查尔酮类似物及其还原产物的合成与体外抗氧化活性的研究

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研究背景:  据报道,查尔酮类化合物由于其分子结构具有柔性,能与不同的受体结合,因此具有抗肿瘤、抑制和清除氧自由基、抗菌、抗病毒、抗溃疡和解痉等多种生物活性。文献报道,查尔酮还原产物1,3-二苯基丙烯醇类化合物在抗肿瘤、抗炎及HIV-1整合酶抑制剂等方面活性不如查尔酮,但专门研究查尔酮的还原产物1,3-二苯基丙烯醇的活性报道却很少见。本实验合成了16个查尔酮类似物,并选择性还原部分化合物的羰基,得到12个对应的查尔酮还原产物,即1,3-二苯基丙烯醇类化合物,并对它们进行体外清除DPPH·自由基和ABTS·+自由基实验。将通过体外清除DPPH·自由基和ABTS·+自由基实验筛选出活性最好的药物进行细胞实验,试图发现查尔酮类化合物及其还原产物抗氧化活性的构效关系以及具有优良抗氧化活性的新结构。  研究目的:  发现查尔酮类化合物及其还原产物的抗氧化活性构效关系以及具有优良抗氧化活性的新结构。  研究方法:  ①合成部分  以苯甲醛类似物和苯乙酮类似物为原料,通过Claissen-Schmidt反应得到查尔酮类似物;用硼氢化钠还原查尔酮类似物,得到1,3-二苯基丙烯醇类化合物。  ②药理部分  1、采用DPPH(1,1-二苯基苦基苯肼)法测定所合成药物清除DPPH·自由基的活性。  2、采用ABTS(2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐)法测定所合成药物清除ABTS·+自由基的活性,筛选出体外活性最好的3种化合物。  3、采用细胞形态学观察和MTT法测定细胞存活率作为评价指标,建立H2O2诱导PC12细胞氧化损伤的模型。  4、采用细胞形态学观察和MTT法测定细胞存活率作为评价指标,评价经DPPH和ABTS法筛选出的体外活性最好的3种化合物11a,11b和13a对H2O2诱导的PC12细胞氧化损伤模型的保护作用。  5、采用总超氧化物歧化酶(T-SOD)羟胺法,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)法和丙二醛(MDA)法,评价经DPPH和ABTS法筛选出的体外活性最好的3种化合物11a,11b和13a对H2O2诱导的PC12细胞内MDA含量,SOD和GSH-PX活性的影响。  研究结果:  ①合成部分  合成出28个查尔酮类似物及1,3-二苯基丙烯醇类化合物,部分结构经IR、1H-NMR、MS分析确证。  ②药理部分  1、通过所合成药物对体外抗DPPH·自由基活性的大小比较中,在一系列查尔酮衍生物中,9a、10a、11a、13a、14a、15a和16a抗DPPH·自由基的活性大小与阳性药VC相比,都无显著性差异(P>0.05),其中11a和13a抗DPPH·自由基的活性最好;在一系列查尔酮还原产物即1,3-二苯基丙烯醇类化合物中,9b、10b、11b、13b、14b和15抗DPPH·自由基的活性大小与阳性药VC相比,都无显著性差异(P>0.05),其中11b和13b的抗DPPH·自由基的活性最好。  2、通过所合成药物对体外抗ABTS·+自由基活性的大小比较中,在一系列查尔酮衍生物中,9a、10a、11a、13a、14a、15a和16a抗ABTS·+自由基的活性大小与阳性药VC相比,都无显著性差异(P>0.05),其中11a和13a抗ABTS·+自由基的活性最好;在一系列查尔酮还原产物即1,3-二苯基丙烯醇类化合物中,9b、10b、11b、13b、14b和15b抗ABTS·+自由基的活性大小与阳性药VC相比,都无显著性差异(P>0.05),其中11b和13b的抗ABTS·+自由基的活性最好。  3、H2O2可使PC12细胞数量逐渐减少,多数细胞突起收回,胞体变圆,部分变圆细胞成团存在,胞体边缘模糊,折光性减弱,贴壁能力降低;与正常组比较,400μmol/L的H2O2诱导PC12细胞存活率在57%左右的损伤(P<0.05),故氧化损伤PC12细胞的H2O2适宜浓度为400μmol/L。  4、11a、11b和13a在100μmol/L给药浓度下对400μmol/L H2O2诱导PC12细胞损伤的形态改善实验中,13a对细胞形态的改善作用最为明显。细胞存活率检测结果:与正常组比较,400μmol/LH2O2损伤PC12细胞1h后的模型组细胞存活率为57.1%(P<0.05);与模型组比较,11a和13a在给药浓度为100μmol/L时分别提高细胞存活率23.4个百分点和35.7个百分点(P<0.05),而11b在给药浓度为100μmol/L时无显著提高细胞存活率的作用。  5、11a、11b和13a对H2O2诱导的PC12细胞内MDA含量、和细胞内SOD和GSH-PX的活性测试结果表明,与模型组比较,11a(100μmol/L)和13a(100μmol/L)受试物组对降低细胞内MDA含量的趋势明显(P<0.05),11a(100μmol/L)和13a(100μmol/L)受试物组对提高细胞内的T-SOD活性和GSH-PX活性差异都非常明显(P<0.05)。  结论:  ①完善一步法合成查尔酮类似物及其还原产物的方法。②发现各化合物清除DPPH·自由基的活性与清除ABTS·+自由基的活性大小排序基本一致,这表明,查尔酮类似物及其还原产物对两种自由基可能有着相同的清除机理。③发现化合物以下构效关系:化合物抗自由基活性的大小与查尔酮4位酚羟基邻位取代基的类型密切相关:邻位取代若为给电子基团,活性明显增强;邻位取代若为吸电子基团,则活性明显减弱;且查尔酮4位酚羟基两侧邻位取代的取代基效应也通常具有叠加性。④化合物11a、13a具有优良的抗H2O2氧化损伤的作用,13a的抗H2O2氧化损伤活性最好。
其他文献
我课题组合成的新化合物碘化N-正丁基氟哌啶醇(N-n-butyl haloperidol iodide,F2)具有拮抗心肌缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)和心肌细胞/微血管内皮细胞缺氧复氧(hypoxia/re