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本论文工作包括两部分:第一部分为雄甾烷6β,7β-亚甲基结构立体选择性构建方法的确立及新型醛固酮拮抗剂屈螺酮(Drospirenone,DRSP)的合成研究;第二部分为天然产物雷公藤内酯醇(Triptolide)结构衍生物的合成与药理活性研究。
在第一部分工作中,我们首先发展了一种高效、立体选择性引入雄甾烷6β,7β-亚甲基结构单元的方法,主要包括利用氯甲基二甲基异丙氧基硅烷的格氏试剂对甾体7-酮羰基进行加成,其后对生成的7-位叔羟基进行立体选择性还原得到立体专一的7β-羟甲基化合物,最后利用类Winstein环丙化方法,发生一个串连的氧化-环丙化反应,以较高收率、立体专一性的合成出雄甾烷6β,7β-亚甲基结构化合物。
确立了高效、立体选择性合成雄甾烷6β,7β-亚甲基结构的方法后,我们开始利用这一方法进行新型醛固酮拮抗剂屈螺酮的合成。
我们由3β-羟基-15β,16β-亚甲基雄甾-△5-烯-17-酮出发,利用前面确立的方法,首先在甾体母核的7-位引入酮羰基,随后进行含硅格氏试剂的加成及水解反应生成7-位叔羟基化合物,在随后的叔羟基立体选择性还原中,我们遇到了困难:由于我们在方法学研究中所建立的选择性还原7-位叔羟基方法反应条件过于剧烈,直接应用于屈螺酮的合成时使反应底物结构遭到破坏而导致反应失败。
经过对叔羟基还原条件的研究摸索,我们发现了一种未见文献报道的新的叔羟基还原体系:Et3SiH/ZnI2还原体系,它能够以较高的收率(89%)完全立体选择性的得到7β-羟甲基结构化合物。接着我们开始按照常规的方法对17-位内酯环结构进行构建,最后利用类winstein环丙化方法,通过一个串连的氧化-环丙化反应最终以十五步反应、12%的较高收率合成出醛固酮拮抗剂屈螺酮。
在第二部分工作中,我们从雷酚内酯(Triptophenolide)出发,合成了若干雷公藤内酯醇结构衍生物,并对其中部分化合物进行了活性测试。
雷公藤内酯醇是从卫矛科雷公藤属植物雷公藤(Tripterygium Wilfordii Hook F.)中分离得到的具有三个环氧基团与α,β-不饱和五元内酯环结构的松香烷型二萜化合物。最初的药理研究表明该化合物具有强烈的抗小鼠白血病P388和L1210的活性,进一步的研究表明其还具有显著的抗炎、免疫抑制以及雄性抗生育等作用,并被认为是是雷公藤植物中的主要活性成分。
雷公藤内酯醇虽然显示出许多让人感兴趣的生物活性,但是进一步的毒理学研究却发现它也具有较强的毒性,能够显著抑制骨髓生长并损害心脏、肝脏等内脏器官,且具有较强的致突变作用,因而大大限制了其在治疗恶性肿瘤和自身免疫系统异常导致的疾病中的临床应用。为了提高药效、降低药物的毒副作用,同时也是为了弄清雷公藤内酯醇生物活性和毒性的产生机制以及构效关系,合成和发现一些高效低毒的基于雷公藤内酯醇结构的衍生物就引起了国内外众多药物学家和药理学家的广泛关注。
本部分工作主要通过化学修饰的方法,对雷公藤内酯醇中7,8-位环氧、9,11-位环氧以及12,13-位环氧等三个环氧基团的构型进行研究,以雷酚内酯为起始物,通过7-位苄位的羟基化及氧化等反应步骤,合成出若干7β,8β-环氧、7α,8α-环氧、9β,11β-环氧、9α,11α-环氧、12β,13β-环氧以及12α,13α-环氧雷公藤内酯醇衍生物,并对部分衍生物进行药理活性测试,获得了较为满意的结果。