及其它植物中。据报道，乌苏酸具有保肝护肝、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、抗炎、抗菌、抑制艾滋病毒、抗氧化、抗糖尿病以及降血糖等多种生物学效应。
熊果酸的化学结构式：
早期研究表明，熊果酸能够增加一种蛋白质的活性，这种蛋白质可以刺激小鼠的肌肉生长及葡萄糖代谢。而在最新的跟进研究中，爱荷华州的研究人员对患有饮食引起的肥胖症的小鼠进行了乌苏酸测试。六周内，其中一组小鼠可以无限食用一种高脂肪食物，这种食物会引起肥胖症、葡萄糖不耐受和脂肪肝。近年来，熊果酸及其衍生物的生物活性备受关注，并合成了大量的衍生物以提高其活性。而乌苏酸特别是其衍生物的α-葡萄糖苷酶抑制活性报道较少。以熊果酸及其衍生物降血糖作用相对于其他糖尿病治疗药物而言，其优势主要体现在具有双向调节作用来维持血糖相对平衡；不仅具有降血糖的功效，还能有效防治糖尿病引发的各种并发症、毒性小等好处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于基于一种具有多种生物活性的五环三萜化合物熊果酸作为先导化合物，设计出一种具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的熊果酸化学修饰物。本发明还提供了熊果酸及其衍生物在体外通过抑制α-葡萄糖苷酶的生物活性，达到抑制α-葡萄糖苷酶分解葡萄糖和吸收葡萄糖的活性及水平。
此外，本发明还采用计算机辅助技术，通过分子对接技术，选择α-葡萄糖苷酶的同源蛋白(PDB：1UOK)为靶标，在体外利用Docking技术，研究和验证了熊果酸衍生物和靶标蛋白的结合模式及能力，从小分子和蛋白靶标的结合方式及结合自由能等多种方式共同验证了体外酶抑制活性的结果。即理论结合实际，相辅相成，共同验证了熊果酸衍生物的抑制结果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，具体内容包括：熊果酸化学修饰物的制备、分离和结构鉴定，体外α-葡萄糖苷酶的抑制活性和体外计算机辅助模型的理论验证。
一种具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的熊果酸化学修饰物，其特征在于化学结构式如下：
其中R1为为苯环或苯环的单取代或多取代基团，吡啶环或吡啶环的单取代或多取代基团，噻吩环或噻吩环的单取代或多取代基团，呋喃环或呋喃环的单取代或多取代基团，吡嗪环或吡嗪环的单取代或多取代基团，哌嗪环或哌嗪环的单取代或多取代基团。
如上述的一种具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的熊果酸化学修饰衍生物，由以下四个步骤制备：
(1)首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物熊果酸氧化物(UA-O)，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；
(2)其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；
(3)再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入1～2倍量无α-氢或只有一个α-氢的以R1基团为衍生基础的醛化合物，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；
(4)最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-X(X为不同目标化合物对应的编号)。
如上所述的一种熊果酸化学修饰物，通过硅胶柱层析纯化，并通过1HNMR、13CNMR、鉴定。其具体化学结构如图1所示。试剂与条件:(a)CrO3,H2SO4,acetone,0℃,1h；(b)R1-CHO,KOH,ethanol,r.t.,overnight.
(1)本发明还涉及新型熊果酸化学修饰物在制备消化相关酶活性抑制剂中的应用。所述的消化相关酶较佳的为α-葡萄糖苷酶。
(2)本发明进一步涉及通过熊果酸化学修饰物与α-葡萄糖苷酶同源蛋白(PDB：1UOK)在体外通过分子对接，间接证明新型熊果酸小分子与靶标蛋白的直接结合模式和结合能力，表明该类化合物在制备预防、控制或治疗糖尿病的药品、饮品、食品和保健品中的应用。
本发明中，所述的药品可以为粉剂、片剂、胶囊剂、悬浮剂、液体剂、乳剂、口服剂、冲剂等；所述的饮品或者食品可为含有该化合物的饮品和食品，其形式可以是粉剂、片剂、胶囊剂、颗粒、冲剂、酒类、果冻、乳制品等；所述的保健品可为粉剂、片剂、胶囊剂、液体剂、悬浮剂、乳剂、口服液、果冻或冲剂。
本发明的积极进步效果在于：本发明对天然产物熊果酸进行化学修饰，得到一系列新型熊果酸衍生物，经体外药理实验表明，熊果酸化学修饰物具有明显的抑制消化相关酶(如α-葡萄糖相关酶)活性的作用。
附图说明
图1为熊果酸化学修饰物，通过硅胶柱层析纯化，并通过1HNMR、13CNMR、鉴定的具体化学结构图。
图2a-图2j分别为新型熊果酸衍生物UA-O-a～UA-O-j的α-葡萄糖苷酶抑制曲线图.图中数据表示平均值(n＝3)±标准偏差。
图3为熊果酸和α-葡萄糖苷酶的对接结果。(a)原型分子模型和乌苏酸的结合模式；(b)和(c)活性位点和熊果酸之间的亲脂性对接结果；(d)熊果酸和氨基酸之间的相互作用；(e)和(f)活性位点和熊果酸之间的氢键相互作用。
图4为UA-O-e和α-葡萄糖苷酶的对接结果。(a)原型分子模型和UA-O-e的结合模式；(b)和(c)活性位点和UA-O-e之间的亲脂性对接结果；(d)UA-O-e和活性位点之间的亲电相互作用；(e)和(f)活性位点和UA-O-e之间的氢键相互作用。
图5为UA-O-i和α-葡萄糖苷酶的对接结果。(a)原型分子模型和UA-O-i的结合模式；(b)和(c)活性位点和UA-O-i之间的亲脂性对接结果；(d)UA-O-i和氨基酸之间的相互作用；(e)和(f)活性位点和UA-O-i之间的氢键相互作用。
图6为新型熊果酸衍生物的结合自由能和IC50的关联图。
具体实施方式
下面结合具体实施例的方式对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围之内。
实施例1
新型熊果酸衍生物(UA-O-a)的制备：
UA-O-a(C40H54O4)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量苯甲醛，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-a。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.61(t,J＝12.0Hz,1H),7.29(d,J＝11.7Hz,1H),7.23–7.13(m,4H),6.88(dd,J＝14.9,11.9Hz,1H),5.36(s,1H),2.92(d,J＝24.9Hz,1H),2.35(s,3H),2.25(d,J＝11.4Hz,1H),2.19–1.95(m,4H),1.88(t,J＝12.0Hz,1H),1.78–1.64(m,4H),1.53(d,J＝13.1Hz,2H),1.47–1.33(m,6H),1.29–1.20(m,3H),1.12(t,9H),0.98–0.89(m,9H),0.86(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ207.3,183.6,138.5,138.3,137.7,136.6,135.8,132.8,130.8,128.8,126.3,125.8,125.7,124.6,53.4,53.0,48.3,45.4,45.3,42.7,42.4,39.6,39.3,39.0,36.9,36.2,32.4,30.8,29.7,28.2,24.3,23.8,23.6,22.8,21.3,20.4,19.9,17.2,17.0,15.7.
实施例2
新型熊果酸衍生物(UA-O-b)的制备：
UA-O-b(C39H54O3)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量3-苯基丙烯醛，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-b。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.68(d,J＝7.5Hz,1H),7.50–7.05(m,6H),6.94(dd,J＝15.1,11.9Hz,1H),5.34(s,1H),2.95(d,J＝16.4Hz,1H),2.24(d,J＝11.3Hz,1H),2.16(d,J＝16.9Hz,1H),2.11–1.96(m,3H),1.88(t,J＝11.8Hz,1H),1.79–1.62(m,4H),1.53(d,J＝14.4Hz,2H),1.47–1.30(m,6H),1.28–1.21(m,2H),1.16–1.08(m,9H),1.00–0.88(m,9H),0.85(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ207.3,183.8,138.3,137.0,136.3,134.9,134.1,134.0,130.2,129.7,127.0,125.8,125.7,53.4,52.9,48.3,45.4,45.3,42.8,42.4,39.6,39.3,39.0,36.8,36.2,32.3,30.8,29.7,28.2,24.3,23.8,23.6,22.8,21.3,20.4,17.2,17.0,15.7.
实施例3
新型熊果酸衍生物(UA-O-c)的制备：
UA-O-c(C39H51FO3)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量对氟-3-苯基丙烯醛，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-c。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.47(dt,J＝14.5,7.3Hz,2H),7.22(t,J＝10.9,5.2Hz,1H),7.04(t,J＝8.6Hz,2H),6.90–6.84(m,2H),5.33(t,J＝14.7Hz,1H),2.91(d,J＝17.9Hz,1H),2.25(d,J＝11.1Hz,1H),2.14(d,J＝15.5Hz,1H),2.11–1.99(m,3H),1.92–1.83(m,1H),1.75–1.66(m,4H),1.53(d,J＝12.5Hz,2H),1.45–1.36(m,5H),1.29–1.23(m,3H),1.14–1.09(m,10H),0.97(d,J＝6.2Hz,3H),0.92(d,J＝8.9Hz,6H),0.85(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ207.3,183.6,163.1,139.4,138.3,137.2,133.1,132.9,129.0,128.9,125.7,123.3,116.1,115.9,53.3,53.0,48.3,45.3,45.2,42.7,42.4,39.6,39.3,39.0,36.8,36.2,32.4,30.8,29.7,28.1,24.3,23.8,23.6,22.8,21.3,20.4,17.2,17.0,15.7.
实施例4
新型熊果酸衍生物(UA-O-d)的制备：
UA-O-d(C37H49NO5)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量对硝基苯甲醛，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-d。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.27(d,J＝8.5Hz,2H),7.56(s,1H),7.53(s,2H),5.27(s,1H),2.96(d,J＝16.3Hz,1H),2.29(d,J＝16.7Hz,1H),2.21(d,J＝11.3Hz,1H),2.07–1.80(m,4H),1.78–1.60(m,4H),1.60–1.46(m,4H),1.45–1.23(m,6H),1.19–1.07(m,10H),0.98–0.93(m,3H),0.90(d,J＝6.2Hz,3H),0.87(s,3H),0.82(d,J＝6.8Hz,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ207.4,183.4,147.4,142.6,138.4,137.4,134.8,130.8,125.4,123.8,53.4,52.9,48.2,45.6,45.4,44.2,42.4,39.6,39.3,39.0,36.8,36.6,32.2,30.8,29.7,28.1,24.2,23.7,23.6,22.9,21.3,20.4,17.2,16.9,15.6.
实施例5
新型熊果酸衍生物(UA-O-e)的制备：
UA-O-e(C37H49ClO3)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量3-氯苯甲醛，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-e。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.46–7.39(m,1H),7.39–7.32(m,2H),7.32–7.27(m,2H),5.29(t,1H),2.97(d,J＝16.2Hz,1H),2.30–2.17(m,2H),2.08–1.83(m,4H),1.79–1.61(m,4H),1.59–1.23(m,10H),1.13(s,9H),1.07–1.00(m,1H),0.99–0.93(m,3H),0.90(d,J＝7.3Hz,3H),0.86(s,3H),0.82(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ207.6,183.8,138.1,135.9,135.2,134.4,131.2,130.1,129.7,128.4,127.9,125.5,53.2,52.7,48.1,45.3,45.3,43.8,42.2,39.5,39.1,38.9,36.7,36.5,32.1,30.6,29.5,28.0,24.1,23.6,23.5,22.7,21.1,20.3,17.1,16.7,15.4.
实施例6
新型熊果酸衍生物(UA-O-f)的制备：
UA-O-f(C37H48F3NO3)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量6-(三氟甲基)吡啶-3-甲醛，使该反应体系发生ClaisenSchmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-f。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.83(s,1H),7.90(d,J＝8.1Hz,1H),7.76(d,J＝8.1Hz,1H),7.52(s,1H),5.30(t,J＝3.2Hz,1H),3.00(d,J＝15.4Hz,1H),2.34(d,J＝17.3Hz,1H),2.24(d,1H),2.10–1.93(m,3H),1.88(td,J＝13.3,3.6Hz,1H),1.80–1.64(m,4H),1.59–1.48(m,4H),1.48–1.26(m,6H),1.19(d,J＝6.2Hz,6H),1.15(s,3H),1.09–1.03(m,1H),0.98(d,J＝6.0Hz,3H),0.93(d,J＝6.3Hz,3H),0.90(s,3H),0.84(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ207.1,183.6,150.8,147.2,138.5,138.4,138.1,134.9,131.9,125.4,121.6,120.4,53.3,52.9,48.3,45.5,45.4,44.5,42.4,39.6,39.3,39.0,36.8,36.5,32.2,30.8,29.7,28.1,24.2,23.8,23.6,22.8,21.3,20.4,17.2,16.9,15.7.
实施例7
新型熊果酸衍生物(UA-O-g)的制备：
UA-O-g(C35H48N2O3)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量2-吡嗪甲醛，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-g。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.72–8.60(m,2H),8.43(d,J＝2.2Hz,1H),7.40(s,1H),5.29(t,J＝11.1Hz,1H),3.54(d,J＝15.0Hz,1H),2.43(d,J＝14.8Hz,1H),2.23(d,1H),2.13–1.95(m,3H),1.94–1.83(m,1H),1.79–1.62(m,4H),1.58–1.46(m,4H),1.43–1.35(m,3H),1.34–1.23(m,4H),1.17(s,3H),1.13(s,6H),0.96(d,J＝6.2Hz,3H),0.91(d,J＝5.3Hz,3H),0.89(s,3H),0.83(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ208.2,183.0,151.8,147.6,144.3,142.7,141.3,138.2,130.4,125.8,53.3,53.0,48.2,45.6,45.3,44.9,42.4,39.6,39.3,39.0,36.9,36.3,32.3,30.8,29.7,28.2,24.3,23.8,23.6,22.7,21.3,20.5,17.2,16.9,15.8.
实施例8
新型熊果酸衍生物(UA-O-h)的制备：
UA-O-h(C34H47NO3S)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量2-噻唑甲醛，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-h。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(d,J＝3.2Hz,1H),7.64(s,1H),7.50(d,J＝5.3Hz,1H),5.33(s,1H),3.37(d,J＝17.8Hz,1H),2.34(d,J＝17.2Hz,1H),2.24(d,J＝11.3Hz,1H),2.20–2.10(m,1H),2.09–1.96(m,2H),1.88(td,J＝13.6,3.9Hz,1H),1.81–1.65(m,4H),1.59–1.48(m,4H),1.44–1.24(m,7H),1.17(s,3H),1.12(d,J＝7.2Hz,6H),0.96(d,J＝6.1Hz,3H),0.92(d,J＝3.5Hz,6H),0.84(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ207.6,183.6,163.9,144.6,138.2,137.7,127.9,125.8,121.6,53.1,52.9,48.2,45.5,45.4,45.4,42.4,39.6,39.3,39.0,36.9,36.3,32.2,30.8,29.9,28.2,24.3,23.8,23.6,22.6,21.3,20.5,17.2,16.8,16.1.
实施例9
新型熊果酸衍生物(UA-O-i)的制备：
UA-O-i(C38H49F3O3)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量对三氟甲基苯甲醛，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-i。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.67(d,J＝8.2Hz,2H),7.51(d,J＝8.5Hz,3H),5.27(t,J＝3.2Hz,1H),2.98(d,J＝16.3Hz,1H),2.34–2.14(m,2H),2.09–1.97(m,1H),1.94(dd,J＝8.6,3.2Hz,2H),1.86(td,J＝13.7,4.0Hz,1H),1.78–1.61(m,4H),1.59–1.46(m,4H),1.46–1.18(m,6H),1.14(d,J＝7.9Hz,9H),1.08–0.99(m,1H),0.96(d,J＝6.1Hz,3H),0.90(d,J＝5.7Hz,3H),0.87(s,3H),0.81(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ207.6,183.7,139.6,139.6,138.3,136.0,135.8,130.4,125.6,125.50,125.46,53.4,52.8,48.2,45.5,45.4,44.1,42.4,39.6,39.3,39.0,36.8,36.6,32.2,30.8,29.7,28.1,24.2,23.7,23.6,22.9,21.3,20.4,17.2,16.9,15.6.
实施例10
新型熊果酸衍生物(UA-O-j)的制备：
UA-O-j(C38H52O3)。首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物UA-O，即冰浴条件下(0℃)，在100mL圆底烧瓶中加入200mg(0.44mmol)熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent(琼斯试剂)，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾(1～2倍量)混合溶液，并加入2倍量对甲基苯甲醛，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应(Claisen Schmidt Condensation)；最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析等纯化过程得到目标化合物UA-O-j。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.53(s,1H),7.35(d,J＝8.0Hz,2H),7.23(d,J＝7.9Hz,2H),5.28(s,1H),3.03(d,J＝16.2Hz,1H),2.38(s,3H),2.31–2.24(m,1H),2.22(d,J＝11.4Hz,1H),2.09–1.93(m,3H),1.86(td,J＝13.4,3.8Hz,1H),1.78–1.61(m,4H),1.59–1.45(m,4H),1.45–1.33(m,4H),1.26(s,3H),1.14(d,J＝3.3Hz,9H),0.96(d,J＝6.0Hz,3H),0.91(d,J＝6.4Hz,3H),0.87(s,3H),0.81(s,3H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ207.9,183.8,138.8,138.2,137.8,133.3,133.1,130.6,129.4,125.8,53.3,52.9,48.2,45.5,45.3,44.3,42.4,39.6,39.3,39.0,36.9,36.4,32.3,30.8,29.8,28.2,24.3,23.8,23.6,22.8,21.5,21.3,20.5,17.2,16.9,15.6.
实施例11
为了说明本发明的应用，下面给出本发明部分化合物效果实验例：
1、测试原理：
根据α-葡萄糖苷酶对α-对硝基苯酚葡萄糖苷降解前后吸光度变化，通过多功能酶标仪(Infinite 200)检测样品对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用。
2、测试条件：
仪器：多功能酶标仪(Infinite 200)(比利时)，PHS-3B雷磁pH计(上海精密科学仪器有限公司)；主要试剂：α-葡萄糖苷酶(美国Sigma公司)、α-对硝基苯酚葡萄糖苷(美国Sigma公司)、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾(天津市大茂化学试剂厂)。
3、测试步骤：
首先，用0.1mol/L，pH＝6.8的磷酸盐缓冲溶液配制0.1U/mL的α-葡萄糖苷酶溶液和0.1mmol/L的α-对硝基苯酚葡萄糖苷溶液；
然后，采用96孔板，每孔先加入82μL的pH＝6.8的磷酸盐缓冲溶液，再加入10μL不同浓度的样品溶液(溶于DMSO)，空白对照组加等量的DMSO，混匀后加入8μL的0.1U/mL的α-葡萄糖苷酶溶液，每孔重复4次，然后将板快速转移至多功能酶标仪中37℃育孵10min，其中环形摇震1min。
第三，将育孵完成的96孔板取出，用移液枪(排枪)每孔加入100μL的α-对硝基苯酚葡萄糖苷溶液引发反应，然后将板快速转移至多功能酶标仪中37℃育孵反应30min，其中环形摇震3min。
最后，将96孔板取出，每孔加入100μL的1mol/L的Na2CO3溶液终止反应，然后将板快速转移至多功能酶标仪中环形摇震30s，在405nm波长下，测定每孔的OD值。再通过公式：
计算抑制效果，通过抑制剂浓度和抑制效果的关系进行曲线拟合，从曲线计算得到样品的半抑制浓度IC50值。
其中，A0为空白组，A1为样品组。
结果：如图2和表1所示：
表1.新型熊果酸衍生物UA-O-a～UA-O-j的α-葡萄糖苷酶抑制活性结果
每组实验重复4次，表中数据表示平均值(n＝3)±标准偏差。
IC50为半数有效抑制浓度。
实施例12
计算机辅助模型的建立及对接结果见图3-6。

Claims (5)

1.一种能够抑制α-葡萄糖苷酶生物活性的熊果酸衍生物，其特征在于，化学结构式如下：
其中R1为
2.权利要求1所述的能够抑制α-葡萄糖苷酶生物活性的熊果酸衍生物的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)首先，通过琼斯氧化反应得到中间体化合物熊果酸氧化物UA-O，即冰浴条件下，在100mL圆底烧瓶中加入200mg，0.44mmol熊果酸，同时加入20mL丙酮溶液，在0℃条件下搅拌溶解约10min后，逐滴加入现配置的Jones Reagent，待反应溶液的颜色保持在棕黄色不变即为终点，整个氧化过程持续15～30min；
(2)其次，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(1)所得的反应过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析纯化过程得到纯的中间体衍生物UA-O；
(3)再次，在100mL圆底烧瓶中，将步骤(1)和步骤(2)所得的纯的中间体化合物溶于20mL无水乙醇和氢氧化钾1～2倍量混合溶液，并加入1～2倍量无α-氢或只有一个α-氢的以R1基团为衍生基础的醛化合物，使该反应体系发生Claisen Schmidt缩合反应；
(4)最后，通过薄层层析法确定反应的终点，将步骤(3)所得的反应物过滤，滤液旋转蒸发得到粗产物，再通过萃取、洗涤、干燥、过滤和旋转蒸发和柱层析纯化过程得到目标化合物UA-O-c、UA-O-f、UA-O-g、UA-O-h、UA-O-i或UA-O-j，其结构式依次如下所示：
3.如权利要求1所述的熊果酸衍生物在制备抑制血糖水平升高的药品中的应用。
4.如权利要求1所述的熊果酸衍生物在制备预防、控制或治疗糖尿病及其并发症的药品中的应用。
5.如权利要求1所述的的熊果酸衍生物在制备预防、控制或治疗肥胖症的药品中的应用。
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