在申请者前期研究工作的基础上,以天然单糖和低聚糖为原料,以发现高选择性alpha-淀粉酶抑制剂、开发新型抗糖尿病药物为目的,设计合成新的含氮杂糖或氨基环多醇的糖苷类衍生物;分别测定比较所合成化合物对alpha-葡萄糖苷酶和alpha-淀粉酶的抑制活性,建立构效关系,研究酶-抑制剂之间的相互作用和作用机理;筛选出对alpha-淀粉酶有选择性抑制作用的化合物,为进一步开发alpha-淀粉酶抑制剂类新型抗糖尿病药物提供理论依据和先导化合物;研究简便合成氮杂糖或氨基环多醇及立体选择性O-糖苷化和C-糖苷化反应的新方法,探讨固相、无溶媒、离子液体及微波、超声波辐射等条件在糖苷化反应中的应用。该课题集有机合成、生物学及药学等于一体,是化学生物学这一新兴交叉学科的重要研究领域之一,具有重要的理论及实际意义和广泛的应用前景,将开辟抗糖尿病药物开发研究的新领域。
本项目旨在于设计合成新的含氮杂糖或氮杂环的糖苷类衍生物,发现高选择性alpha-淀粉酶抑制剂,发现新型降糖药物的先导化合物结构。以葡萄糖为起始原料,探讨了合成五员氮杂糖衍生物的简便实用方法,并合成了新的含功能基的五员及双环氮杂糖衍生物;基于1,3-偶极环加成反应,合成了系列新的含异噁唑啉及异噁唑基的螺核苷类衍生物,进一步合成了系列新的烷噁嗪烷酮螺核苷类衍生物、C-氮杂双糖苷及含氨基、芳基和杂环基团的C-糖苷及双糖衍生物。将微波促进的方法应用到糖类衍生物合成中,显著提高了糖类化合物的1,3-偶极环加成反应和Wittig反应的效率;研究了糖类衍生物中间体的简便有效合成方法及固体酸催化的糖苷化反应。分别测定并比较了所合成化合物对alpha-葡萄糖苷酶、beta-葡萄糖苷酶和alpha-淀粉酶的抑制活性,初步发现异噁唑啉螺核苷衍生物和噁嗪烷酮螺核苷衍生物分别对alpha-淀粉酶和beta-葡萄糖苷酶表现出一定的选择性抑制活性。该研究结果丰富了糖化学的内容,为进一步设计合成高选择性alpha-淀粉酶抑制剂提供了先导结构基础。