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黄芪在中医临床中的使用频率很高,其治疗病毒性心肌炎的药效已被临床和药理实验证明。本研究团队前期对黄芪抗柯萨奇病毒及治疗病毒性心肌炎的有效部位和主要有效成分进行了较深入研究,首次发现毛蕊异黄酮苷在柯萨奇病毒B3(Coxsackie virus B3,CVB3)感染的细胞和动物模型上具有明显的抗病毒性心肌炎活性(已获专利授权)。体内外实验结果表明,该化合物能抑制CVB3在宿主细胞上的复制,减少心肌天冬氨酸转氨酶(AST)和乳酸脱氢酶(LDH)的释放;提高CVB3感染BALB/c鼠的生存率,降低心肌病毒滴度,减轻心肌病理改变,改善左室心功能;抗病毒机理研究提示,毛蕊异黄酮苷通过抑制CVB3-VP1在心肌中的表达、抑制TNF-α的分泌、调节T淋巴细胞亚群分化等环节来抑制病毒介导的免疫损伤,从而实现抑制CVB3和治疗病毒性心肌炎的综合药效。本团队通过对毛蕊异黄酮苷的体内代谢研究,发现该成分在大鼠体内广泛代谢,部分代谢产物具有一定程度的抗CVB3活性,提示毛蕊异黄酮苷可能是通过原形成分与代谢产物一同发挥治疗病毒性心肌炎的作用。 但是,由于毛蕊异黄酮苷在黄芪药材中的含量仅为约0.03%,因此,从药材提取单体成分开发新药的可行性不强。本文以毛蕊异黄酮苷及其活性代谢产物为结构线索,采用人工合成方法,利用普通化工原料,合成制备异黄酮系列化合物,并进行药代动力学初步研究和抗病毒性心肌炎初步筛选。取得以下主要结果: 1.以calycosin为结构参考,先合成了多个毛蕊异黄酮苷的代谢物和calycosin的类似化合物,再通过氨基酸衍生、B环改造衍生、含氮醚键衍生,对其中部分化合物进行结构修饰,合成了一系列化合物,同时对毛蕊异黄酮苷和类似结构的苷类化合物进行合成。共合成23个目标产物,其中,16个为未报道的新结构:7-hydroxy-3,5-dibromoisoflavone(C6)、2-amino-5-(7-hydroxy-4-oxo-4H-chromen-3-yl)pyrimidin-4(3H)-one(C7)、Valine,3-(3,5-dibromophenyl)-4-oxo-4H-1-benzopyran-7-yl ester(C8)、Valine,2-(3-(3,5-dibromophenyl)-4-oxo-4H-1-benzopyran-7-yl)oxy) ethyl ester(C9)、7-(2-(propylamino)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C10)、7-(2-(cyclopropylamino)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C11)、7-(2-(cyclohexylamino)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C12)、7-(2-(1H-imidazol-1-yl)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C13)、7-(2-(1 H-1,2,4-triazol-1-yl)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C14)、7-(2-((2-hydroxyethyl)amino)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C15)、7-(2-(bis(2-hydroxyethyl)amino)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C16)、7-(2-(phenylamino)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C17)、7-(2-(pyridin-2-ylmethyl)amino)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C18)、7-(2-(pyridin-3-ylmethyl)amino)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C19)、7-(2-(pyridin-4-ylmethyl)amino)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C20)、7-(2-(3,5-dimethylpiperazin-1-yl)ethoxy)-3-phenyl-4H-chromen-4-one(C21)。 2.与药理组合作,对C1、 C3、 C11和C23四个合成化合物进行抗病毒性心肌炎药理初步筛选(小鼠模型)。结果表明,C23对CoxB3-Nancy株感染病毒性心肌炎小鼠的LDH和AST具有较明显的抑制作用(LDH, P<0.01;AST,P<0.05);C1可抑制AST(P<0.05);C11对LDH有抑制作用(P<0.05)。 3.对上述有药理筛选结果的4个化合物进行大鼠体内药代动力学初步研究,得到其药动学参数,包括AUC0-∞、 Cmax、 T1/2、 MRT0-∞、 MRT0-T、 Tmax等,生物利用度的计算结果为:C1, F=10.3%; C3, F=45.6%; C11, F=96.9%;C23, F=0.17%。提示异黄酮含氮醚键衍生在一定程度上可提高异黄酮化合物的生物利用度。 上述异黄酮化合物的合成制备、活性筛选和药动学研究仅仅是初步工作,所获得的结果可为下一步深入系统研究提供一定线索。