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黄酮类物质是一类广泛存在于植物体内的天然产物,母核结构为苯并色酮,根据IUPAC命名法,将黄酮结构中的三个环分别称作为A环,B环,C环。现代研究表明黄酮类物质具有抗氧化,抗肿瘤,抗炎,抗病毒等多种生物活性。课题组前期研究中,曾运用骨架迁越策略,将查耳酮环合为黄酮,并以黄酮为母核合成一系列具有胆碱酯酶活性的黄酮类含氮衍生物。本课题在此基础上,作出如下延伸:首先,探究黄酮的B环芳香体系变化对生物活性的影响,并继续研究不同叔胺基侧链及其不同代基位置对化合物生物活性的影响。其次,选取对AChE有较好抑制作用的化合物3a1为主要研究对象,初步研究化合物在不同性别小鼠体内透血脑屏障情况。本文主要研究内容如下:1.通过稠合增加B环芳香体系策略,设计合成了含叔胺基侧链的2-苯基色酮、2-萘基色酮、2-蒽基色酮衍生物,测定化合物对胆碱酯酶的抑制作用,并探讨相关构效关系。结果显示:化合物3a1和3b1对AChE表现出较高的抑制活性IC50分别为1.29±0.10μmol/L、0.80±0.04μmol/L。稠合增大黄酮B环芳香体系,化合物对AChE的抑制活性明显下降;不同含氮基团化合物对胆碱酯酶抑制活性规律为,吡咯烷>哌啶>二甲氨基;含氮侧链不同位置对AChE抑制活性的规律为6位>7位>5位,对BuChE抑制活性的规律为5位>7位>6位。2.在稠合策略的研究基础上,将黄酮B环替换成不具有芳香性的环己烷环和非稠合的联苯环,并在A环6位引入不同的叔胺基侧链,化合物对胆碱酯酶作用结果显示:当B环不具有芳香性时,化合物仍具有胆碱酯酶抑制作用,但抑制作用较之前弱些;当B环为非稠合芳香体系联苯环时,化合物对胆碱酯酶的抑制作用加强,对AChE的IC50最高可达0.65±0.03μmol/L(化合物3k1),较之于稠合体系的2-萘基色酮衍生物,该系列化合物对胆碱酯酶的抑制作用明显更优。3.在各芳香体系衍生物中选取对胆碱酯酶有较强抑制作用的化合物进行分子对接实验,从分子角度阐述化合物与胆碱酯酶的结合情况。分子对接实验显示:化合物与胆碱酯酶结合主要发生在两个区域活性催化中心(CAS)和活性催化中心(PAS)。其中发生在CAS区的结合与质子化氮原子有关,在PAS区发生的结合以H–π相互作用和π–π堆积为主。稠合增大B环芳香体系时,化合物在PAS区的结合位点增多,但在CAS区的结合位点较少;当B环为非稠合形式的联苯环时,化合物在PAS区和CAS区的结合位点同时增多。4.选取化合物3a1作为研究对象,初步研究化合物在小鼠体内透血脑屏障情况。通过设计将小鼠雌雄各半分为7组,每组4只,一组为空白对照组,另外6组为实验组,灌胃给药,分别于给药后0.25 h、0.5 h、1 h、2 h、6 h、15 h取下小鼠血液和脑组织,利用高效液相色谱法检测脑样本和血清样本中的3a1的含量。初步研究结果表明:化合物3a1可透血脑屏障,且3a1在雌性小鼠体内具有更高的透脑能力。给药后0.5 h,3a1可在脑和血清中被检出,给药后1 h,3a1可到达脑组织含量高峰,给药15 h后化合物在小鼠脑和血清中被完全消除。