丹参酮IIA衍生物的合成及其对大鼠胸主动脉的活性研究（可编辑）

丹参酮IIA衍生物的合成及其对大鼠胸主动脉的活性研究（可编辑） 丹参酮IIA衍生物的合成及其对大鼠胸主动脉的活性研 究 :. .原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研 究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其它个人 或集体已经发或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集 体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者: 日期:加?年厂月?夕日 寮艺杪 学位论文使用授权声明 本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。 根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州 大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、 缩印或者其它复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学 位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑 州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。 学位论文作者: 日期:?/?年‖月矽日 蔓膨侈/摘要 摘要 中药丹参,为唇形科植物丹参的根或根茎,是一种对心脑血管疾病有确切疗 效并被中医广泛采用的药物。丹参酮是丹参中主要的脂溶性成分,在维护心 脑血管系统、抗心律失常、舒张血管和保护心肌等方面有着显著作用,本论文 主要包括丹参酮衍生物的合成及丹参酮衍生物对大鼠胸主动脉血管环的 作用研究,并对构效关系进行了初步探讨。 .丹参酮衍生物的合成研究:我们希望通过对丹参酮进行结构修饰, 增大丹参酮的极性,增加其水溶性,进而提高生物利用度。通过自由基反应, 在过氧化苯甲酰的参与下,将丹参酮认和反应得到.坍参酮,通过. 丹参酮和不同芳香酸的反应,得到了一系列的丹参酮衍生物。合成研究共 得到化合物个,其中新化合物个,、或系列的新化合物个。检测表明这 个化合物的极性均比丹参酮大,水溶性也有所增加。 .丹参酮衍生物对大鼠胸主动脉血管环的作用研究:我们希望通过对丹 参酮衍生物进行药理活性研究,筛选出有较好血管舒张活性的化合物并对其 构效关系进行讨论。我们利用击浓度的去甲肾上腺素对离体大鼠胸主动脉 血管环进行预收缩,随后考察所有化合物在。 浓度下对大鼠胸主动脉环的 活性作用,采用百分数来表示各个衍生物对预收缩胸主动脉血管环的抑制作用。 实验结果显示多数化合物具有浓度依赖型的抑制作用,其中化合物、、 和表现出了良好的血管舒张活性,对比这些化合物的原料药,即各自对应的 芳香酸对预收缩大鼠胸主动脉环的活性作用结果来看,它们的血管舒张活性都 有不同程度的提高。构效关系显示被苯甲酸取代的衍生物对血管舒张的活性要 好于被苯乙酸取代的衍生物,许多具有甲氧基取代的衍生物显示出了良好的血 管舒张活性,这表明甲氧基可能对提高化合物的血管舒张活性有直接作用。同 时,具有给电子基团的衍生物整体活性也要强于具有吸电子基团的衍生物。 从初步的实验结果来看,合成具有血管舒张活性的丹参酮衍生物是有价 值的,值得我们更进一步的研究。 关键词:丹参酮合成血管舒张活性? ,. 认 , . ~ . . .地 . ..~ ~ 。 .? , . ~. .~ 廿. ~ .旧 . . . ,, , , ,,., ? 丽娃懿., . , :. . :隐 目 录 目 录 摘要?:.. 综述. .丹参的化学成分..水溶性类化合物? ..脂溶性类化合物? .丹参酮 和丹参酚酸类化合物对心血管的药理作用及作用机制 ..丹参酚酸对心血管的药理作用及作用机制??. ..丹参酚酸对心血管的药理作用及作用机制..丹参酮 对心血管的药理作用及作用机制??一 .丹参酮的结构修饰.胸主动脉环在药理实验中的应用. ..选取胸主动脉血管环的原因.. ..构建胸主动脉血管环预收缩模型的两种药物作用机理?. ..血管内皮完整性对待测物的影响. ..外界因素对实验结果的影响。 .本工作的研究目的和内容. ..研究目的. ..研究内容 .参考文献?. 丹参酮认衍生物的合成? .丹参酮新反应位点的研究?. ..引言..合成路线。 ..结果与讨论.丹参酮与苯甲酸、苯乙酸类化合物的合成研究?. 目录 .. 引言。 ..合成路线?。? ..结果与讨论 .实验部分..试剂与仪器. ..合成与结构表征。 ..路线探索及试反应过程中合成的化合物及结构表征??。 .小结?.. ..进行了丹参酮新反应位点的研究.进行丹参酮与苯甲酸、苯乙酸类化合物 的合成研究 .参考文献??. 丹参酮认衍生物对大鼠胸主动脉的活性研究?. . 实验材料..实验药品 ..实验仪器??. ..实验动物.. .实验方法?. ..实验前样品和药品的调配和液制备. ..大鼠离体胸主动脉血管环的制作和装备..大鼠离体胸主动脉血管环的稳 定. ..血管环内皮功能完整性的检测..衍生物对大鼠胸主动脉的活性研究 ..分组实验?。 ..统计学处理。 .实验结果??. ..丹参酮衍生物对大鼠胸主动脉的活性研究??.. ..结果分析 ..四种活性产物在不同浓度下对预收缩血管环的作用研究?。 目 录 .实验讨论?. .参考文献.:? 附勇匙.. 致谢一 个人简历、在学期间发表的学术论文? 综述 综述 丹参 是唇形科鼠尾草属多年生草本植物,别名赤参、 紫丹参、红根掣?,在我国主产于安徽、山西、陕西、河南等地。丹参喜温 和湿 润气候,耐寒,适应性强,生于海拔.的山坡、林下草地或沟边。 中医取丹参干燥根及根茎入药,统称之为“丹参一。丹参是我国的传统中药 之一,最早载于《神农本草经》,被列为上品,即没有毒性,以后历代本草均有 收载【。。《本草纲目》日:“处处山中有之,一枝五叶,叶如野苏而尖,青色, 皱皮。小花成穗如蛾形,中有细子,其根皮丹而肉紫。”其主要形态特征描述均 与现在所用唇形科丹参完全相同。 丹参味苦、性微寒,归心、肝经,具有活血化瘀、清心除烦、行气止痛、 调经补血等功划】。中药中主治心绞痛、冠心病、月经不调、痛经闭经、肝脾肿 大、心烦不眠等症状【。 现代医学及天然产物化学对丹参的研究主要集中在其所含的单体化合物 上,本综述从丹参中所含的主要化学成分开始,依次阐述具有代表性的化合物 在心血管方面的药理作用及作用机制,丹参酮的结构修饰及胸主动脉环在药 理实验中的应用等。 .丹参的化学成分 对丹参化学成分的研究始于上世纪三十年代初期,中尾万等人对丹参脂 溶性成分进行了研究,我国学者对丹参的化学成分研究始于七十年代中后期, 并取得了杰出的成果,发现并鉴定了大多数成分。丹参的主要成分主要包含水 溶性和脂溶性两类,其中水溶性约种左右,脂溶性约种左右【】。 ..水溶性类化合物 丹参的水溶性成分主要是以丹参素为代表的酚酸类,有丹参酚酸、丹参酚 酸、原儿茶醛、迷迭香酸、迷迭香酸甲酯、紫草酸单甲酯、紫草酸二甲酯、 紫 草酸乙酯、紫草酸、咖啡酸、黄苓甙、异欧前胡内酯、熊果酸、异阿魏酸等。 几种水溶性成分如图.。综述 丹参酚酸 丹参素 丹参酚酸 原儿茶醛 图.丹参水溶性成分结构图 ..脂溶性类化合物 丹参的脂溶性成分多为醌类化合物,这些化合物多具有三元和四元碳环的 邻醌和对醌结构。主要有丹参酮、丹参酮、丹参酮?、丹参酮、丹参 酮?、隐丹参酮、羟基丹参酮、异隐丹参酮、丹参酸甲酸、二氢异丹参酮、 新 隐丹参酮、去羟新隐丹参酮、去甲丹参酮、次甲基丹参醌紫、丹参甲素紫、 丹 参醇、丹参醇、降丹参酮、异丹参酮、异丹参酮、丹参醌、丹参醌、 、丹参螺缩酮内酯、 丹参醌、丹参醌、丹参酚、丹参醛、小羟基丹参酮 和隐 鼠尾草酮等。其中以丹参酮 和隐丹参酮含量最高。图.为丹参酮 丹参酮的结构式: 综述 丹参酮 隐丹参酮 图.丹参酮和隐丹参酮结构图 .丹参酮 和丹参酚酸类化合物对心血管的药理作用及作用机制 丹参因其活血化瘀的药效故常被用于治疗冠心病、心肌梗塞、心绞痛等疾 病,如今现代医学更注重从单一化合物的角度出发来进行研究,现将丹参中 水 溶性类化合物丹参酚酸和丹参酚酸,脂溶性类化合物丹参酮 在心血管方 面的药理作用及作用机制研究综述如下: ..丹参酚酸对心血管的药理作用及作用机制 ...对血管内皮的保护作用 糖基化终末产物、.、游离脂肪酸、血管紧张素、同型半肤氨酸和细 胞缺/复氧等因素能导致血管轻度损伤从而使血管内皮功能发生变化,这种 现 象称为内皮激活。杨秀颖】等研究表明,当内皮细胞.收到糖基化 终末产物的刺激时,可导致细胞崩溃坏死,加入丹参酚酸后,可显著提高糖 基化终末产物损伤细胞中的含量,即丹参酚酸能减少糖基化终末产物对 细胞的损伤,对细胞起到了保护作用:天然与内皮细胞、巨噬细胞孵育, 重金属离子诱导或经丙二醛处理可产生.,稀释.到/浓度时 即可对人脐静脉内皮细胞系.细胞有相当明显的损伤作用,丹参酚酸 可通过提高损伤细胞中的含量来保护.细胞:在正常生理条件 下,脂肪细胞可分解产生游离脂肪酸进入血循环,但是一旦脂肪酸过量,可导 致内皮细胞的凋亡,丹参酚酸可显著提高损伤细胞中的含量,丹参 综述 酚酸有明显保护游离脂肪酸损伤内皮细胞的作用;报道指出高剂量的 对内皮细胞有损伤效应,丹酚酸可抑制高剂量对内皮细胞的损伤作用; 丹参酚酸对由,浓度同型半肤氨酸引起的内皮细胞损伤有 保护作用;丹参酚酸可抑制脐静脉内皮细胞由缺氧/复氧导致的细胞活力 减弱和释放增加,表明丹酚酸对内皮细胞的缺氧/复氧损伤具有保护作 用。 ...对心肌细胞的保护作用 丹参酚酸对心肌细胞的保护作用是通过增加心肌细胞中的含量来实 现的,在心肌细胞经过缺氧/复氧损伤后,细胞上清液中活性增强,心肌细 胞内酯酶活性,,的含量降低,此时加入:/的丹参酚酸就能起到 保护心肌细胞内酯酶的活性并降低细胞上清液中活性的作用。说明丹酚酸 对大鼠缺氧/复氧损伤心肌细胞有保护作用【。 ...对心肌缺血再灌注损伤的保护作用 杜冠华【】等用丹参酚酸作用于离体大鼠灌流心脏缺血再灌注模型后发 现:缺血心肌组织中脂质过氧化产物的含量降低,胞体中漏出的乳酸脱氢 酶减少,由此证明了丹参酚酸心肌缺血再灌注损伤起到保护作用。 ./的丹参酚酸对再灌注后血清中的乳酸脱氢酶,肌酸激酶和肌酸 激酶同工酶的浓度有降低作用,其中肌酸激酶与肌酸激酶同工酶的降低有统 计 学意义。推测丹参酚酸对大鼠心肌缺血再灌注性损伤具有一定的保护作用【。 ...对血管性疾病的抑制作用 丹参酚酸能明显影响到血小板功能,人工半合成的乙酰化丹酚酸对多 种因素引起的血小板聚集均有显著的抑制作用,并且在发挥抑制作用的同 时, 对血小板释放一也显著的抑制作用【。 ..丹参酚酸对心血管的药理作用及作用机制 ...对动脉粥样硬化的预防作用 动脉粥样硬化是一组动脉硬化的血管病中常见的最重 综述 要的一种, 其形成的主要原因之一是来自于血浆低密度脂蛋刍的胆固醇 蓄积【】。当细胞对的通透率增加时,就会增大产生动脉粥样硬化的风险, 邱彦【】等研究表明,....的丹酚酸可剂量依赖性地抑制血管内 皮生长因子增加脂蛋白通透性的作用,并且可以抑制缺氧对 所致的蛋白通透性增强的作用,从而预防动脉粥样硬化的发生。 ...对血管的舒张作用 在无钙条件下,丹参酚酸镁能显著抑制、苯肾上腺素诱导的血管收 缩。同时,在常钙条件下由诱导的血管收缩和复钙条件下诱导的血管收 缩,丹参酚酸镁都能显著抑制其收缩,且这种抑制呈一定的浓度依赖性。 ..对血小板粘附功能的影响作用 韩纪举【】等用不同浓度的丹酚酸加入小自鼠血液中,以生理盐水做对照, 采用体外血液灌注的方法,在低切变率 .下观察血小板在胶原蛋白基质上 的粘附形态,计算粘附面积。结果显示:对照组血小板多粘附聚集成块,单个 粘 附少见,而丹酚酸作用组随浓度增加,形态多见疏松散在、单个舒展的三角形 或多角形,表明丹参酚酸具有明显的抗血小板粘附凝集作用。 ..对血管内皮细胞合成的影响作用 叶挺祥【‘】等以体外培养的人脐静脉内皮细胞.为模型,考察了丹参 酚酸譬对血管内皮细胞一氧化氮合成的影响效应,采用试剂法检测丹参酚 酸作用下内皮细胞胞外含量的变化,结果表明丹参酚酸预处理能明 显促进的合成,进一步研究表明:丹参酚酸通过促进内皮细胞的合 成,清除细胞内活性氧,调节了和的作用关系,进而发挥其 药理作用。 ..丹参酮 对心血管的药理作用及作用机制 ...对血管内皮细胞的保护作用 丹参酮具有苯并邻醌的结构,是一种很好的抗动脉粥样硬化药物。动脉 粥样硬化的发生最初是由于血管内皮细胞的功能失调和损伤造成的,、 综述 自由基、脂质过氧化物及活性氧等都可引起内皮细胞的损伤,根据王维蓉【剐 等 人的研究发现过氧化氢可导致人脐静脉血管内皮细胞株产生的乳酸 脱氢酶和过氧化物丙二醛增多,并且期和期细胞比率减少, /期的细胞比率增加。其中过氧化物丙二醛是细胞损伤后的代谢产物,它的 活力反映细胞损伤的程度,乳酸脱氢酶不仅是细胞损伤的代谢产物,而且是 导 致细胞损伤的机制之一。丹参酮可抑制的损伤作用,使含量和 活力降低,/期的细胞比率减少,期和/期的细胞比率增多。由 此可见,丹参酮可以减轻引起的人脐静脉血管内皮细胞株的损伤,对 血管内皮细胞的损伤具有重要的修复作用。 ...对心律失常的预防作用 在缺氧的情况下,细胞膜会去极化,心肌细胞】升高的同时膜电位 降低。孙学刚【】等发现丹参酮使正常心肌【】下降,显著抑制缺氧引起 的细胞内钙超载,从而具有钙通道阻滞作用;丹参酮减轻缺氧细胞线粒体的 钙超载,减少缺氧引起的线粒体钙内流,保护线粒体膜,升高缺氧心肌细胞的 线 粒体膜电位,从而保护线粒体,保护心肌细胞,防治心律失常。 贾钰华【】等发现,丹参酮能减少大鼠和的表达, 和的表达在心肌缺血再灌注损伤中发挥重要作用,和表达 的升高能诱发心律失常,因此丹参酮具有预防心律失常的作用。 ...对心肌的保护作用 邵荣姿【等研究发现:注射丹参酮磺酸钠后,冠状动脉流量增加,从 而为心肌提供了充足的氧,进而可以提高酶活性,纠正心肌细胞内异常的 钙代谢,减少细胞内超载,对心肌起到保护作用。 ...对脑血管内皮细胞内皮素系统的影响作用 内皮素是是迄今为止所知的最强的长效缩血管物质,它参与了脑水 肿的发生、发展的过程,它促进了血脑屏障的破坏,因此临床上常以内皮素为 作用靶点来进行脑水肿的治疗。唐超瞄】等发现丹参酮能够降低脑组织含水 量,降低血脑屏障通透性,显著改善脑水肿程度,其机制可能在于丹参酮能够 显著降低脑水肿后血浆内皮素含量,改善脑血管微循环。在体外.诱导的脑 综述 血管内皮细胞中,丹参酮可能通过抑制内皮素转换酶的生成降低的含量。 ...对心肌肥大的抑制作用 杨乐【】等研究表明,丹参酮队磺酸钠能显著降低血管紧张素 诱导的心肌细胞蛋白含量、蛋白合成速率上升,同时对表达具有剂量、时 间依赖性抑制作用。由此得出丹参酮磺酸钠可以抑制血管紧张素诱导的心肌 肥大,机制与抑制.表达有关。 ...对冠状动脉的舒张作用 钙激活钾通道陆是血管平滑肌上最主要的外向电流通道。大多数钾通道 开放剂均起作用于配而舒张血管。张洁等【硼发现丹参酮磺酸钠能够激活原 代培养猪冠脉平滑肌钙激活钾通道,从而起到舒张血管的作用。 ‖一妒洲 图.丹参酮磺酸钠的合成 孙存济【】等人利用反应原理将丹参酮 制成碱,此化 合物对比丹参酮磺酸钠提高了生物利用度,水溶性良好,有利于进入血脑屏 综述 障,药物疗效好,同时亦有一定的抑菌作用。如图.。 图.丹参酮的反应 醌式结构式丹参酮的共同特点,孙存济等为了探索丹参酮的生理活性与醌综 述 图.丹参酮?转化为甲氧基、乙酰氧基和邻苯二胺的衍生物 覃江克【】以对甲苯磺酸为催化剂,在氮气保护下,将丹参酮与对苯醌、 ,.萘醌、.甲基萘醌等对醌发生反应,如图.。 对苯醌 图.丹参酮?与对醌类化合物的反应 覃江克随后考察了丹参酮与,.苊醌及,.菲醌等邻醌的反应,结果 与之前的对醌类反应相比,略有差异图.。但是这些反应都说明了丹参酮 可以和生物大分子相 分子中呋喃环氧的.具有亲核性,推测丹参酮 互作用,这是其可能产生药理活性的一个重要原因。 综述 图.丹参酮?与邻醌类化合物的反应 参酮分子中呋喃环位是电子云密度很高的活性部位,因此其容易发 和反应,如图.。 图.丹参酮?的硝化和反应 能和各种取代芳香醛在温和的条件下 对甲基苯磺酸的催化下,丹参酮 应图.,这个反应同样说明了丹参酮 分子中呋喃环.具有高 核性。 综述 与芳香醛的反应 剂,丹参酮可以与乙二醇反应,并 于空间位阻因素的影响。如图.。 图.丹参酮和乙二醇的反应 安林坤等以乙醇作溶剂,在回流条件下将丹参酮与有机单胺乙胺、. 苯乙胺、.羟基.苯乙胺反应,如图.,其中分别为甲基、苯甲基和氢。 具有解氨中毒的能力。 此反应提示丹参酮 曼旦 ? 图.丹参酮与有机单胺的反应 同时,丹参酮也可以与,.丙二胺、腐胺、和.己二胺反应图., 丹参酮与有机二胺的反应性质可能预示着丹参酮可以在生物体内与生物多 胺 如腐胺和尸胺等发生反应,从而干扰,和蛋白质等生物大分子的复制综述 和合成。这可能是丹参酮类化合物具有细胞毒作用的原因之一【。 》盯》》 图.丹参酮与生物二胺的反应 制成.溴代丹参酮 ,水解.溴代 刘晓庆【蚓等通过溴代丹参酮 为.羟基.丹参酮 ,通过成苷化反应得到以.木糖、.阿拉伯糖、 丹参酮 .葡萄糖、.半乳糖、.乳糖、.麦芽糖为糖基的六个新糖苷化合物。如图. 所示,其中.代表溴代乙酰基糖。综述 .胸主动脉环在药理实验中的应用 大鼠胸主动脉血管环是药理实验中应用较为广泛的模型之一,主要是为了 检测被测物质对血管活性的影响,这种影响一般体现在对血管的舒张活性或对 血管的收缩活性。 ..选取胸主动脉血管环的原因 研究表明多种中草药都有治疗心脑血管疾病的作用,它们的临床疗效都得 到证实,但是对其提取物浸膏和植物中单体化合物的药理研究较少。文献调研 发现对这些中草药舒张血管活性的研究大多数是基于大鼠胸主动脉血管环为模 型的【,药理学实验研究中多选取老鼠作为研究对象是由于老鼠与人类同属哺 乳动物,老鼠的生理器官构造与人类相似,并且基因组研究表明,老鼠的基因 与人类基因相似度很高,很多人类疾病可以在白鼠身上找到相似形状,便于分 析研究。老鼠体积下,质量轻,繁殖快,可以在短期内观测到实验结果。实验 用白鼠经过固定流程的培育繁殖,个体差异很小,能够降低实验误差。选取老 鼠还有一个原因是数量充足,可以降低经济预算并且能够满足统计学分析。因 此,选取大鼠胸主动脉血管作为药理实验模型,能够满足大多数的实验要求, 并且得到的实验结果相对真实、可靠,易于重复。 ..构建胸主动脉血管环预收缩模型的两种药物作用机理 在大鼠胸主动脉血管环实验中,需要将调试好的血管环在一定张力下稳定 卜小时,然后给予药物刺激预收缩,待张力稳定后可以开始检测待测物质对血 管活性的影响。构建胸主动脉血管环预收缩模型常用到的两种药物是和去 甲肾上腺素。在血管平滑肌收缩活动中,起到关键作用【。一般认为, 血管平滑肌膜细胞上对药物敏感的通道至少有两种:电压门控通道,和受体调控性通道印 ,【 。主要打开,是一种调节血压的重要的神经递 质,能引起心肌细胞和血管平滑肌细胞上的受体兴奋从而激活依赖蛋白激酶, 钙通道磷酰化,导致钙通道开放,使内流增加和细胞内的池释放, 引起浓度增高。主要打开,其可以激活电压依赖性钙通道,导致 钙内流而导致动脉环收缩。 综述 ..血管内皮完整性对待测物的影响 血管内皮是否完整对实验结果也有影响。实验中,血管内皮是否完整也是 一个重要因素,大多数实验考察是在血管内皮完整情况下的。但是有些待测物 在血管内皮遭到破坏后也可以舒张血管压力。 温翔宇【】等研究发现:离体血管实验中,丙泊酚通过两种机制引起血管舒 张,一种是内皮依赖机制,包括前列腺素合成、合成和内皮源性超极化因子 释放;另一种是丙泊酚对血管平滑肌的直接舒张作用。他们通过实验结 果显示:机械去除血管内皮后,丙泊酚处理的血管舒张幅度降低,提示丙泊酚 引起的血管舒张是内皮依赖的。 ..外界因素对实验结果的影响 进行涉及到动物体的药理实验,所选动物的个体差异对实验结果有较大影 响,尤其是在实验结果本身不明显的情况下【。为了获取理想的实验结果,就 应充分的考虑个体差异的问题,这涉及到实验设计和实验过程的每一步。制备 大鼠胸主动脉血管环的模型时,所选取的血管环应取自同一大鼠胸主动脉,这综述 科学和药物化学研究的重点和热点。 。丹参因其活血化瘀的药效故常被用于治疗冠心病、心肌梗塞、心绞痛等疾 病,丹参酮是丹参酮中主要的活性成分,研究表明其具有舒张血管的作用, 但是丹参酮的脂溶性较强,水溶性较差,不利于其在体内的吸收,因此疗效 较差。考虑到传统中医是以丹参整体入药,在丹参发挥药效过程中,丹参酮 可能和其它组分在一起协同发挥作用,而丹参中主要成分除了脂溶性的丹参酮 类外,还有水溶性的酚酸类成分。丹参酮 和丹参酚酸类化合物在心血管方面 有其各自的药理作用,丹参酮脂溶性好,导致其在胃肠水性粘液层中的溶解 度小,难以进入细胞膜转运;丹参酚酸类化合物水溶性好,人体吸收快的同时 代谢速度也很快。我们在对丹参酮进行结构修饰时,有目的的利用拼合原理 将丹参酮与具有羧酸基团的化合物拼接在一起,使新合成的化合物相比丹参 酮水溶性增加,脂溶性减少,即使其油水分配系数系数变小,增加其在人体 内的吸收利用,在协同作用的基础上增强它们的活性,提高疗效。 ..研究内容 ...丹参酮衍生物的合成研究 有研究证明丹参酮 的醌式结构是其活性部位,同时其呋喃环也是一个活 性作用位点,对丹参酮的衍生化也多集中在呋喃环上。我们重新对丹参酮 结构进行了分析研究,通过溴代反应在丹参酮位开辟了一个新的反应位 点,扩展了其可发生反应的类型,在保证其活性部位不被破坏的同时很好的 解 决了丹参酮难衍生化的问题。 丹参酮?新反应位点的研究:探索了新的反应位点,考察了不同温 度和溶剂条件下对反应产率和产物的影响。 丹参酮 与苯甲酸苯乙酸类化合物的合成研究:尝试寻找了不同反 应条件对反应的影响,确定了较为合适的反应条件,研究了取代基位 置不同,取代基不同及取代基所处母核不同情况下对反应产率的影响 并给出了可能的解释。 ...丹参酮 衍生物对大鼠胸主动脉环的作用研究 当前科学界对预防和治疗心脑血管疾病的普遍共识之一是:维持血压稳定 综述 是预防和治疗心脑血管疾病的重中之重,而多数情况下,需要面对的问题是 将 过高的血压降低到一个相对稳定的范围,我们拟对设计合成出的化合物进行 药 理学测定,期望找到几个具有显著舒张血管活性且生物利用度高的化合物, 因 此我们选取了大鼠胸主动脉环模型对我们合成出的化合物进行了筛选研究。 相同浓度下各衍生物对大鼠胸主动脉环的作用:研究了在 /浓度下,取代基位置不同,取代基不同及取代基所处 母核不同的情况下合成出的衍生物对去甲肾上腺素预先收缩的大鼠 胸主动脉血管环的作用。 具有较好活性的化合物在不同浓度下对大鼠胸中动脉环的作用:筛 选出了在/浓度下有较好活性的化合物,检测这些化 合物在更高浓度和更低浓度 ../条件下对去甲肾上 腺素预先收缩的大鼠胸主动脉血管环的作用。同时也对合成出这些 具有较好活性化合物的苯甲酸苯乙酸类原料进行了大鼠胸主动脉环 的作用研究。 本论文共合成化合物个,其中新化合物个,筛选出具有活性潜力的化 合物个。 .参考文献 【】肖小河,方青茂,夏文娟.药用鼠尾草属数值分类与丹参药材道地性【】. 植物资源环境, ,:. 【】郭宝林,冯毓秀,赵杨景.丹参种质资源研究进展阴.中国中药杂志,,: . 【】中国科学院北京植物研究所主编.中国高等植物图鉴【】.北京:科学出版社,. . 【】云南省植物所主编.中国植物志【】.北京:科学出版社,.. 【】江苏植物研究所编.新华本草纲要【】.上海:上海科学技术出版社,.. 【】江苏新医学院编.中药大辞典【】.上海:上海人民出版社,.. 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效果;反应温度控制在.?,温度过高的话会有副产物生成;此反应丹参酮 与的摩尔比为:.较合适,如过多,则很容易生成二溴代产物, 因此既要保证丹参酮完全转化,又要防止过多的二溴代产物的生成,合适的 摩尔比是必须的;试剂的纯度也很重要,若丹参酮或纯度不高,会有 较多的副产物发生;在加料顺序上,应先加入过氧化苯甲酰引发自由基,再分 批缓慢加入进行溴代,这样可以防止的浓度过高而导致过多的二溴代 产物生成,保证反应平稳的进行【】。 不同溶剂对反应的影响 如将换成,则几乎完全生成一溴代丹参酮,这是因为溶剂 的极性所致,非极性溶剂有利于均裂,形式自由基,发生自由基取代 反应生成.溴代丹参酮,而的极性相比要大,有利于发生 异裂,形成溴正离子,从而进攻丹参酮分子中电荷密度较大的呋喃环,发生 了亲电取代反应,如图.。 图. .溴代丹参酮的制备 羟基丹参酮和,去氢丹参酮的生成 .溴代丹参酮如在空气中久置,会吸水而转化成副产物羟基丹参酮 和,.去氢丹参酮,其转化过程如图.。丹参酮衍生物的合成图.羟基丹参酮和,. 去氢丹参酮的生成 试剂纯度对丹参酮溴代反应的影响 若久置变黄、丹参酮纯度不高、反应体系含少量杂质或水分等物 质时,在此情况下自由基容易被销毁,导致脱溴化氢、亲电取代等副反应发 生, 得到消去溴代丹参酮,如图.。 图.试剂纯度对丹参酮溴代反应的影响 ...结构解析 .溴代丹参酮的结构解析:产物的和丹参酮相比,丹参酮 位的三重峰为.消失,在为.处多出一个氢的峰。产物的. 和丹参酮相比,丹参酮位为.的碳峰消失,而在为.多出一 个碳峰,这说明丹参酮位的氢被溴取代,使化学位移向低场移动。 .溴代丹参酮的结构解析:产物的和丹参酮相比,丹参 丹参酮衍生物的合成 酮位的特征双重峰为.消失,产物的和丹参酮相比, 丹参酮位为.的碳峰消失,新的碳峰出现在为.处,这说明 丹参酮位的氢被溴取代,使化学位移向低场移动。 ,.去氢丹参酮的结构解析:产物的和丹参酮相比,明显 在低场处多出两个个氢,且积分后氢的总数少两个,这是由于双键的形成所 致。 产物的”和丹参酮相比,在高场少了两根碳,减少的两个碳出现在 为.和.处,这也证明了双键的形成。 羟基丹参酮的结构解析:产物的与.溴代丹参酮相比, 在为.处的氢消失,出现在为.处,且该化合物质谱为.,可知溴 被羟基取代。 消去溴代丹参酮的结构解析:将该产物的与.溴代丹参酮 和,.去氢丹参酮相比,可以很容易的看出,此产物位的特征氢峰消失, 同时高场减少两个氢,减少的氢出现在低场为.和.附近,同时氢的总 数较丹参酮相比,减少了三个,可推测产物同时发生了消去和溴代反应。 .丹参酮与苯甲酸、苯乙酸类化合物的合成研究 .. 引言 我们利用拼合原理将脂溶性好的丹参酮与带有羧酸基团且水溶性好的 苯甲酸苯乙酸类化合物拼接在一起,期望能得到一些水溶性增加,脂溶性减 少, 且能够被人体很好的吸收利用的化合物,基于协同作用的基础上增强化合物 的 活性,提高疗效。 我们选取了一系列以苯甲酸和苯乙酸为母核的原料化合物进行衍生物的合 成研究,并探讨了取代基不同对反应速率的影响,这部分研究共得到化合物 个,其中以苯甲酸苯乙酸为母核的系列化合物个,另有个化合物为在进行 预实验及改进实验条件、方法时所得到。 ..合成路线 以苯甲酸、苯乙酸为母核所合成的衍生物合成路线如图.所示嘲。丹参酮衍 生物的合成 。 ~ ?些垫 图.丹参酮与苯甲酸苯乙酸类化合物的衍生物合成路线 在苯甲酸中代表羟基、甲氧基、氟和硝基。在苯乙酸中代表羟基、甲氧基和 氟 合成一系列化合物所用到的以苯甲酸苯乙酸为母核的原料如表.所示。 表.合成衍生物所需的苯甲酸及苯乙酸类似物母核 以苯甲酸为母核 以苯乙酸为母核 , 占 , ?? ? 啪瓯 拶氍’矿丹参酮衍生物的合成筘 乒巴 ? 洲萨群 囝 ? ? ? ..结果与讨论 ...反应条件的讨论 我们对反应条件进行了探索和优化,包括温度、碱、溶剂等三方面。?温 度的选择:反应在常温下也可进行,但是速度很慢,反应不彻底,当温度高于 ?后,反应体系不稳定,副产物增加,反复比较后确定温度在.?范围内。 ?碱的选择:因丹参酮在强碱条件下易分解,故最终选取了。?溶 剂的选择:尝试了丙酮、乙醇等体系,但是产物均较复杂,最后选取作为 反应溶剂,需要无水处理【不。 ...反应产率的讨论 我们对反应产率进行了统计,来观测取代基位置不同,取代基不同及取代 基所处母核不同情况下对反应产率的影响。化合物的产率如表.所示。丹参 酮?衍生物的合成?心产率.% 。陬产率.% 产率:% ?。。产率:% 瓯产率:% 。产率.% 刚产率.铂% , ?.‘产率:%产率:% 产率:% 产率;% . ? 产率:% ?产率.% 产率.% 舢 ?产率.弭% ?产率“%伽 臼 ?? 竹% 产奉 产率:% 根据上表中的产率并结合化合物的结构进行分析,得出如下结论: 在各个不同类型取代基参与的反应中,甲氧基取代的苯甲酸苯乙酸衍 生物,其邻间对位的产率呈现递增趋势,原因可能为甲氧基的空间位阻较大, 导致其邻位取代相比间位及对位取代对反应的影响更大,因此产率递增。 将甲氧基取代的苯甲酸衍生物和甲氧基取代的苯乙酸衍生物产率相互 对比来看,邻间对位被甲氧基取代的苯乙酸衍生物的产率比苯甲酸衍生物的 产 率各增:%,%,%,产生这样的原因可以理解为苯乙酸衍生物相比苯 甲酸衍生物多了一个,随着个碳链的延长,其位阻效应减少,因此产率提丹参 酮衍生物的合成 高。 羟基取代的苯甲酸苯乙酸衍生物和氟取代的苯甲酸苯乙酸衍生物各自 对比来看,并没有因为苯乙酸衍生物多出一个而使产率明显提高,同时其 各自的邻间对位产率也没有如.这样呈现出递增的趋势。这说明.,.这 类基团的邻间对位的变化对反应产率影响不大,可以理解为其空间位阻对反 应 的影响不大。 上述三点概况起来如下:在含有甲氧基取代的苯甲酸苯乙酸衍生物参与的 反应中,.的空间位阻效应对反应的影响比较大,同时随着碳链延长,其位 阻效应对反应的影响减弱。在.,.这类基团取代的苯甲酸苯乙酸衍生物参与 的反应中,其空间位阻对反应影响不大。 有供电子基取代的苯甲酸和苯乙酸衍生物总体的产率低于没有被任何 基团取代的苯甲酸苯乙酸的产率。吸电子基取代的衍生物总体高于苯甲酸苯 乙 酸单体的产率。说明吸电子基有助于反应的进行。原因可能为吸电子基能分 散 羧基负离子的负电荷,使羧基负离子稳定性增强,进而提高反应产率。 同时考虑位阻效应和吸电子给电子效应来看,涉及到的因素比较多, 无法给出具体的比较。 ...结构解析 的图谱解析:】显示为.,产物的.与.溴代 丹参酮相比,在 ...范围内多出来个信号,为参加反应的苯甲 酸苯环上氢质子的化学位移;产物的.与.溴代丹参酮相比,在 .处出现羰基碳信号,为苯甲酸羧基中的碳信号,在 .处出现.键 信号,表明.溴代丹参酮位碳脱去溴原子与苯甲酸中的氧相连,从以上可 推测出的结构。 ... 的图谱解析:产物的与.溴代丹参酮相比,在 范围内多出来个信号,为参加反应的邻甲氧基苯甲酸苯环上氢质子的化学 位移,在 .处出现个信号,为甲氧基的特征信号;产物的与 .溴代丹参酮相比,在 .处出现羰基碳信号,为邻甲氧基苯甲酸羧基 中的碳信号,在 .处出现.键信号,表明.溴代丹参酮位碳脱去溴 原子与邻甲氧基苯甲酸中的氧相连,在 .处出现甲氧基的特征信号,从以上 即可推测出的结构。丹参酮衍生物的合成 ... 的图谱解析:产物的与.溴代丹参酮相比,在 范围内多出来个信号,为参加反应的间甲氧基苯甲酸苯环上氢质子的化学 位移,在 .处出现个信号,为甲氧基的特征信号;产物的与 .溴代丹参酮相比,在 .处出现羰基碳信号,为间甲氧基苯甲酸羧基 中的碳信号,在 .处出现.键信号,表明.溴代丹参酮位碳脱去溴 原子与间甲氧基苯甲酸中的氧相连,在 .处出现甲氧基的特征信号,从以上 即可推测出的结构。 的图谱解析:】显示为.,产物的与. 溴代丹参酮相比,在 ...范围内多出来个信号,为参加反应的 对甲氧基苯甲酸苯环上氢质子的化学位移,在 .处出现个信号,为甲 氧基的特征信号;产物的”.与.溴代丹参酮相比,在 .处出现 羰基碳信号,为对甲氧基苯甲酸羧基中的碳信号,在 .处出现.键信号, . 表明.溴代丹参酮位碳脱去溴原子与对甲氧基苯甲酸中的氧相连,在 处出现甲氧基的特征信号,从以上即可推测出的结构。 的图谱解析:产物的与.溴代丹参酮相比,在 ...范围内多出来个信号,为参加反应的邻羟基苯甲酸苯环上氢质子 的化学位移;产物的与.溴代丹参酮相比,在 .处出现羰基 碳信号,为邻羟基苯甲酸羧基中的碳信号,在 .处出现.键信号,表明 .溴代丹参酮位碳脱去溴原子与邻羟基苯甲酸中的氧相连,在碳的数目上, 产物较.溴代丹参酮多出个碳,从以上可推测出的结构。 ... 的图谱解析:产物的与.溴代丹参酮相比,在 范围内多出来个信号,为参加反应的间羟基苯甲酸苯环上氢质子的化学位 移;产物的与.溴代丹参酮相比,在 .处出现羰基碳信号, 为间羟基苯甲酸羧基中的碳信号,在 .处出现.键信号,表明.溴代丹 参酮位碳脱去溴原子与间羟基苯甲酸中的氧相连,在碳的数目上,产物 较.溴代丹参酮多出个碳,从以上可推测出的结构。 的图谱解析:【】显示为.,产物的与.溴代 丹参酮相比,在 ...范围内多出来个信号,为参加反应的对羟 基苯甲酸苯环上氢质子的化学位移;产物的”与.溴代丹参酮相比, 在 .处出现羰基碳信号,为对羟基苯甲酸羧基中的碳信号,在 .处出 现.键信号,表明.溴代丹参酮位碳脱去溴原子与对羟基苯甲酸中的氧