植物多酚修饰非甾体抗炎药的设计、合成及其抗炎作用与机理研究

发布时间：2017-09-25 04:20

  本文关键词：植物多酚修饰非甾体抗炎药的设计、合成及其抗炎作用与机理研究

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【摘要】：非甾体抗炎药作为一种非处方药,已在全世界范围内被广泛用于解热、镇痛、治疗关节炎和预防肿瘤等。但是长期服用非甾体抗炎药可能会导致患者胃肠道出血、肾毒性、肝毒性和心血管疾病等副作用的产生,这极大地限制了其广泛应用。为了得到生理活性好、副作用小的新型抗炎药,本文受植物多酚生物活性多样性的启发,以非甾体抗炎药为先导化合物,选用姜黄素与厚朴酚对非甾体抗炎进行结构改造,合成目标化合物并以体外细胞毒实验和动物体内实验对目标化合物的抗炎活性进行筛选,然后对其抗炎机理进行研究,为新型抗炎药的开发奠定基础。本文受到植物多酚生物活性多样性的启发,基于NSAIDs母体结构,经酯化反应对NSAIDs母体进行结构修饰,合成了四个系列共51个姜黄素类似物和厚朴酚类似物,并通过氢谱、碳谱和质谱等表征手段对所合成的化合物的结构进行表征,确证了目标化合物的结构。本文采用MTT染色法对合成得到的51,个姜黄素类似物和厚朴酚类似物的体外RAW264.7巨噬细胞的细胞毒进行了检测,其半数抑制浓度用IC50值表示。实验结果表明：27个姜黄素类似物和24个厚朴酚类似物中的大部分化合物对RAW 264.7细胞均有较强的抑制作用,在一定程度上诱导RAW 264.7细胞凋亡,其中化合物A5和C1l的抑制作用是最强的。通过体外抗炎活性与构效关系研究发现：在灭酸类单取代姜黄素类似物中,含有吸电子基团的单取代姜黄素类似物的抗炎活性更强。其中间位上的H被-CF3取代后,其类似物A5(5.54μM)对RAW264.7细胞的抑制作用是最强的,其次是间位被-C1取代的姜黄素类似物(A8),对RAW264.7细胞抑制作用最弱的是间位被-CH3取代的姜黄素类似物(A13)。而且本文合成的大部分单取代的姜黄素类似物(c, e, f, g, h, l, k, m)具有比双取代的姜黄素类似物更强的体外抗炎活性；全部的双取代厚朴酚类似物具有比单取代厚朴酚类似物更强的体外抗炎活性。本文进一步以TPA诱导的小鼠耳廓肿胀实验为模型,对27个姜黄素类似物和24个厚朴酚类似物的体内抗炎活性进行筛选。筛选结果表明：23个姜黄素类似物的抑制率优于姜黄素；21个厚朴酚类似物的抑制率优于厚朴酚。其中抑制率超过90.0%的姜黄素类似物包括：A5, A6, A11, B4, B6和B13；抑制率超过90.0%的厚朴酚类似物包括：C2, C3, C6, C7, C9, D4, D7和D9。根据体内抗炎活性与构效关系分析,B13,A6和A5分别是水杨酸类姜黄素类似物,丙酸类姜黄素类似物以及灭酸类姜黄素类似物中对TPA诱导的小鼠耳廓肿胀起抑制作用最为明显以及最具潜力的三个化合物；C7和C3分别是异丙酸类厚朴酚类似物以及水杨酸类厚朴酚类似物中对TPA诱导的小鼠耳廓肿胀起抑制作用最为明显以及最具潜力的两个化合物。大部分单取代的姜黄素类似物(b, e, f, g, h, k,1, m)和厚朴酚类似物(b, c, e, g, h, i, k,1)对TPA诱导的小鼠耳廓肿胀的抑制作用明显强于双取代的姜黄素类似物和厚朴酚类似物。而且通过更进一步的体内抗炎活性筛选发现,与单独使用姜黄素,水杨酸或双水杨酸酯,联合应用姜黄素和水杨酸(1：1)或联合应用姜黄素和双水杨酸酯(1：2)相比,All和B13对TPA诱导的小鼠耳廓肿胀具有更为明显的抑制作用；同样地,与单独使用厚朴酚,酮洛芬,联合应用厚朴酚和酮洛芬(1：1)相比,‘C7对TPA诱导的小鼠耳廓肿胀具有更为明显的抑制作用。此外,本文还研究了All,B13和C7对NF-κB信号通路的影响,结果显示：与空白对照组相比,致炎剂TPA对NF-κB的活化作用起着至关重要的作用,其可诱导IL-1B,IL-6和TNF-a的产生,导致p65和IκBα磷酸化以及活化IκBα的上游因子IKK。使用Al1、B13和C7对小鼠耳廓进行预处理后发现,Al1、B13和C7可抑制IL-1B,IL-6和TNF-α的产生,预防p65磷酸化,调节IκBα磷酸化和抑制IKK活性。
【关键词】：非甾体抗炎药 姜黄素 厚朴酚 TPA 抗炎活性
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ465
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-15
• 第一章 绪论15-46
• 1.1 非甾体抗炎药的概述15-25
• 1.1.1 非甾体抗炎药的概念15
• 1.1.2 非甾体抗炎药的发展概况15-16
• 1.1.3 非甾体抗炎药的分类16-17
• 1.1.4 非甾体抗炎药的药理作用17-19
• 1.1.5 非甾体抗炎药的不良反应19-21
• 1.1.6 非甾体抗炎药的化学结构修饰21-25
• 1.2 天然药物的概述25-34
• 1.2.1 姜黄素与厚朴酚的概述25-27
• 1.2.2 姜黄素与厚朴酚的药理作用27-31
• 1.2.3 姜黄素与厚朴酚的抗炎作用机制31-34
• 1.3 本论文研究背景和选题意义34-35
• 参考文献35-46
• 第二章 基于NSAIDs的姜黄素类似物与厚朴酚类似物的合成46-73
• 2.1 引言46-47
• 2.2 实验部分47-51
• 2.2.1 实验试剂与仪器47-48
• 2.2.2 姜黄素类似物的合成48-49
• 2.2.3 厚朴酚类似物的合成49-51
• 2.3 姜黄素类似物与厚朴酚类似物的结构表征51-70
• 2.3.1 结构表征实验试剂51-52
• 2.3.2 结构表征实验仪器52
• 2.3.3 结构表征实验方法52-53
• 2.3.4 D2的单晶结构表征53-56
• 2.3.5 姜黄素类似物结构表征数据56-63
• 2.3.6 厚朴酚类似物结构表征数据63-70
• 2.4 本章小结70
• 参考文献70-73
• 第三章 姜黄素类似物与厚朴酚类似物的细胞毒实验研究73-80
• 3.1 引言73
• 3.2 实验部分73-76
• 3.2.1 实验仪器与试剂73-74
• 3.2.2 完全培养液的制备74
• 3.2.3 冻存液的配制74
• 3.2.4 胰蛋白酶溶液的制备74
• 3.2.5 细胞株的来源74-75
• 3.2.6 四唑盐(MTT)溶液75
• 3.2.7 供试品溶液制备75
• 3.2.8 实验方法75-76
• 3.3 实验结果76-79
• 3.3.1 姜黄素类似物对RAW 264.7细胞增殖的半数抑制浓度IC_(50)76-78
• 3.3.2 厚朴酚类似物对RAW 264.7细胞增殖的半数抑制浓度IC_(50)78-79
• 3.4 小结79
• 参考文献79-80
• 第四章 姜黄素类似物与厚朴酚类似物的体内抗炎实验研究80-92
• 4.1 引言80
• 4.2 实验部分80-82
• 4.2.1 实验材料与设备80-81
• 4.2.2 实验方法81-82
• 4.2.3 统计学方法82
• 4.3 实验结果82-90
• 4.3.1 姜黄素类似物对TPA诱导的小鼠耳廓肿胀的抑制作用82-85
• 4.3.2 厚朴酚类似物对TPA诱导的小鼠耳廓肿胀的抑制作用85-90
• 4.4 小结90-91
• 参考文献91-92
• 第五章 A11、B13和C7的抗炎机理研究92-104
• 5.1 引言92
• 5.2 实验部分92-96
• 5.2.1 实验材料与仪器92-93
• 5.2.2 实验方法93-95
• 5.2.3 生物标记物的表达评分95
• 5.2.4 统计学方法95-96
• 5.3 实验结果96-103
• 5.3.1 A11,B13和C7 HE染色的耳廓切片研究96-98
• 5.3.2 A11,B13和C7对TPA诱导的IL-1β,IL-6和TNF-a抑制作用的研究98-99
• 5.3.3 A11,B13和C7对TPA诱导的NF-κB核转移和活化抑制作用的研究99-101
• 5.3.4 A11,B13和C7对TPA诱导的IKK和IκB-a活化抑制作用的研究101-103
• 5.4 小结103
• 参考文献103-104
• 结论104-106
• 附录106-170
• 部分化合物的核磁氢谱、碳谱和质谱图106-164
• 合成化合物的结构与编号164-170
• 攻读博士期间发表论文和专利170-173
• 致谢173

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本文编号：915322