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阿尔茨海默症(Alzheimers disease,AD)又叫老年性痴呆或早老性痴呆,是一种慢性进行性中枢神经系统退行性疾病。普遍认为该病的发病机理是胆碱能损伤,胆碱能神经功能降低是AD发病的主要机制。乙酰胆碱能系统功能减退与乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)的活性有着极大的联系。AChE是一种蛋白酶,主要的生物学功能是在胆碱能神经突触处通过快速水解神经递质乙酰胆碱(ACh),而中止神经冲动的传递。大量的临床药物实验也证明,很多有效的治疗AD的药物都是乙酰胆碱酯酶抑制剂(Acetylcholinesterase inhibitors,AChEIs)。 氧杂卓母核在各种各样的天然化合物中起着重要的作用,在过去几十年里,科学家们发现和合成了很多含氧杂卓骨架的化合物,并发现这类化合物具有广泛的医药和生理活性,如含有卓环结构的化合物通常具有一定的抗抑郁活性,而有研究表明许多抗抑郁药物同时具有一定的治疗神经退行性疾病的作用。结合喹啉衍生物本身的杀菌,抗菌,抗高血压、抗抑郁、抗过敏、抗疟疾、抗肿瘤和抗癌等作用,我们研究小组利用分子组合的方法把苯并氧杂卓和喹啉环组合起来,设计合成一系列苯并氧杂卓并喹啉酮及其衍生物,采用改进的Ellman方法研究这些化合物的体外AChE抑制活性以及丁酰胆碱酯酶(BuChE)抑制活性,通过动力学方法研究该类衍生物与AChE的相互作用模型。到目前为止,关于喹啉衍生物作为抗老年痴呆药物的研究尚少见报道。 以3,4-二甲氧基苯甲醛(1)为起始原料,通过硝化、硝基的选择性还原,Friedlandercondensation缩合反应,Woh1-Zeigler溴代反应合成中间体2-溴甲基-6,7-二甲氧基-3-喹啉酸乙酯(5),再分别与16种不同的取代苯酚类亲核试剂发生WilliamsonSN2亲核取代反应得到相应的喹啉衍生物6,7-二甲氧基-2-苯氧甲基-3-喹啉酸乙酯及其衍生物(6a-p),产率高达98%。然后水解成相应的羧酸6,7-二甲氧基-2-苯氧甲基-3-喹啉酸及其衍生物(7a-p),产率高达96%。最后以PPA为催化剂关环合成了12个苯并氧杂卓喹啉并酮及其衍生物6,7-二甲氧基-1-苯并氧杂卓并[3,4-b]喹啉-13(6H)酮及其衍生物(8a-c,8f-k,8m,80-p),并获得了中等以上产率(最高68%)。对部分化合物(6a-c,6f-k,6m,60-p),(6a-c,6f-k,6m,60-p)和(8a-c,8f-k,8m,80-p)对AChE和BuChE的抑制活性及其相对选择性进行了初步研究。研究表明,化合物(6a-c,6f-k,6m,60-p)和化合物(8a-c,8f-k,8m,80-p)对AChE表现为中等强度的抑制活性。化合物(7a-c,7f-k,7m,70-p)比相应的喹啉酸酯(6a-c,6f-k,6m,60-p)和苯并氧杂卓并喹啉酮(8a-c,8f-k,8m,8o-p)对AChE的抑制活性更好。但是这些化合物对BuChE的抑制活性很差,所以绝大多数化合物对AChE和BuChE的抑制表现出较高的选择性。为了研究目标化合物对乙酰胆碱酯酶的抑制动力学行为和作用模式,我们选取了6g,7k,8b进行动力学测试。根据不同浓度的抑制剂和底物存在下所测得的活性数据进行处理,绘制了Lineweaver-Bruk曲线图,动力学研究表明,三类化合物均属于混合型的抑制剂。 所合成的化合物(6a-p),(7a-p)和(8a-c,8f-k,8m,8o-p)均未见报道,均通过了MS,IR,1HNMR,13CNMR和元素分析测定和结构表征,确证了所合成的化合物的结构。