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2-去氧葡萄糖研究现状
李继珩1 姚丽亚 2 马玉2 （1、中国药科大学生命科技学院，南京 210009；2、江苏灌云恒信生物科技有限公司 222200）
[摘要] 2-去氧葡萄糖（2-Deoxyglucose,2-DG），非代谢型天然稀有六碳糖〔1〕
D-葡
萄糖类似物，既有醛糖共有理化性质，也有其特殊理化性质。2-DG 可用 D-葡萄糖、D-甘
露糖、D-阿拉伯糖及 D-氨基葡萄糖等为原料，经化学方法修饰制备，但各种方法均有其
相应缺陷，迄今尚未能实现工业化生产。2-DG 是多种天然抗生素及抗癌剂结构成分，具
有抗病毒、抗菌、抗癌、抗衰老、止血及止痛等多种生理药理效应，在医药、食品及化
妆品领域有广泛应用前景。具有重要糖生物学与糖医学意义。
[关键词] 2-DG；理化性质；生理药理功能
2-DG 又曰 2-去氧甘露糖或 2-去氧-D-阿拉伯已糖，天然无毒单糖，乃正定霉素、阿
霉素、洋红霉素[2]及大环内酯抗生素[3]等抗癌剂基本结构单位。其结构为：
可由葡萄糖、氨基葡萄糖及它们的衍生物，化学修饰制取，有多种生理药理效应，在医
药、食品、化妆品行业及科学研究领域应用前景广泛，对推动糖化学、糖生物学、糖生
物工程学、糖药物学及糖医学的发展具有重要意义。本文就其性质、制备、生理药理功
能及应用简述之，供参考。
1 理化性质
2-DG，六碳醛糖，分子式 C6H12O5，MW164.6d，吸湿性白色粉末状晶体，无嗅，无
味，极易溶于水，溶于热稀乙醇、甲醇及丙酮，难溶于无水乙醇及甲醇，不溶于石油醚、
乙醚、氯仿及甲苯。有α-及β-异头体，变旋糖，非代谢型还原糖，可被硝酸及溴水氧化，
亦为过碘酸及四乙酸铅选择性氧化，分子中羟基可产生醚化、酰化及酯化反应，与硼酸
产生配合反应。Overend 等[4]制备的 2-DG，mp146℃，在水中平衡后 17.5 [ ] α D +45.9°，在吡
1 李继珩，1939 年生，男，江苏宿迁市人，教授，研究方向为糖工程，移动电话 13390900688
2 联系人，马玉，1963 年生，江苏灌云人，总经理，电话 0518-8868555，E-mail：lyg
@lyg-bio.com2
啶中平衡后 17.5 [ ] α D +80.8°；笔者制备的 2-DG，mp142~144℃，在水中平衡后 24 [ ] α D +46°。
另外，2-DG 能与苯胺生成苯胺酰 2-DG，与苯基苯肼生成苯腙[5]，与多酚、芳胺及蒽酮
产生不同有色物质，也能与裴林试剂、班乃德试剂、3.5-二硝基水杨酸试剂、苯胺-草酸
试剂及浓硫酸产生各种颜色反应，可用于定性定量测定。
2 2-DG 制备
葡萄糖、氨基葡萄糖及 D-阿拉伯糖均为制取 2-DG 原料。笔者将葡萄糖经乙酰化、
溴化、还原、脱酰基及水合作用得 2-DG，收率 30%以上，Monneret 等[1]将三乙酰葡萄烯
糖与 N-溴代琥珀酰亚胺和醋酸反应，经氢化、脱乙酰后得 2-DG，收率 35%；Istvàn 等[2] 将三乙酰葡萄烯糖与干燥 HCl、甲醇及 Ag2CO3反应后，产物脱乙酰基及酸水解得 2-DG，
产率 73%；Arita 等[6]将乙酰化卤代已糖用氢化正三丁基锡还原得去氧糖，并研究了其反
应机理；Bernd 等[7]将 2-Br-2-去氧-四乙酰葡萄糖与氢化正三丁基锡反应得 2-DG，收率
92%；Mereyala 等[8]将三乙酰葡萄烯糖与 N-溴代琥珀酰亚胺反应，产物经氢化、乙酰氯
脱乙酰得 2-DG，收率 64.9%，mp148~151℃；Valeria 等[9]将葡萄烯糖衍生物与 N-碘代琥
珀酰亚胺反应，产物经 Na2S2O3还原得 2-DG，产率 80%以上，Soichiro 等[10]将三乙酰葡
萄烯糖与邻-硝基-苄醇衍生物反应，产物经光照后得 2-DG，产率 80%以上；Sowden[5]将
D-阿拉伯糖与硝基甲烷缩合，产物经乙酰化、氢化及碱水解得 2-DG，产率 25%；Shiue 等[11]将 D-阿拉伯糖与丙酮缩合后，经还原并与三氟甲烷硫酸酐反应并与 NaCN 缩合、氢
化及碱水解得 2-DG。此外，Bando 等[12]将氨基葡萄糖醇用亚硝酸脱氨得 2-DG，产率
55.14% ； Arnap 等 [13] 分 别 将 α- 及 β- 氨 基 葡 萄 糖 甲 甙 盐 酸 盐 与 羟 胺 -O- 磺 酸
（Hydroxylamino-O-Sulfonic acid,HOS）反应，生成相应α-及β-2-DG 甲甙，产率分别为
55%和 31%；根据 Doldouras 原理[14]盐酸氨基葡萄糖与 HOS 反应亦得 2-DG，但氨基葡萄
糖及其衍生物的脱氨过程，有烯醇式重排、瓦尔顿反转及其它重排多种反应，机理复杂，
产物多样，无专一性。总之，制备 2-DG 原料与工艺有多种，不过时至今日，不同原料
和方法均会遇到一定问题，难以获得满意结果，尚待深入研究。
3 生理药理效应
2-DG，非代谢型天然无毒单糖，笔者用自制 2-DG 进行急性毒性试验，给小鼠 ig
10g·Kg
－1，未测定出 LD50，动物活动及其各脏器均未发现明显异常。2-DG 也是抗代谢物
类抗生素，磷酸已糖异构酶抑制剂[1，15]，限制糖酵解，减少 ATP 合成，抑制蛋白质葡萄3
糖基化作用，引起蛋白质高乙酰氨基葡萄糖基化作用，抑制糖蛋白合成或改变糖蛋白的
多糖结构，抑制癌细胞及病菌增殖或影响病毒包装，失去感染力。Richard 等[16]报道，2-DG 浓度为 0.1%~0.3%时，对多种 RNA 病毒抑制率均大于 90%。单纯疱疹病毒（HSV）感染
未成熟猴肾细胞系（BSCl）后，给予高浓度 2-DG 时，可有效包装，但 外壳蛋白成为非
糖蛋白或含 2-DG 残基的低分子量糖蛋白，失去感染力。当 2-DG 浓度为 0.1%和 1%时，
对 HSV 抑制率分别为 94%和 99%。在流感病毒感染鸡胚后，向其中分别注入 12.5mg 和
25mg2-DG 时，病毒抑制率分别为 89%和 90%。在模拟缺氧 Ehilich 腹水癌细胞放疗中，
2-DG 与卟啉衍生物合用，癌细胞吸收 2-DG 能力上升，而能量却不可逆下降并抑制了癌
细胞增殖力。另外，2-DG 能降血糖、引起大脑缺糖，激活交感神经，提高血浆儿茶酚胺
和糖皮质激素水平，心动速率加快，皮肤温度上升，体温下降[17]，出现妇女绝经期潮红
现象，在动物癫痫模型试验中，2-DG 降低了发病率和死亡率等所有发作指标，显示出明
显的中枢神经保护作用。恒河猴和鼠猴体内试验表明，2-DG 可限制糖代谢[18，19]，降低血
糖，促进肝糖原积累，减少 ATP 和有毒物质的合成，松驰肌肉，舒张血管，增加血流量，
降低血液甘油三酯水平，表雄酮等激素处于较年轻分泌水平，减少细胞分裂及其代谢进
程，维护细胞稳定状态，延长其生命周期；延后自身免疫性疾病、心脏病、糖尿病及癌
症等与衰老相关的疾病发病的时间，发病率下降，延长人类平均寿命及最长寿命，显示
出抗衰老作用。由此可知，2-DG 生理药理效应复杂，需待深入研究。
4 医药用途
2-DG 限制糖酵解，并引起蛋白质异常糖基化作用，抑制癌细胞、病菌及病毒增殖，
作为抗癌剂和抗病毒剂已研究了多年，用于治疗鼠纤维肉瘤、肝癌及其它癌症。同时用
于防治流感病毒、脑炎病毒、单纯疱疹病毒、风疹病毒感染的疾患。2-DG 还可延迟与衰
老相关疾病发病时间及降低其发病率，是良好抗衰老剂之一[15，19]。此外，2-DG 还有消炎、
止血、止痛及促进溃疡和创伤组织细胞的修复作用。笔者曾多次患单纯性水泡炎，无论
溃破与否，涂以 2-DG 药剂后，则不痛不痒，一周内痊愈。例 1，女，22 岁，常患口腔
溃疡，于初发时用 1%2-DG 水溶液嗽口，次日则踪迹全无。例 2，男，62 岁，患肝癌及
糖尿病，血糖浓度达到 20 mmol.L-1，bid，肌内注射胰岛素并控制饮食维持较低血糖水平。
然后，口服 2-DG 1.6 g，bid 并肌内注射胰岛素及控制饮食 5 d 后，血糖 4.2 mmol.L-1，停
用胰岛素且不控制饮食后为 5.6 mmol.L-1，表明 2-DG 确有降血糖作用；患者在服用 2-DG4
前，血液甲胎蛋白（AFP）为 3.53×104 ng.mL-1，服用 105 d 后 AFP 为 920.20 ng.mL-1，
癌灶范围缩小，表明 2-DG 对肝癌确有明显疗效。例 3，男，37 岁，晚期肝癌，腹胀如
鼓，有剧痛。每次口服 2-DG 1.6 g，bid，3 d 后疼痛消失，改善生命质量。例 4，江苏连
云港赵某，男，35 岁，经上海肿瘤医院检查确诊为弥漫性肝囊腺癌，此病例国内仅发现
24 例，中西医、内外科及肝病科均已放弃治疗。从 2010 年 3 月 28 日开始 PO2-DG，bid，
每次 1.5g，35 天后，γ-GT 从 171u/l 血液降为 108u/l，NSE 从 113u/ml 血液降为
46.074u/ml，表明 2-DG 对特殊性肝癌也表现出明显的治疗作用。例 5，女，70 岁，多年
慢性胃炎腹痛，每次口服 2-DG 1.6 g，20 min 后疼痛消失。例 6，女，30 岁，腿部划破
20 cm 伤口，立即撒上 2-DG 粉末后，5 min 后即止血镇痛，3 d 后结痂。笔者感冒，出现
口干、咽痛、胸闷、咳嗽、呼吸困难及难以入睡等症状， 口服 2-DG 粉剂 0.8 g，2 min 后，所有症状得以控制，继续服用 3 d 后恢复健康。实践证明，2-DG 对于多种疾患具有
良好治疗作用，在医药、食品、化妆品及科学实验领域将有广泛应用前景。
5 结速语
2-DG 为抗代谢物类抗生素及抗癌剂，多种原料均可用于制备 2-DG，1922 年科学家
即用 D-葡萄糖制备了 2-DG，此后发现其抗癌、抗病毒、抗癫痫及抗衰老等多种药理效
应，在医药、保健、化妆品及科学研究领域应用前景广泛，对推动糖化学、糖药物学及
糖医学等糖组学领域的发展具有重要意义。但每种原料和工艺均遇到一定问题，故迄今
尚未实现真正产业化。同时 2-DG 在体内某些生理药理作用原理及代谢途径还不十分清
楚，需要进一步深入研究。
[参 考 文 献]
[1] Monneret C and Choay P. A Convenient Synthesis of 2-deoxy-D-arabino-hexose and its methyl and benzyl glycosides[J]. Carbohydr.Res.,1981,96:299-305
[2] Istvàn P, Sztaricskai F, Szilàgy L, et al. Synthesis of D-ristosamine and its derivatives[J]. Carbohydr.Res.1979,68:321-330
[3] Tatsuta K, Fujimoto K, Kinoshita M, et al. A novel Synthesis of 2-deoxy-D-glucosides[J]. Carbohydr.Res.,1977,54:85-104
[4] Overend WG, Stacey M and Stanek J. Deoxy-Sugar Part Ⅶ. A study of the Reactions of
蚂蚁也是肉
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