随着人类生活节奏的日益加快和现代信息手段的日益普及,疲劳及辐射已成为人类所普遍面临的严峻问题。在我们的生活环境中普遍存在着各种放射性物质,这些将很可能引起机体的损伤、甚至导致癌变;而快节奏的生活高压力的工作所导致的疲劳则会加重机体辐射损伤程度。因此,抗疲劳、抗辐射药物的研究就显得尤为重要。抗疲劳、抗辐射药物的研究在军事医学中更具重要地位。进入新世纪以来,电磁辐射作为一种全新的作战样式,直接作用于人体,造成人的中枢神经系统的损伤。因此,研制出防护电离、电磁辐射损伤的有效药物刻不容缓,同时,未来的战争将使军事人员持续作战任务加重,睡眠不足或疲劳在所难免,严重影响军队战斗力。鉴此,研究同时具有抗辐射和提高耐力抗疲劳作用的双功能药物应该是一个极具潜力的发展方向。目前国内外的辐射防护剂主要有以下几类:氨巯基化合物、硫辛酸类化合物、雌激素类化合物、细胞因子、植物多糖及中药复方等。由于前几种药物毒副作用较大,天然植物成分的研究目前已成为热点。目前国内应用的抗疲劳药物主要为中药红景天、人参、刺五加、等。相比较而言,红景天副作用较小,药效显著。现代药理学研究显示红景天具有抗缺氧、抗疲劳,防辐射,以及抗氧化、抗衰老,抗肿瘤等作用。其显著的药理学作用与其所含有的化学成分有着密不可分的关系。红景天主要的活性成分包含红景天苷(Salidroside)及其苷元酪醇(Ptyrosol)、酪萨维(Rosavin或Rosavidine)等。红景天苷属苷类化合物。苷类(glycosides)亦称苷或配糖体,是由糖或糖的衍生物与苷元脱水形成的一类化合物。根据苷类化合物分子结构中的配糖体与糖环碳原子相连的原子类型又可将苷分为氧苷、氮苷、硫苷、碳苷等,其中氧苷最为常见。未作特殊说明的糖苷化合物均指氧苷,本文中所述的糖苷化合物亦指氧苷,其中配糖体为羧酸的糖苷化合物又称为糖酯。红景天苷可有效的清除自由基,对电离辐射所造成的自由基损伤具有明显的保护作用。正常情况下,机体存在着完善的自由基清除系统,体内自由基的产生与清除处于动态平衡状态。疲劳应激、运动应激以及电离辐射时会导致体内自由基增加,此时自由基将不能被及时清除,化学性质活泼的自由基,不但改变膜的结构和功能,还诱发脂质过氧化反应产物增多,导致骨胳肌、关节以及脑、肾、肺等内脏、消化系统和免疫系统等严重损害,继而诱发多种疾病。由此可见清除自由基是抗辐射和抗疲劳、抗缺氧药物的共同机制之一。因此我们设想通过清除自由基从而实现防辐射及抗疲劳、抗缺氧的多重功能。有研究报道称苯环上羟基的引入、羟基的位置、苯环与糖之间碳链的长短以及所连接糖的类型均能影响清除自由基的能力。其中羟基取代基能增强化合物的抗氧自由基的作用,糖基对化合物清除自由基的影响也较大,以半乳糖的糖苷活性最高。本文预采取全新的红景天苷合成路线,用半乳糖替代葡萄糖。同时我们采用本身就具有清除自由基能力的白藜芦醇为原料经不对称双羟化、糖苷化反应合成新的化合物,使得新化合物既保持了红景天苷的基本骨架结构,又增加了清除自由基作用的活性羟基,尤为重要的是引入了两个手性碳以利于进一步探讨其立体构效关系,以期获得药效优于红景天苷的化合物。酪萨维亦属苷类,也是红景天的主要有效成分之一。本实验设计基于酪萨维的母体结构,以肉桂酸,对甲基肉桂酸,对甲氧基肉桂酸,阿魏酸为原料合成了一系列苷类化合物。因人体对手性药物具有精确的手性识别能力,手性药物的左旋体与右旋体的活性不仅不同,有时二者的作用甚至会截然相反,实验设计将对甲氧基肉桂酸、阿魏酸中的双键进行改造,引入手性基团,以考察不同取代基,以及手性对化合物生物活性的影响。本文主要有以下几部分组成:一、设计了一条新的路线,合成了红景天苷(目标产物A1)及其类似物半乳糖苷(目标产物A2);二、以酪萨维为先导化合物,用肉桂酸、对甲基肉桂酸、对甲氧基肉桂酸、阿魏酸、为原料合成一系列的类似物(B1-B4)考察这五个化合物在苯环上有不同取代基时对生物活性的影响三、设计、合成了两种手性酪萨维类似物(C1-C2);四、在合成手性化合物(C1-C2)过程中,合成两种手性催化剂(D1-D2)五、设计、合成了两种糖酯类酪萨维类似物(E1-E2)的合成。本项目的目的是得到结构新颖、高效低毒的抗疲劳抗缺氧、抗辐射的双功能新型化合物,同时为辐射损伤及疲劳的治疗提供新思路。