苦参碱衍生物的合成研究使用PPT课件

苦参碱衍生物的合成研究，广州大学，广州大学，主讲人：田宇昌，讲师：魏兴川，教师团队：田宇昌，赖，潘，曾昭烈，于玉环，2012年5月18日，报告内容，1，项目研究背景，2，团队分工，3，项目研究进展，4，实验方案与表征，5，项目成果，6，项目资金使用，项目研究背景为苦参碱是苦参碱生物碱的代表性化合物。 广泛存在于苦参、苦豆子、山豆根等豆科植物中，是这些常用中草药的主要活性成分。 这些植物是我国历史悠久的传统药材之一，具有清热燥湿、杀虫利尿等功效。它的影响是广泛而明显的。苦参碱是这些药物的主要成分之一。它具有广泛的药理作用，在肿瘤、乙肝等疾病的治疗中有很大的发展前景。酪氨酸酶是一种含铜金属氧化还原酶，广泛分布于动物、植物、微生物和人体。酪氨酸酶主要来源于胚胎峰度细胞，具有单酚酶和二酚酶的活性。这种酶主要参与动物、植物、微生物和人类黑色素的形成，是黑色素形成的必需物质。对我们人体来说，酪氨酸酶是黑色素生成过程中的主要限速酶，与黑色素生成率呈正相关，因此抑制酪氨酸酶活性可以抑制黑色素生成。苦参碱在医药上应用广泛，对酪氨酸酶活性有确切的抑制作用，其抑制作用属于非竞争性抑制，但抑制效果不是很好。如果酪氨酸酶活性降低50%，苦参碱的所需浓度为0.65-0.68摩尔/升，这相对较大。根据苦参碱的结构，我们对其结构进行了修饰，希望能提高其原有的性能，使其在应用中更加有效。根据苦参碱的结构，以苦参碱为先导化合物，芳香醛和吡啶醛为原料，在氢化钠的催化下，通过克莱森-施密特缩合反应合成了9个新的苦参碱衍生物，并对合成工艺进行了优化。为了测试其生物活性，我们对合成的化合物进行了酪氨酸酶活性抑制实验，筛选出两种具有较好酪氨酸酶抑制活性的苦参碱衍生物。2010年6月至2010年8月团队成员分工、项目研究进展、研究、数据收集和方案设计。根据文献进行分析和设计实验。从2010年9月至2010年12月，购买简单仪器，并为实验过程中可能用到的简单仪器和试剂准备原材料，如便携式紫外灯、苦参碱等。在实验过程中根据实验需要购买其他仪器。从2011年1月至2011年11月，在合成试验、条件优化、分析试验和生物活性试验中讨论了温度、时间和原料摩尔比对反应产率的影响。合成的化合物用核磁共振氢谱、液相色谱-质谱和红外光谱进行了表征，并对其结构进行了确认。(3)对合成的化合物进行了酪氨酸酶活性抑制实验，发现了具有优异酪氨酸酶抑制活性的化合物。从2011年12月到2012年4月，资料整理完毕，主题完成，论文完成，文章提交。根据苦参碱的结构，以苦参碱为先导化合物，芳香醛和吡啶醛在氢化钠的催化下进行克莱森-施密特缩合反应。芳香醛与含-氢原子的醛和酮在碱催化下进行羟醛缩合反应，脱水得到高产率的，-不饱和醛或酮，称为克莱森-施密特缩合反应。我们根据克莱森-施密特缩合反应设计了合成路线。以下是一个实例：14-(3，4，5-三甲氧基苯基)亚甲基苦参碱的合成在100毫升干燥的三颈圆底烧瓶中进行，该烧瓶配有温度计、冷凝管(带有干燥管)，在油浴中加热，加入3.50克氢化钠(10毫升，60%，50-80目的矿物油微晶分散体)，并溶解在20毫升无水甲苯中。将2.5摩尔苦参碱和7.5摩尔芳香醛(3，4，5-三甲氧基苯甲醛)溶解在15毫升无水甲苯溶液中。在室温和氮气保护的条件下，将溶液从恒压滴液漏斗中逐滴加入无水甲苯NaH溶液中，加热至75回流反应8小时，薄层色谱跟踪反应。将混合物冷却至室温并再搅拌14小时后，薄层色谱检查显示苦参碱点消失，产生新的产物点，反应停止。反应如下：加入5%盐酸除去剩余的氢化钠，水相用氯仿(330毫升)分离，上层是无机盐，下层是含有产物的混合物。将有机相混合，用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液减压浓缩，得到黄色固体，即粗品。粗产物通过硅胶色谱柱，所用洗脱剂为(乙酸乙酯甲醇=4:5)，洗涤后的第二组分被测试为目标化合物。薄层色谱法用于检测和分离该化合物，该化合物不含其他成分，是纯的。产品结构表征：14-(3，4，5-三甲氧基苯基)亚甲基苦参碱：收率：43.2%，熔点86.3-87.6。红外(KBR)，v/cm-1:1418.48，1443.12，1578.30 (var-c=c)，1639.16 (VC=o)，2934.67(v=C-H)。电喷雾质谱，m/z:427M 1 1HNMR(400MHz，氯化镉)(ppm):7.28(s，1H，C-CH=C)，5.30(s，2H，ArH)，3.82(s，3H，-OCH3)1.58，2.04，2.81，4.66(m，4H，C7-H，C5-H，C6-H，C11-H)，1.21苦参碱红外光谱，14-(3，4，5-三甲氧基苯基)亚甲基苦参碱红外光谱，14-(3，4，5-三甲氧基苯基)亚甲基苦参碱的质谱，14-(3，4，5-三甲氧基苯基)亚甲基苦参碱的1HNMR(400MHz，氘代氯仿溶解)光谱，合成产物的结构表征，A1衍生物，A2衍生物，A3衍生物，A8衍生物，A7衍生物，A6衍生物和苦参碱衍生物抑制酪氨酸酶活性。本实验采用紫外分光光度法测定酪氨酸酶的活性和样品对酪氨酸酶的抑制作用。紫外分光光度法是一种基于物质选择性吸收光的分析方法。在实验中，我们主要使用紫外线区。酪氨酸酶活性的测量基于在酶的催化下，酪氨酸和左旋多巴(多巴)氧化产物多巴色素在475nm的最大吸收，并且吸收系数=3700(cmmol/L)。在直角坐标中，多巴色素在475纳米的吸光度与时间成直线。此外，当添加的酶浓度不同时获得的曲线的斜率也不同。但是他们的起点在原点。因此，我们规定多巴色素在每分钟475纳米的吸光度(A475)增加0.001作为酶活性单位。因此，通过测量酶催化反应系统中A475生长的直线随时间的变化，可以从直线的斜率获得酶活性。我们将酶活性减半时加入的抑制剂浓度(IC50)作为评价抑制剂效果的标准。当A4对酪氨酸酶的抑制达到50%时，浓度为IC50=0.5771mmol摩尔/升。经测试和比较，衍生物A4和A6对酪氨酸酶有较好的抑制活性。本项目的创新之处在于借鉴从天然植物中分离鉴定出的对酪氨酸酶有抑制作用的苦参碱，在氢化钠的催化下，通过克莱森-舒米特缩合反应合成苦参碱芳香醛和吡啶醛类化合物，合成了一系列对酪氨酸酶有抑制作用的苦参碱衍生物，并探索和开发了更有效的酪氨酸酶抑制剂。从某种程度上来说，化学和生物学是联系在一起的。(1)合成10个苦参碱衍生物中试样品；(2)筛选2-3种合成酪氨酸酶抑制剂；(3)在实验研究的基础上，形成了一篇论文。(1)合成10个苦参碱衍生物中试样品；(2)优化了苦参碱衍生物的合成工艺。(3)两种酪氨酸酶抑制剂是优选的；(3)发表学术论文2篇，投稿1篇(受聘，见聘书)。，发表论文分别有：1田玉昌，何雄，魏兴川，赖，潘，曾昭烈，于玉环，分光光度法测定苦参碱配合物的组成J。广州华、2HeX、维西、天益、莱。氧化苦参