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以天然化合物作为先导化合物,对其结构进行修饰或改造是发现高效低毒新药的有效途径之一。冰片是当前所应用的数目繁多中药当中具有明确化学结构且为数不多的药物之一。冰片是一种结构较简单的双环单萜类化合物,具有广泛的药理作用：镇痛、抗炎、抗菌、促透等,现今在临床应用中常作为中医方剂配伍的“佐使药”加以广泛使用,尤其在心脑血管疾病的治疗中应用最多。在长期的临床用药中,冰片自身存在的弱点逐渐显露出来,如药效作用不强、刺激性大、挥发性强,存在一定毒副作用等,这些成为了影响冰片临床应用的因素。针对冰片存在的弱点,本研究应用前药原理对冰片结构进行了修饰,采用正交实验确定了5个冰片衍生物的最佳合成路线,获得5个冰片衍生物,测定了冰片衍生物重要的物理常数值,并对新的冰片衍生物急性毒性、药效和代谢进行了探讨,为提高冰片类药物的有效性和安全性打下基础。本研究包含以下内容：一、冰片衍生物的合成以天然冰片及酸为原料,其母核上的羟基进行了结构修饰,成功获得5个冰片酯类化合物,至今美国化学文摘(CA)未有收载,分别是(+)-2-甲氧基苯甲酸冰片酯、(+)-4-甲氧基苯甲酸冰片酯、(+)-2,3-二甲氧基苯甲酸冰片酯、(+)-3,4-二甲氧基苯甲酸冰片酯、(+)-3,4,5-三甲氧基苯甲酸冰片酯。应用紫外光谱(Uv)、质谱(MS)、红外光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)等分析手段对其结构进行了确认。国内外文献也未见对其合成工艺、药效等方面的研究。二、五种冰片酯合成工艺研究常见的影响酯化反应的因素包括：反应物的投料比、反应温度、催化剂的选择、反应时间、反应物的结构等,本研究采用对甲苯磺酸作催化剂合成冰片酯,采用右旋天然冰片、取代的苯甲酸为反应物,以原料投料比、反应温度、反应时间为考察因素,分成三个水平进行正交设计。经统计分析,确定了冰片酯最佳的合成条件。三、五种冰片酯物理常数值的测定采用数字熔点仪、自动旋光仪测熔点和比旋光度。冰片酯均具有共轭结构,有较强的紫外吸收。采用紫外分光光度法测定了冰片酯在不同溶剂中的溶解度和油水分布系数等物理常数值。熔点数据反映样品纯度较高,溶解性和油水分布系数反映了样品的脂溶性,旋光性反映在反应过程中了冰片的手性得以保留。四、五种冰片酯急性毒性试验主要通过小鼠单次最大给药耐受性试验试验考察了冰片酯毒性。以最大的给药浓度、最大剂量灌服小鼠,小鼠药后未出现急性毒性反应,冰片酯对小鼠正常生长周期无影响,显示冰片酯毒性较低。用小鼠对(+)-4-甲氧基苯甲酸冰片酯进行急性毒性试验。小鼠灌服(+)-4-甲氧基苯甲酸冰片酯后,观察小鼠药后出现的急性毒性反应及死亡情况,用Bliss法计算(+)-4-甲氧基苯甲酸冰片酯小鼠口服半数致死量及其95%的可信限。结果显示,(+)-4-甲氧基苯甲酸冰片酯小鼠口服半数致死量LD50=3.6606g/kg；LD50的95%可信限=3.1895 g/kg--4.2376g/kg。表明其口服给药安全范围宽,属于低毒药物。五、五种冰片酯药效研究采用紫外-可见分光光度法考察了各种冰片酯的开放血脑屏障作用。冰片酯显示出显著的开放血脑屏障作用。六、五种冰片酯在大鼠体内的药物动力学研究建立了五种冰片酯在生物样品中的HPLC-UV测定方法。色谱条件为：以甲醇：水(90：10,v/v)为流动相,流速为0.5mL/min,检测波长：258nm。经方法学确证,在该色谱条件下,血浆中的内源性物质不干扰冰片酯及内标的测定。冰片酯线性关系良好,高、中、低三个浓度的日内、日间精密度(RSD)均小于10%,方法专属性强,灵敏度高,符合生物样品的分析要求,适用于冰片酯的体内定量分析。通过大鼠给药后学药浓度参数的比较,首次考察了冰片酯在大鼠体内的药动学行为。结果表明：SD大鼠单次灌胃冰片酯1mmol/kg的血药浓度经时过程亦可用二房室开放模型描述,这部分研究内容充实了冰片酯药代动力学方面的资料,为进一步临床药代动力学研究提供了参考依据。七、冰片酯体外代谢物的研究结合已有数据库,发现冰片酯至少可以代谢得到酸,冰片,樟脑3种代谢产物,其他代谢物和代谢途径有待进一步研究。冰片经结构修饰后所得的衍生物—冰片酯是CA未见收载的新化合物。本研究首次对其进行了合成及确定了最佳的合成工艺路线,该实验结果与临床药理研究所以往冰片的研究结果相比较,可认为冰片酯水溶性与冰片相当,但其仍具有冰片相应的药效,尤其是(+)-4-甲氧基苯甲酸冰片酯具有显著的开放血脑屏障作用,且毒性较冰片小,可以认为,(+)-4-甲氧基苯甲酸冰片酯具有一定研究开发的价值。本研究为冰片酯的进一步研究和利用提供科学的实验依据,为其它冰片衍生物的研究提供了一个实验平台和参考模式。通过对冰片衍生物的合成及药效研究,期望可以逐步阐明冰片衍生物的构-效关系,为开发脑靶向药物和脑病部疾病的治疗打下基础。