一种化学合成毛蕊异黄酮苷的方法技术领域
本发明属于有机合成领域，尤其涉及一种合成天然产物毛蕊异黄酮苷的方
法。
背景技术
病毒性心肌炎(Viral myocarditis，VMC)主要是由柯萨奇B族(Coxsackievirus
B)等病毒侵犯心脏，引起局灶性或弥漫性心肌间质炎性出和心肌纤维变性、坏
死或溶解的疾病，有的可伴有心包或心内膜炎症改变。可导致心肌损伤、扩张
性心肌病，心功能障碍、心律失常、心力衰竭和周身症状，甚至死亡。人群中
VMC的发病率呈快速上升趋势，为40岁以下成人猝死的主要原因之一，仅次
于急性心肌梗塞。近年来，VMC的发病率在我国也增加很快，尤其在儿童及青
壮年中，已成为损害人类健康的新的常见病。
迄今为止，无论国际还是国内，病毒性心肌炎都缺乏针对性的药物和疗法。
目前仍以综合及支持疗法为主。常用的药物有抗病毒制剂、免疫调节剂、抗氧
化剂、肾上腺素阻滞剂、ACE抑制剂、钙通道阻滞剂和营养心肌药物等。大部
分药物具有比较明显的毒副作用，另一方面，有些药物在动物实验和临床中均
未获得所期望的肯定疗效，目前还缺乏大量的临床资料。
黄芪是一种常用中药，味甘、性温，具有益气养元、扶正祛邪、养心通脉、
健脾利湿的功效，可用于心气虚损、血脉瘀阻。在临床上，黄芪既可作为单独
用药治疗该病，如黄芪注射液，也常与其它中药配伍复方应用，如芪冬颐心口
服液。专利(专利号：ZL200510110641.3)报道了从黄芪中提取纯化制备有效成
分毛蕊异黄酮-7-氧-β-D-吡喃葡萄糖苷(Calycosin-7-O-β-D-glucoside)，简称毛蕊
异黄酮苷，经药理试验证明该化合物具有抑制柯萨奇病毒(Coxsackievirus)及治
疗病毒性心肌炎，但毛蕊异黄酮苷在药材中的含量很低。经对内蒙、甘肃、河
北和山西等地产十四批黄芪药材的实际测定，其中的毛蕊异黄酮苷平均含量只
有0.0327％(约万分之三)，最高0.0536％，最低仅为0.0116％。由此，进行毛蕊异
黄酮苷的全合成，可以节约药材，降低用药成本。
发明内容
本发明的目的在于针对毛蕊异黄酮苷含量低的现状，提供一种具有原料易
得，工艺简捷、收率较高的制备方法。
在本发明的第一方面，提供了一种毛蕊异黄酮苷的制备方法，包括步骤：
(a)在惰性溶剂中，将式S3化合物与乙酰化试剂进行反应，从而形成式
S4化合物；
(b)在惰性溶剂中，在碱存在下，将式S4化合物进行脱保护反应，从而形
成式S5化合物；
(c)在惰性溶剂中，在碱存在下，将式S5化合物与糖基化试剂进行反应，
从而形成式S6化合物；
式中，各R各自独立地选自下组：乙酰基、苯甲基酰基、和苄基；
(d)在惰性溶剂中，在碱存在下，将式S6化合物进行脱保护反应，从而脱
除保护基，形成式TM表示的毛蕊异黄酮苷，即毛蕊异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷：
在另一优选例中，步骤(a)中，所述的惰性溶剂选自下组：二氯甲烷、氯仿、
四氢呋喃、或其组合。
在另一优选例中，步骤(a)中，所述的乙酰化试剂选自下组：乙酰氯、乙酸
酐或其组合。
在另一优选例中，步骤(a)中，所述的乙酰化试剂为乙酸酐。
在另一优选例中，步骤(a)中，在催化剂存在下进行乙酰化反应。
在另一优选例中，步骤(a)中，所述的催化剂选自下组：三乙胺、二异丙基
乙胺、哌啶、吡啶、4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、或其组合。
在另一优选例中，步骤(a)中，所述的催化剂为三乙胺。
在另一优选例中，步骤(a)中，反应温度为-20℃-60℃，较佳地0℃-40℃，
更佳地0℃～5℃。
在另一优选例中，步骤(a)中，反应时间为0.1-72h，较佳地0.5-24h。
在另一优选例中，步骤(b)中，所述的惰性溶剂选自下组：DCM、氯仿、
MeOH、乙醇、DMF、DMSO、NMP、丙酮、乙腈、或其组合。
在另一优选例中，步骤(b)中，所述的惰性溶剂为DMF。
在另一优选例中，步骤(b)中，所述的碱选自下组：LiOH、NaOH、KOH、
Cs2CO3、Na2CO3、K2CO3、或其组合。
在另一优选例中，步骤(b)中，所述的碱为K2CO3。
在另一优选例中，步骤(b)中，反应温度为0℃-80℃，较佳地10℃～30℃。
在另一优选例中，步骤(b)中，反应时间为0.1-72h，较佳地0.5-24h。
在另一优选例中，步骤(c)中，所述的惰性溶剂选自下组：水、氯仿、二氯
甲烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、THF、1,4-二氧六环、DMF、
DMSO、丙酮、或其组合。
在另一优选例中，步骤(c)中，所述的惰性溶剂为水和氯仿的混合溶剂。
在另一优选例中，步骤(c)中，所述的水和氯仿的混合溶剂中，水和氯仿的
体积之比为(0.8-1.5)：(2-3)，较佳地为1：2.5。
在另一优选例中，步骤(c)中，所述的糖基化试剂选自下组：2,3,4,6-四乙酰
氧基-α-D-溴代吡喃葡萄糖、2,3,4,6-四苯甲酰基-α-D-溴代吡喃葡萄糖、四乙酰
基葡萄糖基三氯乙酰亚胺酯、四苯甲酰基葡萄糖基三氯乙酰亚胺酯、四苄基葡
萄糖基三氯乙酰亚胺酯、或其组合。
在另一优选例中，步骤(c)中，所述的糖基化试剂为2,3,4,6-四乙酰氧基-α-D-
溴代吡喃葡萄糖。
在另一优选例中，步骤(c)中，在催化剂存在下进行乙酰化反应。
在另一优选例中，步骤(c)中，所述的催化剂选自下组：苄基三乙基氯化铵、
四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷
基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、18-冠醚-6、15-冠醚-5、或其组合。
在另一优选例中，步骤(c)中，所述的催化剂为四丁基溴化铵。
在另一优选例中，步骤(c)中，所述的碱选自下组：Cs2CO3、Na2CO3、K2CO3、
或其组合。
在另一优选例中，步骤(c)中，所述的碱为K2CO3。
在另一优选例中，步骤(c)中，反应温度为20℃-80℃，较佳地40℃～50℃。
在另一优选例中，步骤(c)中，反应时间为0.1-72h，较佳地0.5-24h。
在另一优选例中，步骤(d)中，所述的脱保护反应为水解反应。
在另一优选例中，步骤(d)中，所述的惰性溶剂选自下组：甲醇、乙醇、四
氢呋喃、1,4-二氧六环、水、或其组合。
在另一优选例中，步骤(d)中，所述的碱选自下组：LiOH、NaOH、KOH、
NaHCO3、Cs2CO3、Na2CO3、K2CO3、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、或其组合。
在另一优选例中，步骤(d)中，所述的碱为甲醇钠。
在另一优选例中，步骤(d)中，反应温度为-20℃-80℃，较佳地0℃～50℃，
更佳地0℃～5℃。
在另一优选例中，反应时间为0.1-72h，较佳地0.5-24h。
在另一优选例中，所述方法还包括，位于步骤(a)之前的制备式S3化合物
的步骤：
(a0)在惰性溶剂中，将式S1化合物与S2化合物进行酰化反应和关环反应，
从而形成式S3化合物
在另一优选例中，所述的酰化反应和关环反应为连续反应。
在另一优选例中，步骤(a0)中，所述的惰性溶剂选自下组：DMF、DMSO、
NMP、丙酮、1，4二氧六环、乙腈、THF。
在另一优选例中，步骤(a0)中，所述的惰性溶剂为DMF。
在另一优选例中，步骤(a0)中，在催化剂存在下进行酰化反应和关环反应。
在另一优选例中，步骤(a0)中，所述的催化剂选自下组：多聚磷酸、甲磺
酸、三氟甲磺酸、H2SO4、AlCl3、BF3·Et2O、或其组合。
在另一优选例中，步骤(a0)中，所述的催化剂为BF3·Et2O。
在另一优选例中，步骤(a0)中，所述的关环反应试剂为DMF与PCl5的反
应产物。
在另一优选例中，步骤(a0)中，反应温度为60℃～120℃，较佳地为70℃～
90℃。
在另一优选例中，步骤(a0)中，反应时间为0.1-72h，较佳地0.5-24h。
在本发明的第二方面，提供了一种中间体，所述中间体为式S5化合物：
在本发明的第三方面，提供了一种本发明第二方面所述的中间体的制备方
法，包括步骤：
(a)在惰性溶剂中，将式S3化合物与乙酰化试剂进行反应，从而形成式
S4化合物；
(b)在惰性溶剂中，在碱存在下，将式S4化合物进行脱保护反应，从而形
成式S5化合物：
在本发明中，
式S1化合物，化学名为间苯二酚；
式S2化合物，化学名为3-羟基-4-甲氧基苯乙酸；
式S3化合物为黄酮化合物，化学名为3’，7-二羟基-4’-甲氧基异黄酮；
式S4化合物，化学名为3’,7-二乙酰氧基-4’-甲氧基异黄酮；
式S5化合物，化学名为3’-乙酰氧基-4’-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-四取代基葡
萄糖苷；
式S6化合物，化学名为3’-乙酰氧基-4’-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-四取代基葡
萄糖苷，其中取代基选自下组：乙酰基、苯甲基酰基、苄基。
本发明采用了如下主要的技术方案：一种化学合成式TM表示的毛蕊异黄
酮苷的方法，其制备过程包括5步反应：
(1)以间苯二酚(式S1化合物)和3-羟基-4-甲氧基苯乙酸(式S2化合物)作为起
始原料，经过酰化反应以及关环反应得到式S3表示的黄酮化合物，即3’，7-二
羟基-4’-甲氧基异黄酮，
(2)式S3化合物芳环上的两个羟基通过乙酰化反应得到双乙酰化产物，即式
S4化合物，即3’,7-二乙酰氧基-4’-甲氧基异黄酮；
(3)式S4化合物选择性得脱除7位羟基上的保护基得到式S5化合物，即7-羟
基-3’-乙酰氧基-4’-甲氧基异黄酮；
(4)式S5化合物苯环上的7位羟基生成糖苷键得到式S6化合物，即3’-乙酰氧
基-4’-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-四取代基葡萄糖苷，其中R选自乙酰基、苯甲基酰
基、苄基；
(5)式S6化合物通过水解，脱除保护基得到目标化合物，即式TM表示的毛
蕊异黄酮苷，即毛蕊异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷，其合成路线如下：
在另一优选例中，所述制备过程中的特征包括：
(a)第一步中，用于间苯二酚制备黄酮S3的反应是两步连续反应，所用的路
易斯酸催化剂选自多聚磷酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、H2SO4、AlCl3、BF3·Et2O，
或者任意两种及以上的任意比例的催化剂组合；溶剂选自DMF、DMSO、NMP、
丙酮、1，4二氧六环、乙腈、THF，或者任意两种及以上的任意比例的混合溶
剂，反应温度为60℃～120℃；用于后面环合反应的试剂选自DMF/PCl5，
(b)第三步中，用于式S4所示化合物7位羟基的乙酰基保护基的选择性脱除
的碱选自LiOH、NaOH、KOH、Cs2CO3、Na2CO3、K2CO3，溶剂选自DCM、氯
仿、MeOH、乙醇、DMF、DMSO、NMP、丙酮、乙腈，或者任意两种及以上
的任意比例的催化剂组合，反应温度为0℃～80℃，
(c)第四步中，用于式S5化合物的糖基化试剂选自2，3，4，6-四乙酰氧基-α-D-
溴代吡喃葡萄糖、2，3，4，6-四苯甲酰基-α-D-溴代吡喃葡萄糖、四乙酰基葡
萄糖基三氯乙酰亚胺酯、四苯甲酰基葡萄糖基三氯乙酰亚胺酯、四苄基葡萄糖
基三氯乙酰亚胺酯，相转移催化剂选自苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四
丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、
十四烷基三甲基氯化铵、18-冠醚-6、15-冠醚-5，碱选自Cs2CO3、Na2CO3、K2CO3，
溶剂选自水、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、
THF、1,4-二氧六环、DMF、DMSO、丙酮，或者任意两种及以上的任意比例的
混合溶剂，反应温度为20℃～80℃。
上述的制备毛蕊异黄酮的方法，其特征更进一步在于，一是用于间苯二酚
制备黄酮S3的反应的催化剂选自BF3·Et2O，溶剂选自DMF；二是用于式S4化合
物的碱选自K2CO3，溶剂选自DMF，温度为10℃～30℃；三是用于式S5化合物
的糖基化试剂选自2，3，4，6-四乙酰氧基-α-D-溴代吡喃葡萄糖，相转移催化
剂选自四丁基溴化铵，碱选自K2CO3，溶剂选自水和氯仿的混合溶剂，反应温
度为40℃～50℃，更进一步，水和氯仿的比例是水/氯仿＝1/2.5。
除此之外，这个方法的特征还有，用于式S3化合物的乙酰化试剂选自乙酰
氯或者乙酸酐；所用的催化剂选自三乙胺、二异丙基乙胺、哌啶、吡啶、4-二
甲氨基吡啶、1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯，或者任意两种及以上的任意比例
的催化剂组合；反应温度为-20℃～60℃。更进一步的，用于式S3化合物的乙
酰化试剂选自乙酸酐，所用的催化剂选自三乙胺，反应温度为0℃～5℃。
最后，用于式S6化合物的水解反应的试剂选自LiOH、NaOH、KOH、
NaHCO3、Cs2CO3、Na2CO3、K2CO3、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠，或者任意
两种及以上的任意比例的碱组合；反应温度为-20℃～80℃。更进一步的，用于
式S6化合物的水解反应的碱选自甲醇钠，反应温度为0℃～5℃。
综上所述，制备毛蕊异黄酮的方法可以总结如下：
具体实施方式
在以下实施例中，仅以阐明本发明方法的方式给出本发明的部分实施例。
然而，这些实施例不以任何方式限制本发明的范围，在本发明的构思前提下对
本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。也就是，结合所列
举的实施方案来描述本发明时，应当理解为其无意将本发明限制为那些实施方
案。相反，本发明意欲包括所有的变化、改良和等价形式。本领域技术人员会
认识到与本申请所述的那些类似或等同的许多方法和物质，它们可以用于实现
本发明。
在下文描述的实施例中，除非另外说明，所有温度均以摄氏度给出。除非
另外说明，试剂从商业供应商购置或者定制，比如国药、阿拉丁、TCI、Sigma
等等。
实施例1
黄酮S3(3’，7-二羟基-4’-甲氧基异黄酮)的制备
将间苯二酚3mmol和取代苯乙酸3mmol溶于新蒸的三氟化硼乙醚溶液
2mL中，加热至85～90℃，磁力搅拌6～10h(TLC显示原料基本消失)，冷却
至10℃,逐滴滴加二甲基甲酰胺5mL，得混合物I.
Vilsmeyer-Haack试剂：将二甲基甲酰胺8.1mL冷却到10℃，分批加入五氯
化磷5mmol,加热至55℃，磁力搅拌反应1h，得到淡红色或黄色混合物II。
室温下，30min内将混合物II分批加到混合物I中，室温搅拌3h后,将此
反应液倒入甲醇化的盐酸(0.1mol/L)30mL中,加热至70℃,恒温50min，冷却
静置。减压蒸馏后，用水150mL洗，然后用乙酸乙酯萃取150mL×3次，再用水
洗150mL×2次，旋干乙酸乙酯(在大量制备时可考虑将乙酸乙酯萃取液过滤硅
藻土后再旋干，已除去一些不容物杂质)，用少量乙醇混悬沉淀溶解部分色素，
离心过滤，取沉淀在氮气保护下用乙醇热重结晶。目前用硅胶柱以
MeOH:CH2Cl2＝1:35为展开剂分离，得产物1.6mmol，产率50％～60％。(GRACE
VisionHT C18HL(250mm x 4.6mm,5um)，洗脱剂水/乙腈＝65：35，tR＝6.1min，
纯度92％(ELSD，归一化法))
1H NMR(500MHz,DMSO)δ10.87(s,1H),9.08(s,1H),8.29(s,1H),7.97(d,J
＝8.7Hz,1H),7.05(s,1H),6.94(s,2H),6.87(s,1H),3.78(s,3H)。
13C NMR(126MHz,DMSO)δ174.8,162.5,157.5,153.3,147.6,146.0,127.5,
124.8,123.5,119.9,116.8,116.4,115.2,112.0,102.2,55.7。
HRMS(ESI):m/z[M-H]-calcd forC16H11O5-：283.0612；found：283.0607。
实施例2
S4(3’,7-二乙酰氧基-4’-甲氧基异黄酮)的制备
在0℃下用无水二氯甲烷900mL溶解毛蕊异黄酮苷元7mmol，加入乙酸酐7
mL并滴加三乙胺10mL，反应12h并逐渐升至室温。反应结束后，加入水1000mL
淬灭反应。分离有机相，水相用二氯甲烷900mL萃取，合并有机相并用无水
Na2SO4干燥，减压旋出溶剂。用少量乙醇或乙酸乙酯洗去色素，得白色产物6
mmol，产率90～95％。
实施例3
S5(7-羟基-3’-乙酰氧基-4’-甲氧基异黄酮)的制备
室温将7,3’-二乙酰氧基毛蕊异黄酮0.35mmol用DCM/MeOH(1:1)3ml溶解，
冰浴下加入无水K2CO30.05mmol，慢慢升至室温反应8h。用6％盐酸滴加至中性，
加入乙酸乙酯萃取，水洗，无水Na2SO4干燥，减压旋出溶剂，硅胶柱层析，可
得目标化合物，产率40～50％。
(GRACE VisionHT C18HL(250mm x 4.6mm,5um)，洗脱剂水/乙腈
＝60:40，tR＝7.9min，纯度98％(ELSD，归一化法))
1H NMR(500MHz,DMSO)δ10.84(s,1H),8.39(s,1H),7.97(d,J＝8.8Hz,1H),7.47
(dd,J＝8.5,2.1Hz,1H),7.36(d,J＝2.1Hz,1H),7.18(d,J＝8.6Hz,1H),6.95(dd,J＝
8.8,2.2Hz,1H),6.88(d,J＝2.1Hz,1H),3.80(s,3H),2.27(s,3H)。
13C NMR(126MHz,DMSO)δ174.41,168.49,162.69,157.42,153.59,150.56,138.87,
127.30,127.17,124.54,123.20,122.18,116.55,115.30,112.49,102.16,55.90,20.41。
HRMS(ESI)：m/z[M-H]-calcd for C18H13O6-：325.0718；found：
325.0750。
实施例4
S6(3’-乙酰氧基-4’-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-四乙酰氧基葡萄糖苷)的制备
将3’-乙酰氧基毛蕊异黄酮120mg、四正丁基溴化铵16.7mg和2，3，4，6-
四乙酰氧基-α-D-溴代吡喃葡萄糖410mg，溶解于DMF/丙酮(1:1)30mL中，加入
K2CO31.45g，在氮气保护下，室温反应24h。旋干有机相，水相用CH2Cl290mL
x 2次萃取，合并有机相并用无水Na2SO4干燥，减压旋出溶剂。硅胶柱层析，可
得目标化合物，产率50～60％。
实施例5
最终产物毛蕊异黄酮苷(毛蕊异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷)的合成
将3’-乙酰氧基-7-O-β-D-四乙酰基葡萄糖毛蕊异黄酮苷2mmol溶解于甲醇
15mL，冰水冷却至0℃后，加入新制备的0.1mol/L甲醇钠的甲醇溶液15mL，
保持0℃下继续搅拌2h。反应结束后，加入适量的732阳离子交换树脂中和，
过滤，滤液经减压蒸馏后得到粗品。用少量甲醇洗去色素，得白色产物1.9mmol，
产率85～95％。(GRACE VisionHT C18HL(250mm x 4.6mm,5um)，洗脱
剂水/乙腈＝80：20，tR＝6.1min，纯度97％(ELSD，归一化法))
1H NMR(500 MHz,DMSO)δ9.03(s,1H),8.39(s,1H),8.05(d,J＝8.9 Hz,1H),
7.23(d,J＝2.2 Hz,1H),7.15(dd,J＝8.9,2.2 Hz,1H),7.07(s,1H),6.97(s,2H),5.45
(d,J＝4.6 Hz,1H),5.16(d,J＝4.4 Hz,1H),5.11(d,J＝7.3 Hz,1H),5.09(d,J＝5.3
Hz,1H),4.62(t,J＝5.4 Hz,1H),3.79(s,3H),3.77–3.12(m,6H)。
13C NMR(126 MHz,DMSO)δ174.7,161.4,157.0,153.6,147.6,146.1,127.0,
124.5,123.6,119.7,118.5,116.4,115.6,112.0,103.4,100.0,77.2,76.5,73.2,69.6,
60.7,55.7。
HRMS(ESI)：m/z[M-H]-calcd for C22H21O10-：445.1140；found：445.1111。