淫羊藿次苷的糖基化衍生物：合成、糖基取代性质、抗肝癌活性评估及构效关系研究

《Bioorganic Chemistry》：Glycosylated derivatives of icaritin: Synthesis, glycosyl substitution properties, anti-liver cancer activity evaluation and structure-activity relationship studies

　　

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  通过3/7-OH合成了31个淫羊藿素糖苷，具有抗肝癌活性。
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  构效关系分析表明，单糖基化和乙酰化可提高药效。
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  衍生物2b的抗肝癌功效优于淫羊藿素和索拉非尼。
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  2b抑制ATR/Chk1轴以诱导DNA损伤并抑制肿瘤生长。

引言

肝癌是一种常见的恶性肿瘤，是全球第六大常见癌症诊断和第三大癌症死亡原因[1]。大多数患者确诊时已处于晚期，依赖全身治疗[2]，包括分子靶向药物（索拉非尼）和免疫联合治疗（例如阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗）[3], [4]。然而，目前可用的疗法在晚期肝癌中仅显示出有限的疗效，总体临床结果仍不理想，迫切需要开发更有效的治疗策略[5]。

天然产物长期以来一直是抗肿瘤药物发现、辅助研究和转化开发的关键资源[6], [7]。淫羊藿素（ICT）是一种从淫羊藿属植物中分离得到的异戊烯基黄酮类化合物，具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化和抗骨质疏松活性[8], [9], [10], [11], [12]。ICT已获中国国家药品监督管理局批准为治疗晚期肝癌的一类创新药[13]。鉴于其良好的抗肿瘤潜力，众多研究者基于ICT骨架进行了多种结构修饰，以开发更优的抗肝癌候选药物[14], [15]。碳水化合物在众多生理过程中发挥着不可或缺的作用，迄今为止全球已有超过500种碳水化合物来源的药物获批[16], [17]。糖基化是一种重要的修饰策略，可改善溶解度和生物利用度，并可通过糖识别受体实现肿瘤选择性靶向[18], [19]。甘露糖基-烷基连接的ICT衍生物对HepG2和SK-OV-3细胞系表现出增强的活性[20]。糖苷淫羊藿苷（ICA）和淫羊藿苷II（ICA-II）（图S1）对HepG2细胞表现出显著的抗增殖活性[14], [21]。糖基化是优化ICT抗肝癌活性的有前景策略。

ATR是感知复制应激的核心激酶，在DNA损伤应答相关通路中发挥关键作用[22]。ATR/Chk1信号通路在多种恶性肿瘤中组成性激活，通过促进DNA修复和复制叉稳定增强肿瘤细胞对化疗的耐受性，凸显ATR作为抗癌治疗的有前景靶点[23], [24]。开发强效ATR激酶抑制剂具有重要的研究意义。值得注意的是，我们之前的工作表明，天然异戊烯基黄酮类化合物如瑞香狼毒酮D（DGD）通过直接抑制ATR激酶抑制肝癌进展（图S1）[25], [26]。这一发现凸显了异戊烯基黄酮类化合物作为新型ATR激酶抑制剂的巨大潜力。

在本研究中，我们对ICT进行了糖基化修饰，共合成了31个ICT O-糖苷。评估了这些糖苷的体外抗肝癌活性，并总结了构效关系。此外，进一步研究了化合物2b与ATR的相互作用及其在斑马鱼模型中的体内抗肿瘤功效。结果表明，2b表现出良好的抗肝癌活性，是开发抗肝癌药物的潜在候选化合物。

章节片段

化学

我们选择在3-OH和7-OH位点对ICT进行糖基化，这两个位点被确定为化学修饰的关键位点[14]。使用市售的乙酰化α-溴代葡萄糖（A1）作为糖基供体，未保护的ICT作为受体，在碱性条件下通过一步反应获得了三个β-O-糖苷（1a, 1b, 1c）（表1）。在测试的溶剂中，DMF表现出最佳的溶解度和最高的转化率，表明其是最佳介质（表1，条目1–6

ICT糖基化模式的特性

5-OH由于与相邻C-4羰基形成分子内氢键而基本不反应。相比之下，3-OH和7-OH在糖基化过程中表现出明显的区域选择性。在酚类糖苷合成通常采用的碱性条件下，酸性更强的羟基优先被去质子化并随后发生糖基化，而在ICT中，酸性通常遵循7-OH > 3-OH的顺序[28]。事实上，3-O-糖苷的产率显著高于

结论

在本研究中，对一系列新型ICT糖苷进行了系统设计和评价。这些衍生物对Hep3B和HepG2细胞的抑制作用强于对Huh7细胞。构效关系分析表明，修饰显著影响生物活性，具有3-O-糖苷的ICT对Hep3B细胞的抑制活性增强，而7-O-糖苷更有利于增强对HepG2和Huh7细胞的活性。然而，在

一般实验方法

试剂和溶剂购自商业来源。溶剂使用标准技术干燥和纯化。所有涉及空气、湿敏感性和中间体的反应均在氮气条件下进行。分析型HPLC使用配备Eclipse Plus C₁₈色谱柱（4.6 mm × 150 mm, 4 μm）的Agilent 1260 Infinity II HPLC色谱仪进行，通过DAD检测器在254 nm处记录紫外吸收。目标化合物通过HPLC分离纯化，

CRediT作者贡献声明

刘燕：写作–初稿，可视化，验证，方法学，调查，正式分析。曹文丽：写作–初稿，可视化，验证，软件，正式分析，数据管理。杨淑文：软件，方法学，数据管理。吕林波：方法学，数据管理。王双丽：方法学，数据管理。张伟伟：调查。姚国栋：监督，资源，资金获取，概念化。刘庆波：写作–审阅与编辑，

伦理声明

本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。

本研究已获得北京百寰国科生物技术有限公司动物伦理委员会批准。

（批准号：BH250662）

利益冲突声明

作者声明，他们不存在任何可能影响本文所报告工作的已知竞争经济利益或个人关系。

致谢

作者非常感谢以下机构的支持：国家自然科学基金（82273821, 81872766，中国），国家重点研发计划（2024YFC3506600，中国），辽宁省教育厅科学研究基金项目（LJ212410163058，中国），沈阳市中青年科技创新人才培育计划（RC240665，中国）。

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