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实验室目前主要围绕经典药对如川芎-白芷、川芎-天麻等,以有效成分川芎嗪为基本母核,利用药物拼合原理,结合药对中各个药物的活性成分作为拼合对象,已经对苯丙素类、生物碱类、菇类等中药化学成分进行了设计、合成及活性筛选。本课题首次以黄酮化合物为拼合活性单元,合成设计川芎嗪黄酮类化合物并进行了活性表征。论文共分为五章,第一章为文献综述部分;第二章为川芎嗪黄酮类化合物的设计及合成部分;第三章为川芎嗪黄酮类化合物的活性筛选部分;第四章为川芎嗪黄酮类化合物的构效关系分析;第五章为结论和讨论部分。(课题来源:基于川芎系列对药的先导化合物发现研究,编号:81173519)第一章 文献综述黄酮类化合物是植物的次级代谢产物,在植物界分布很广,其药理活性也是多种多样,包括抗肿瘤活性、心血管系统活性、抗氧化自由基活性、抗衰老、抗炎镇痛活性。本部分主要通过查阅黄酮类化合物的相关研究文献,总结了黄酮类化合物抗肿瘤、心血管保护、抗氧化自由基及其他药理活性及作用机制的研究进展,目的在于通过文献总结,为后期实验的设计合成和活性筛选提供思路。由于实验室前期工作基础,此处并未为川芎嗪另作综述。第二章 川芎嗪黄酮类化合物的设计、合成在前期对黄酮类化合物文献的研究基础上,选择了目前研究效果明显且原料容易得到的木犀草素、芹菜素、黄芩素、白杨素、大豆素、漆黄素、染料木素、柚皮素、槲皮素等9种不同种类的黄酮类化合物作为拼合对象。合成思路:第一步是川芎嗪脱水后与NBS反应制备成单溴代川芎嗪中间体;第二步是将此中间体直接与原料成分结构中的官能团进行亲核取代,合成川芎嗪黄酮系列衍生物。经1H-NMR、13C-NMR、MS等谱学方法确定了 16种全新结构的化合物,其中柚皮素衍生物的C环C-O键出现了断裂,形成了查尔酮结构。第三章 川芎嗪黄酮类化合物的细胞活性筛选从文献综述中已经了解到,川芎嗪和黄酮类化合物对抗肿瘤及心血管疾病的防治上具有较好的疗效,于是从细胞水平设计并探索了川芎嗪黄酮系列衍生物及原料的体外活性筛选。建立了人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC-12)及其过氧化氢损伤模型;5种肿瘤细胞模型(HT-29、Bel-7402、HepG-2、Hela、MCF-7)以及肝星状细胞模型(HSC)分别对川芎嗪黄酮系列衍生物及原料的药理活性进行了考察。经过对几种细胞活性筛选结果分析,其中川芎嗪黄酮系列衍生物中如:CH-7、CH-10化合物的药理活性超过了相对应的黄酮化合物原料,IC50 值为(CH-7:34.17、10.85、20.84、30.26、16.47、16.94μmol L-1;CH-10:9.86、29.11、14.34、15.35、10.59、24.99 μmol.L-1)而黄酮原料中木犀草素的药理活性最为突出IC50值为(木犀草素:19.34、14.05、11.37、21.62、17.12、15.69 μmol·L-1)。第四章 川芎嗪黄酮类化合物的构效关系分析通过川芎嗪黄酮系列衍生物及原料的药理活性筛选,总结了黄酮化合物的活性与其结构之间的关系,从而进一步指导设计及合成思路。其活性与3’,4’-OH、5-OH、7-OH以及2,3位双键有关,且黄酮母核的活性顺序为:黄酮、黄酮醇>异黄酮>二氢黄酮。由于合成的川芎嗪黄酮类系列衍生物的活性并不是很完整,所以不能够具体分析衍生物的活性与其结构之间存在的关系。第五章 结论与讨论本课题基于前期实验基础,利用拼合原理,合成了川芎嗪黄酮类化合物16个,其结构经 1H-NMR、13C-NMR、MS等谱学方法都得到了确定。通过采用体外细胞模型,对16种化合物进行了活性筛选,结果显示本系列衍生物中某些结构能够体现出较好的活性(如:CH-7、CH-10),但是大部分化合物的实验结果不够理想。经过对9个黄酮化合物的活性及其结构分析,发现3’,4’-OH、5-OH、7-OH以及2,3位双键的存在与其活性有关,并且黄酮母核的活性顺序为:黄酮、黄酮醇>异黄酮>二氢黄酮。因此,如何有效地利用已知活性成分进行结构拼合,且能够起到增效的目的,有待进一步研究。