大黃素衍生物的合成與生物活性研究.pdf

1、大黃素屬大環(huán)蒽醌類化合物,為大黃、虎杖等傳統(tǒng)中藥的主要活性成分,在臨床上具有致瀉作用?，F(xiàn)代科學(xué)研究顯示,大黃素不但具有良好的致瀉作用,而且還具有很好的抗菌、抗炎、抗氧化、抗病毒和抗傳染性原蟲等多方面藥理活性。本實(shí)驗(yàn)以大黃素和大黃酸為先導(dǎo)化合物,在其不同部位引入不同長度直鏈烷基制備了親脂性(碳鏈長度)連續(xù)變化的3-烷基大黃素或者苯氧基取代的大黃素衍生物,另外將大黃素的甲基進(jìn)一步氧化為取代大黃酸的衍生物,共合成四類不同的衍生物,并選擇其中呈

2、規(guī)律變化的大黃素及大黃酸衍生物采用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法研究了其體外抗菌活性,體內(nèi)外降糖活性,體內(nèi)抗炎活性和體外細(xì)胞毒性。實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果如下:
　　 1.大黃素衍生物的合成與鑒定
　　 將大黃素和溴代烷烴在堿性DMF中進(jìn)行Williamson醚合成,得到3-烷氧基大黃素A1～A11;利用A1～A5為起始原料在冰醋酸,醋酸酐和吡啶體系中反應(yīng)得到1,8-雙乙酰保護(hù)的產(chǎn)物D1～D5;在氮?dú)獗Ｗo(hù)中將D1～D5用KMnO4進(jìn)行氧化,得到中

3、間體E1～E5,最后脫去保護(hù)基團(tuán)乙酰基,得到6-烷氧基大黃酸F1～F5。同時(shí)以大黃酸,醋酸酐或者三叔丁基氯化硅反應(yīng),再與取代胺反應(yīng)分別得到B1～B4和C1～C4。以正交設(shè)計(jì)研究了合成大黃素衍生物過程中的反應(yīng)時(shí)間、物料比及溶劑對(duì)反應(yīng)的影響;探討了微波合成與常規(guī)合成對(duì)反應(yīng)收率的影響;探討了大環(huán)蒽醌類化合物的甲基氧化為羧基時(shí)氧化劑的種類對(duì)反應(yīng)的影響;合成的新化合物的結(jié)構(gòu)分別通過IR,1H NMR和MS等方法進(jìn)行了表征和確認(rèn)。
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4、.大黃素衍生物的體外抗菌活性
　　 運(yùn)用平板畫線、瓊脂二倍稀釋法和微孔板法等方法對(duì)大黃素衍生物進(jìn)行五種不同菌(包括G+菌,G菌和真菌)的抗菌作用研究,測出大黃素的衍生物對(duì)各種選定菌落的MIC值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,大黃素最強(qiáng),其次是6-烷氧基大黃酸衍生物(F1～F5),再次是大黃酸,3-烷氧基大黃素(A1～A5),而1,8-雙乙?；?3-烷氧基大黃素醚(D1～D5)抗菌活性最差。各組大黃素衍生物的抗菌活性表現(xiàn)出一定的規(guī)律,開始時(shí)抗菌活

5、性隨碳鏈的延長而增加,當(dāng)烷基鏈碳原子數(shù)大于一定的碳原子數(shù)目時(shí),其抗菌活性隨著碳鏈的延長而下降。
　　 3.大黃素衍生物(F1～F5)的降血糖活性
　　 降血糖活性分別采用a-葡萄糖苷酶和四氧嘧啶致糖尿病大鼠為模型,觀察大黃酸衍生物的降血糖活性。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)利用軟件Accelrys Discovery Studio將化合物(F1～F5)與α-葡萄糖苷酶分子對(duì)接,來確定和驗(yàn)證其降糖活性。
　　 體外酶活性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:

6、化合物的降糖效果隨著碳鏈的增長具有規(guī)律性的變化,先隨著碳鏈增長對(duì)α-葡萄糖苷酶抑制率提高,但是當(dāng)碳鏈超過8個(gè)時(shí),隨著碳鏈增長對(duì)α-葡萄糖苷酶抑制率反而降低。6-正辛氧基大黃酸(F3)對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制活性最顯著。四氧嘧啶致糖尿病大鼠為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ脱芯苛?-正辛氧基大黃酸(F3)降血糖活性的量效關(guān)系。結(jié)果表明:6-正辛氧基大黃酸(F3)對(duì)糖尿病大鼠的血糖下調(diào)有明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。與陽性對(duì)照藥物阿卡波糖比較,當(dāng)其用藥劑量達(dá)到50mg/kg的

7、時(shí)候其降血糖作用與阿卡波糖在用藥劑量在10mg/kg時(shí)作用效果一致。
　　 在分子模擬對(duì)接中發(fā)現(xiàn):Libscore的結(jié)果與我們實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論相一致。通過Accelrys Discovery Studio軟件,對(duì)此類衍生物的降糖活性達(dá)到了很好的預(yù)測和檢驗(yàn)結(jié)果。
　　 4.大黃素衍生物(E1～E4)的抗炎活性
　　 分別采用二甲苯和右旋糖酐為過敏原,采用小鼠耳腫脹和大鼠足腫脹為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?以灌胃藥物后過敏小鼠和大鼠的腫

8、脹度為指標(biāo)對(duì)大黃酸衍生物的抗炎活性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　 各個(gè)供試藥品的抗炎活性結(jié)果因過敏原的不同而變化,但是大體上來講所合成的化合物E2,E3對(duì)大小鼠的急性炎癥有一定的抗炎活性。對(duì)于小鼠耳腫脹模型來說,各實(shí)驗(yàn)藥品抗炎活性由大到小的順序?yàn)?1,8-雙乙酰基3-正辛氧基大黃酸、雙醋瑞因、1,8-雙乙?；?-正己氧基大黃酸、1,8-雙乙?；?-正丁氧基大黃酸。而大鼠足趾腫脹實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明抗炎活性由大到小的順序?yàn)?雙醋瑞因、1,8-雙乙酰

9、基3-正辛氧基大黃酸、1,8-雙乙酰基3-正己氧基大黃酸。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知發(fā)炎最明顯是在注射致敏原后60min左右,200min后實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異即沒有抗炎活性,由此可知大黃酸衍生物在注射致敏原200min后藥效消失。
　　 5.大黃素衍生物(F1～F5)的細(xì)胞毒性
　　 通過MTT方法探索大黃素衍生物(F1～F5)對(duì)正常人肝細(xì)胞(HL7702),腎上皮細(xì)胞(9-HET)單核細(xì)胞的細(xì)胞毒性范圍,并對(duì)各個(gè)化合物對(duì)這