川芎嗪查尔酮A11的成药性评价及其衍生物的设计、合成与活性研究

发布时间：2020-05-09 05:32

【摘要】：脑卒中是以脑部缺血及出血性损伤症状为主要临床表现的重大疾病,又称为脑中风或脑血管意外,是仅次于癌症的导致人类死亡的第二大原因,也是导致残疾的第三大原因。大多数中风是由于血液凝块导致大脑动脉阻塞或破裂,导致某些脑细胞因氧化应激而发生死亡。虽然许多药物对缺血性脑卒中有疗效,但没有真正意义上的特效药。因此,研制新型高效的抗缺血性脑卒中药物一直是新药研发的热点领域。天然产物是创新药物先导化合物的重要来源之一。川芎嗪是川芎的一种主要活性成分,临床上用于脑血栓、冠心病和心绞痛的治疗,且对动脉粥样硬化有明显的预防和治疗作用。但是川芎嗪代谢迅速,半衰期较短等缺点严重限制了它的临床应用。因此,通过对川芎嗪进行合理药物设计,得到药效学活性提高,药代动力学性质改善的心脑血管药物是当下药物化学研究关注的热点问题之一。本课题组对川芎嗪进行了多年的结构优化研究,运用生物电子等排、片段拼合策略设计合成了大量活性川芎嗪衍生物。近期通过对本课题组已有的川芎嗪化合物库进行抗氧化活性实验,发现川芎嗪查尔酮杂合分子A11表现出了极好的抗氧化活性,其EC50为4.54μM,是硫辛酸(EC50= 16:52 μM)的3.6倍。在10μM时,其细胞增殖率为57.50%,高于硫辛酸(30.21%),远高于川芎嗪(3.61%)。鉴于此,本论文第一章对A11进行了初步的成药性评价,包括药效学、药代动力学和初步的安全性评价。此外,本论文还通过Western Blot实验研究了其作用机制。药效学结果表明,化合物A11能够改善缺血再灌注损伤后大鼠的行为,减少脑部梗死面积,其高剂量治疗组的梗死面积(4.63 ±0.54%),低剂量治疗组的梗死面积(13.28±1.66%)均少于模型组的梗死面积(37.28±4.17%)和阳性对照药依达拉奉组的梗死面积(14.21 ±1.93%),说明该化合物对脑卒中有很好的治疗作用。药代动力学结果表明,静脉注射A11达峰时间为0.27小时,达峰浓度为182.75 ng/mL,半衰期为2.24小时;口服A11达峰时间为1小时,达峰浓度为35.07 ng/mL,半衰期为10.87小时,但其生物利用度较低(6.35%),需要进一步进行结构优化以提高其药代动力学性质。急性毒性实验结果表明,化合物A11对小鼠毒性很低,无明显副作用。Western Blot实验证明A11可以激活Nrf2/ARE信号通路,增加醌氧化还原酶](NQO1)的表达,有效地保护H_2O_2氧化的PIEC细胞,使其NQO]表达恢复到正常细胞水平。总之,化合物A11可作为抗脑卒中药物先导化合物供进一步研究。为了改善A11的药代动力学性质,提高其口服生物利用度,并丰富该类川芎嗪查尔酮化合物的构效关系,本论文进而以A11为先导化合物,运用天然产物杂合策略,通过分子拼合设计合成了一系列(15个)结构新颖的川芎嗪查尔酮衍生物。所设计的化合物均未见报道,并且通过质谱和碳、氢核磁共振光谱对此系列化合物进行了结构确证。进而对目标化合物进行了初步的抗氧化活性测定,构建H_2O_2(400μM溶液)诱导的猪髋动脉内皮细胞(PIEC细胞株)氧化损伤模型,通过噻唑蓝(MTT)比色法检测细胞活性,观察川芎嗪查尔酮衍生物对损伤的血管内皮细胞的保护作用,对照药物为具有很强的抗氧化能力的硫辛酸及川芎嗪。活性结果显示,目标化合物均具有抗氧化活性。其中化合物Z11(EC50=12.59μM)活性优于硫辛酸(EC50=16.52μM)和川芎嗪(EC50500μM),其浓度为10μM时促增殖率43.30%,略低于先导化合物A11。综上所述,本论文通过对课题组前期发现的川芎嗪查尔酮化合物A11的成药性评价,证明A11抗脑卒中活性高于依达拉奉,且毒性低,但其静脉注射时半衰期较短,口服吸收较差。为提高其药代动力学性质,本论文第二部分以化合物A11为先导化合物,设计合成了一系列结构新颖的川芎嗪查尔酮衍生物,活性结果表明Z11具有优于硫辛酸和川芎嗪的抗氧化活性,可作为新型抗心脑血管疾病先导化合物进一步研究和修饰。
【图文】：

图２－１．川芎嗪及其衍生物逡逑通过对本课题组构建的川芎嗪衍生物化合物库进行抗氧化活性筛选，我们发逡逑现了抗氧化活性化合物Ａｌｌ邋（（￡）邋－ｌ－２－羟基－５－氯苯基）－３－邋（３，邋５，，邋６－三甲基吡嗪逡逑

川芎嗪查尔酮A11的成药性评价及其衍生物的设计、合成与活性研究

图２－２．大鼠ＭＣＡＯ模型示意图：ＭＣＡ：大脑中动脉；ＡＣＡ：大脑前动脉；ＰＣＡ：大脑逡逑后动脉；ＩＣＡ：颈内动脉；ＥＣＡ：颈外动脉；ＣＣＡ：颈总动脉；ＢＡ：基底动脉逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R914

【参考文献】