开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
具有生理活性的异色满酮类化合物的手性合成和3位衍生物合成研究
文献背景: 高血压是临床常见病、多发病,与冠心病、脑卒中、心肾功能衰竭、糖脂代谢紊乱有密切关系,是目前造成人类心血管疾病死亡的主要原因。抗高血压药物的研究是新药研究的重要领域,从药用植物中分离具有降压作用的活性部位及活性成分,并以活性化合物为先导进行全合成及结构修饰优化,对抗高血压药物研究具有重要的意义。
香蕉皮在我国具有大量的资源,民间常用于治疗高血压。通过对香蕉皮的分离和研究,提取出了具有良好降压作用的全新化合物XJP(7,8-二羟基-3-甲基异色满酮-4)。由于XJP在天然产物中含量微少且分离提纯存在难度,有必要对其进行全合成。本课题主要讨论了XJP的合成方法,并以其作为先导化合物,设计合成了一个系列的衍生物,期望改善XJP的理化性质,得到活性更好的降压候选药物。
此前,已有文献对该化合物进行相关的研究报道,该化合物及其类似物XJP-B(6,7-二羟基-3-甲基异色满酮-4)的一系列衍生物均具有不同程度的抗高血压活性,主要是通过在6位及7位,8位酚羟基引入具有硝酸酯基的基团使其具有抗高血压活性,引入硝酸酯基之后,化合物在人体内释放NO,NO作为一种多功能的信使分子,具有各种各样的生理功能,比如扩张血管,抑制血小板凝聚,抑制肌肉细胞扩散,大量证据表明,NO在调节交感神经的紧张性及系统性动脉时具有良好的作用。而且,NO被看做调节血管收缩神经的主要调节器(交感神经的系统,肾素-血管紧张素系统及内皮素)。尽管NO与高血压之间的关系尚不明确,但是,越来越多的证据表明NO能够通过扩张血管来降低血压,在众多的降压药中,NO供体类药物由于其能够释放NO来降低血压而具有明显的疗效。
通过对NO释放测试实验结果表明,化合物8-羟基-7-甲氧基-3-甲基异色满酮-4及6-羟基-7-甲氧基-3甲基异色满酮-4,7-羟基-6-甲氧基-3甲基异色满酮-4不能在人体内释放NO,但是,以这三种化合物为先导化合物的衍生物均具有不同程度的释放NO的能力,能够治疗高血压。进一步研究表明,在这些化合物当中,7-羟基-6-甲氧基-3甲基异色满酮-4的衍生物释放NO的能力最强,8-羟基-7-甲氧基-3-甲基异色满酮-4的衍生物次之,6-羟基-7-甲氧基-3甲基异色满酮-4的衍生物释放NO的能力最弱。在所有这些化合物中,3-甲基-7-甲氧基-8-2-硝酸酯基乙氧基)异色满酮-4,3-甲基-6-甲氧基-7-(3-硝酸酯基丙氧基)异色满酮-4及3-甲基-6-甲氧基-7(甲酸-3-硝酸丙酯基甲氧基)异色满酮-4,3-甲基-6-甲氧基-7(甲酸-3-硝酸乙基甲氧基)异色满酮-4放NO的能力最强,总而言之,一氧化氮供体基团连接到异色满酮-4的酚羟基或酯基的化合物释放NO的能力差不多。,抗高血压测验表明,3-甲基-7-甲氧基-8-2-硝酸酯基乙氧基)异色满酮-4,3-甲基-6-甲氧基-7-(3-硝酸酯基丙氧基)异色满酮-4及3-甲基-6-甲氧基-7(甲酸-3-硝酸丙酯基甲氧基)异色满酮-4在6到12小时内能使自发性高血压大鼠的DAP值降低大于30%,其效果比卡托普利明显,而且不会明显引起HR值变化,80mg/kg 的3-甲基-7-甲氧基-8-2-硝酸酯基乙氧基)异色满酮-4,3-甲基-6-甲氧基-7-(3-硝酸酯基丙氧基)异色满酮-4及3-甲基-6-甲氧基-7(甲酸-3-硝酸丙酯基甲氧基)异色满酮-4对血压的最大降低值为将近40%,明显比其先导化合物及卡托普利大得多,因此,这些化合物的抗高血压活性将具有广阔的应用前景。
研究目的:通过对具有生理活性的异色满酮类化合物的手性合成和3位衍生物合成研究,得到具有明显具有抗高血压疗效及治疗其他疾病的药物,期望通过这些研究,获得对肾上腺素能神经系统和肾素-血管紧张素-醛固酮系统具有双重调节作用以及由气体信号分子NO和H2S参与的心血管活性苗头化合物,为新型心血管药物的寻找与发现,提供研究基础、新的思路及应用前景。
研究内容:3-甲基-7, 8-二羟基异色满酮-4(XJP)是我们课题组从香蕉皮中提取出来结构新颖的天然产物,药理研究发现具有较好的抗高血压活性,作用机理研究发现,XJP对于血管紧张素转化酶具有良好的抑制作用,同时能抑制促炎物质脂多糖(LPS)诱导的血管内皮细胞炎症反应。前期研究已完成XJP全合成、结构改造及初步构效关系分析,在此的基础上,本项目将进一步探索这一神奇小分子的大内涵,拟采取多种药物设计策略,在其结构中引入各种具有增强心血管活性的基团进行修饰,包括: 1)经典beta;-受体阻断剂芳氧丙醇胺类侧链;2)气体信使NO和H2S供体;3)降脂、抗动脉粥样硬化的药效结构。
研究手段:研究过程中主要通过有机合成的方式合成先导化合物,引入各种能够明显增强药物活性的基团,再通过过柱子及重结晶的方式进行分离提纯,最后通过点样,打谱进行确认。
主要成果形式:通过论文评审及答辩的方式进行评定
工作进度:三月份主要完成先导化合物的合成,四月份完成在其结构中引入各种具有增强心血管活性的基团进行修饰,五月份进行相应的工作总结和论文的书写,6月上旬上传毕业论文终稿,毕业论文抽检,完成毕业论文答辩,2014年6月中下旬:毕业论文评优。
