淫羊藿苷及类似物的合成与构效关系研究

淫羊藿苷是中药淫羊藿中具有多种重要功能的异戊烯基化黄酮醇苷，临床效果良好。异戊烯基化芳香天然产物具有诸多生理功能。异戊烯基化是天然产物结构多样性的重要来源，也是改善生物活性的重要手段。淫羊藿苷类似物在植物中往往并存，含量低，分离难度大，同时淫羊藿资源有限。抗骨质疏松是这类化合物最重要的功能，碱性磷酸化酶(ALP)是成骨活性的生化标志物。淫羊藿苷的合成难度大、抗骨质疏松的构效关系不明确。本项目拟针对淫羊藿苷类似物的全合成及抗骨质疏松的构效关系，采取在起始物乙酰苯酚中选择性引入异戊烯基的策略，通过改变异戊烯基供体及重排条件解决乙酰苯酚异戊烯基化的区域选择性、重排方式，从而制备异戊烯基化查尔酮；探讨异戊烯基化查尔酮氧化关环生成黄酮醇的条件，减少橙酮形成的副反应，高收率地制备黄酮醇；利用黄酮醇中羟基反应性差异提高黄酮醇糖苷化的选择性，实现淫羊藿苷类似物的全合成，阐明淫羊藿苷调控ALP的构效关系。

本项目旨在实现淫羊藿苷及类似物的高效合成，由此探讨这类化合物在改善骨质疏松方面的结构与活性的关系[促进雌激素合成或调控碱性磷酸化酶（ALP）的构效关系]。开展了淫羊藿苷及类似物制备中涉及的关键步骤，包括苯酚的异戊烯基化，查尔酮氧化关环形成黄酮醇的选择性及黄酮醇的糖苷化的研究，实现了淫羊藿素、淫羊藿素衍生物ZW1（3，7-O-二羟乙基淫羊藿素）的全合成。同时通过三萘酚选择性甲基化及糖苷化实现了淫羊藿素、淫羊藿苷、淫羊藿次苷I的半合成。在此基础上，阐明了ZW1促进雌激素合成的机制，基本阐明了淫羊藿苷类似物促进雌激素合成的构效关系。发现了促进雌激素合成的其它类型化合物。主要进展如下：1. 苯酚与3-甲基-2-丁烯酸成酯，通过Fries重排, 然后在氯甲酸乙酯作用下，硼氢化钠还原羰基，可以在较为温和的条件下，得到了异戊烯基化苯酚(总收率32%-55%)；通过NaHCO3与Eu(fod)3联合使用，提高了黄酮醇异戊烯基醚发生Cope-Claisen重排的邻对位选择性，8-异戊烯基产物产率达到61%，6-异戊烯基化产物二氢呋喃黄酮醇的产率为29%。2. 通过金属盐的使用，利用Duff反应实现了取代苯酚甲酰化羟基邻位的选择性甲酰化。3.结合查尔酮制备与Algar-Flynn-Oyamada反应，一锅法提高了黄酮醇的选择性与收率。4. 三奈酚的全乙酰化得到三奈酚四乙酸酯，利用其良好的溶解性，获得更多的条件选择空间，把三奈酚选择性甲基化变为三奈酚全乙酰化产物的选择性水解/选择性甲基化的策略，以51%-96%的产率得到了11个山柰酚甲基化产物。5. 经过11步反应成功地合成了淫羊藿苷，总收率为7％；以16％的总收率得到了淫羊藿次苷I。6. ZW1在转录及翻译水平促进芳香化酶的表达，进而促进雌激素的合成。淫羊藿苷提高芳香化酶mRNA和蛋白的表达。淫羊藿苷还具有提高UMR-106细胞中雌激素合成及碱性磷酸化酶的活性。7. 系列化合物活性研究表明，8-异戊烯基的引入，能增强黄酮醇类化合物的促雌激素生成活性；甲氧基的数目和位置对雌激素生成活性影响较大，3-羟基被甲氧基取代，能增强化合物的抑制雌激素生成活性或者降低化合物的促雌激素生成活性。8. 从植物Sarcococca hookeriana var digyna发现孕甾生物碱具有促进雌激素合成的作用。