芹菜苷类化合物的合成策略

宋立芳，程冬萍

（浙江工业大学药学院，浙江杭州310014）

芹菜苷类化合物的合成策略

宋立芳，程冬萍

（浙江工业大学药学院，浙江杭州310014）

芹菜苷类化合物具有抗氧化、抗心肌缺血等功效，是一类具有极大药用价值的天然产物。本文综述了近五十年来芹菜苷类化合物的合成进展，着重从糖基供体、催化剂、选择性等方面对每种方法进行对比分析，简单介绍了各种方法的优缺点。

芹菜苷；合成；选择性

芹菜苷是一种天然的二糖黄酮苷，最早由Rump发现于欧芹的种子中，随后由Braconnot证实并命名［1］。本文所述芹菜苷类化合物是指一系列类似Rump发现的芹菜苷，具有芹菜糖→葡萄糖→苷元结构的化合物。芹糖与葡萄糖以1，6糖苷键或1，2糖苷键连接为常见，极少数以1，3或1，4糖苷键连接，因此本文只涉及1，6和1，2糖苷键。芹菜糖是一种支链五碳醛糖，是植物细胞壁中果胶II的组成部分［2］，发挥着重要的生理作用。某些芹菜苷类天然产物经研究发现具有良好的药理活性，如芹菜苷具有抗氧化功能［3］，龙脑苷具有抗心肌缺血功能［4］，这使得芹菜苷类化合物具有广泛的应用前景。由于芹菜糖本身就是自然界中罕见的糖，芹菜苷类天然产物在植物体中含量就更低，提取困难，成本高昂，因此，采用化学合成的方法获得芹菜苷类化合物对于进一步的研究工作具有十分重要的意义。芹糖单体可通过化学合成获得［5-6］，但化学合成的芹糖供体可能不是纯净的单一构型［7］，增加了芹菜苷类化合物合成的难度。

图1

1 合成路线

芹菜苷类化合物由苷元和二糖组成，其合成存在着苷元和糖链连接先后的问题。有两条路线，路线一先把葡萄糖与苷元相接得到葡萄糖苷，再把芹糖接到葡萄糖上，称为直线式合成法；路线二先把葡萄糖和芹糖连接，再接上苷元，称为汇聚式合成法。如果要合成一系列具有相同的糖链结构但苷元结构不同的芹菜苷类化合物，汇聚式合成法更加简单直接。现按照合成方法的不同简要综述如下：

1.1 直线式合成法

1.1.1 实例一

1971年Ezekiel［8］等人采用经典的Koenigs-Knorr法合成4'-O-甲基芹糖苷（图2）。溴代芹糖和葡萄糖苷在钠氢作用下偶联，经钯碳催化氢化脱苄基和苯亚甲基，甲醇钠脱乙酸基得甲基芹糖苷，收率7%。

图2

1.1.2 实例二

上述方法中溴代芹糖稳定性较差。后来Hettinge［9］等人以SnCl4为催化剂，采用乙酸基活化芹糖异头碳（图3）。乙酸基芹糖较溴代芹糖稳定性略好，立体选择性也有所提高，但仍不理想，偶联的收率也仅有35%。

图3

1.1.3 实例三

1988年，Suzuki［10］等人对乙酸基芹糖和甲硫基芹糖分别作为糖基供体与苄基葡萄糖苷偶联作了深入研究和比较，前者不仅收率低，而且区域选择性和立体选择性差。而以甲硫基芹糖合成苯甲基-6-O-β-D-呋喃芹菜糖-β-D-吡喃葡萄糖苷（图4），收率达到70%，明显改善了乙酸基芹糖区域选择性不佳，收率低的缺点。

图4

1.1.4 实例四

2009年，我国学者也用类似的硫苷法合成了芹菜糖基茵芋苷［11］（图5）。乙硫基芹糖和葡萄糖苷在NIS/TMSOTf的催化下偶联，虽然收率只有56%，但避免了使用重金属盐催化剂。

图5

1.1.5 实例五

另一值得提到的是，2011年学者张杨［12］全合成了具有抗抑郁活性的槲皮素-3-O-β-D-呋喃芹菜糖-（1→2）-［α-L-吡喃鼠李糖-（1→6）］-β-D-吡喃葡萄糖苷。该化合物的结构特点是具有2，6分支结构的三聚寡糖侧链，葡萄糖上除了2位连有芹糖外，6位上还有一个鼠李糖，合成过程的保护和脱保护更加复杂。糖基化方法主要采用传统的溴代糖法，仍然使用银盐催化剂，但三糖侧链使合成难度加大，每步偶联的收率能达到中等及以上，仍然具有极大的参考意义。

图6

1.2 汇聚式合成法

1.2.1 实例一

在上世纪90年代以前，芹菜苷类化合物的合成都是采用葡萄糖上先接苷元再接芹糖的路线，直到1999年，Ezekie［13］报到了另一条新的路线，以碘代丁二酸亚胺、三氟乙酸为催化剂，采用硫苷法连接芹糖和葡萄糖，收率92%，再在葡萄糖上接上苷元，收率63%，经脱保护得到目标化合物（图7）。硫苷法和亚胺醋法的糖基供体稳定，无需重金属盐催化。

图7

2 立体选择性

构建糖苷键的过程会产生α和β两种异构体，为了构建β构型的糖苷键，通常作为糖基供体的芹糖或葡萄糖其C2经基采用乙酸基或苯甲酸基保护［14-18］，利用酸基的邻基参与效应可以构建1，2反式的糖苷键。

3 总结

直线式合成法和汇聚式合成法各有优劣，直线式合成法的优点是可在单糖水平上构建糖苷键，连接位点与立体选择性容易控制，缺点是延长糖链过程中的保护和脱保护会对苷元产生影响；汇聚式合成法的优点是避免了糖链延长过程中对糖苷键的影响，缺点是糖链与苷元连接失败的代价较大。综上所述，直线式合成法在芹菜苷类化合物的合成上应用更多。不管是直线式还是汇聚式，其运用的糖苷化方法都是Koenigs-Knor法及相同原理改进的方法。相转移催化法、酶促合成法等新方法还没有得到应用。随着21世纪糖化学的发展，芹菜苷类化合物的合成研究也将获得强劲的发展动力。

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The Synthesis Strategy of Apiin and its Analogues

SONG Li-fang,CHENG Dong-ping
（College of Pharmaceutical Science，Zhejiang University of Technology，Hangzhou，Zhejiang 310014，China）

Apiin and its analogues are a class of natural products that has great medicinal value，possessing the efficacy of antioxidant and anti-myocardial ischemia.This article outlined progress in synthesis of such compounds in fifty years，and gave comparison and analysis to each method emphatically in glycosyl donor，catalyst and selectivity，reviewed the advantages and disadvantages of these methods.

apiin;synthesis;selectivity

1006-4184（2015）7-0018-05

显示屏玻璃用抗眩光涂层材料研制成功

2015-02-26

宋立芳（1990-），女，浙江工业大学在读硕士研究生。E-mail：743547617@qq.com。

近日，中科院西安光机所和中科创星孵化器在孵企业--西安钧盛新材料科技有限公司宣布，成功研制出显示屏玻璃用抗眩光涂层材料，解决了触摸屏幕的眩光难题。此次研发的环保型喷涂抗眩光材料利用增材制造的原理，良品率达90%以上，而且生产过程对人体及环境均无危害。其被喷涂到玻璃表面后，不影响玻璃原有的透光率，玻璃的光泽度从30°～110°连续可调，雾度从3%～25%连续可调，同时玻璃表面的镜面反射大幅减弱，能明显提高触摸屏画面在强光下的可视度，使画面色彩更饱满，光线更柔和，大大缓解了用眼疲劳。从2014年产品推出至今，经过持续完善，目前膜层硬度可达到9H、钢丝绒耐磨超2000次。该类型抗眩光玻璃还可用于PDP等离子电视、背投电视、电视拼接墙、触摸屏保护片、平板电视、电子白板、工业仪表、车载和机载屏、汽车后视镜及高级相框等领域。据了解，传统抗眩光显示屏玻璃多采用氢氟酸蚀刻的方法生产，该方法良品率低、生产效率低、对人体及环境有害，且生产出来的玻璃清晰度差，雾度和光泽度不易调节。

（来源：http://www.chemall.com.cn/chemall/infocenter/newsfile/2015-7-21/2015721111921.html）