近年来，通过对自然资源中的丰产天然成分进行化学修饰，制备具有高附加值的衍生物已经成为天然产物化学的一个重要方向。本文以海藻中提取的丰产成分 D-甘露醇为起始原料，合成了系列磺酸酯类衍生物、硝酸酯类衍生物和 3，4 位含氮类衍生物，并对其生物活性进行了探索性的研究。 D-甘露醇分别与磺酰氯经一步反应，首次合成了化合物六对甲苯磺酸甘露醇酯和六甲基磺酸甘露醇酯，并讨论了磺酸酯化反应中各因素对产率的影响，得出了甘露醇与磺酰氯酯化时的最佳反应条件，以此为基础，选择性对羟基对甲苯磺酸酯化制备了 3，4-二-O-对甲苯磺酸-D-甘露醇。 将 D-甘露醇与丙酮缩合把 1，2，5，6 位上的羟基保护起来，再对剩下的 3，4 位上的羟基分别进行甲醚化、甲基磺酸酯化和对甲苯磺酸酯化，最后脱去 1，2，5，6 位上的保护基团，最后对 1，2，5，6 位上的羟基硝酸酯化，合成了新的四硝酸甘露醇酯类衍生物 1,2,5,6-四-O-硝酸-3,4-二-O-甲基-D-甘露醇酯、1,2,5,6-四-O-硝酸-3,4-二-O-甲基磺酸-D-甘露醇酯和 1,2,5,6-四-O-硝酸-3,4-二-O-对甲苯磺酸-D-甘露醇酯。在此实验过程中，通过对影响制备六硝酸甘露醇酯反应各因素的研究，得到了硝酸酯化的最佳反应条件。 中间产物3,4-二-O-对甲苯磺酸-D-甘露醇酯分别与N-苯基哌嗪和腺嘌呤发生缩合反应，制备了新化合物 3,4-二- (4-苯基-1-哌嗪)-D-甘露醇和 3,4-二-腺嘌呤-D-甘露醇。 初步研究了中间体和产物对 G-菌 Escherichia coli、G+菌 Bacillus subtilis 和 G+菌Staphylococcus aureu 的抑制活性。结果表明：1，2，5，6-四-O-硝酸甘露醇酯类化合物的抑菌效果最强，最小抑制浓度均为 5 g·L-1，但是只表现出了对 G+ Staphylococcus aureus有抑制作用，具有一定的选择性，抑制作用没有太大的差别；其次为 3，4-二-O-对甲苯磺酸-D-甘露醇酯和 3，4-二-O-甲基-D-甘露醇，最小抑制浓度均为 20 g·L-1，而 1,2:5,6-二-O-异亚丙基-D-甘露醇的抑菌效果最弱，最小抑制浓度高达 100 g·L-1。而六个羟基完全酯化的产物六硝酸甘露醇酯、六对甲苯磺酸甘露醇酯和六甲基磺酸甘露醇酯基本没有抑菌作用。 首次研究了产物和部分中间体的体外抗肿瘤活性，结果表明：只有 3，4-二-O-甲基-D-甘露醇对 KB 细胞、Hela 细胞及 HL-7702 细胞的抑制作用，其中对 Hela 细胞的抑制作用比较明显，IC50 值为 4.5μg/mL，对 KB 细胞的抑制作用次之，其 IC50 值为：10μg/mL，而对正常肝细胞 HL-7702 抑制作用没有其他两种癌细胞明显。 合成的硝酸酯类衍生物 C1（六硝酸甘露醇酯）、C2（1,2,5,6-四-O-硝酸-3,4-二-O-对甲苯磺酸-D-甘露醇酯）、C3（1,2,5,6-四-O-硝酸-3,4-二-O-甲基-D-甘露醇酯）在急性毒性实验中对动物没有毒性。采用冠状动脉结扎大鼠急性心肌缺血模型，首次研究了它们对急性心肌缺血的保护作用，结果表明：三种化合物可显著减小冠状动脉结扎大鼠心肌梗中国科学院海洋研究所 ２００４ 届博士学位论文　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 ·i·<WP=4>甘露醇系列衍生物的合成及其生物活性　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　死的面积，减轻心肌缺血程度；C1 和 C2 可以降低冠状动脉结扎所致大鼠心电图 ST段和 T 波的抬高，而 C3 则没有这样的作用；明显抑制冠状动脉结扎所引起的乳酸脱氢酶（LDH）和丙二醛（MDA）的升高；但对血清肌酸激酶（CK）的升高，只 C1 和 C2 表现出了显著的作用，C3 基本没有抑制血清肌酸激酶（CK）的升高，三种化合物对超氧化物歧化酶 SOD 没有明显的影响。可得出结论：化合物 C1、C2 和 C3 对冠状动脉结扎所致的大鼠急性心肌缺血有明显的保护作用。