查尔酮类衍生物的合成及其对乙酰胆碱酯酶作用的初步研究

发布时间：2020-05-20 23:41

【摘要】：阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)，即老年性痴呆症，是较为常见的神经衰退病症，患者的主要症状是认知功能、视空间功能、记忆功能等出现障碍，导致个人生活能力、社会能力和情感人格等明显降低。到目前为止，“胆碱能缺失学说”仍是AD最为广泛接受的病理学说。此学说认为AD的关键病因是患者大脑内乙酰胆碱的缺失，导致神经兴奋无法正常传递，目前，依据此学说研发的拟胆碱药物仍是临床治疗AD的主要药物。查尔酮是一种具有多种生物活性的天然产物，其柔性结构使其能较好地结合生物大分子，我们结合“胆碱能缺失学说”发病机理、乙酰胆碱的结构特点及拟胆碱药设计原理，首先对卡瓦胡椒素B含氮衍生物进行了体外生物活性初步研究，，然后根据活性筛选结果，为进一步探索构效关系，我们采用简化结构法，设计并合成了一系列不同链长的含氮查尔酮衍生物，并对其生物活性进行初步的探讨，以期能够筛选出对乙酰胆碱酯酶具有高抑制作用的化合物。本论文包括以下几方面的内容： (1)对羟胺三氯化铁法和Ellman法进行了优化对比，结果发现Ellman法具有灵敏度高，用酶量少，直接作用于反应产物的显色方式等优点。 (2)使用优化的Ellman法筛选了卡瓦胡椒素B含氮衍生物对乙酰胆碱酯酶的活性，结果发现与母体化合物卡瓦胡椒素B相比，其衍生物对乙酰胆碱酯酶均有一定的抑制活性，其中化合物A6对乙酰胆碱酯酶的抑制活性最强，IC50值达到了4.15μM，接近利斯的明的两倍，化合物A2、A3、A5、A8也均具有较高活性，其IC50分别为18.8、15.1、16.1、12.4μM；然后，将具有较高活性的化合物A2、A3、A5、A6、A8进行酶动力学实验，研究其与酶抑制作用的机理，结果发现它们对乙酰胆碱酯酶均表现为混合型抑制作用；采用MOE2008软件对化合物A1~A8进行了分子对接实验，探索小分子化合物与乙酰胆碱酯酶在分子水平上的结合方式，分子模拟结果表明较高活性的化合物A2、A3、A5、A6、A8均能与酶催化中心（CAS）和外周活性位点（PAS）同时结合，为双位点酶抑制剂，并证明了酶动力学实验的结论。 (3)为探究含氮卡瓦胡椒素B衍生物透血脑屏障的能力，采用摇床法结合HPLC法对其油水分布系数（log P）进行了测定，结果发现此类衍生物的log P值都存在于最适中枢神经系统值（2.0±0.7）之间，可初步预测其具有较好的透血脑屏障能力。 (4)为进一步探究构效关系，根据简化结构法设计合成了一系列不同链长的含氮查尔酮衍生物，并利用1H NMR，红外等手段进行了结构表征。 (5)使用Ellman法筛选了含氮查尔酮类衍生物对AChE的活性，测定结果表明该类衍生物均对乙酰胆碱酯酶具有一定的抑制活性，其中链长为4时，化合物活性表现最高，含氮取代基对活性的影响为吡啶环、四氢吡咯环要高于直链的二甲氨基和二乙氨基，其中化合物B5c对乙酰胆碱酯酶的IC50值达到了0.85μM，其次是化合物B5d，对乙酰胆碱酯酶的IC50为1.42μM，高于最高抑制活性的卡瓦胡椒素B衍生物A6。同时通过酶动力学实验研究最高活性的化合物B5c对乙酰胆碱酯酶抑制作用的机理，研究结果表明化合物B5c为混合型抑制剂，分子模拟结果表明化合物B5c能与酶催化中心（CAS）和外周阴离子（PAS）同时结合，为双位点酶抑制剂，这一结果与酶动力学结论相照应。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R914;R96

【参考文献】