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灯盏乙素(Sucetlalrin)是菊科短亭飞蓬类植物灯盏细辛(Erigeron breviscapus)中提取的黄酮类活性成分,具有散寒解表、祛风除湿、活血化瘀、通经活络、消炎止痛的功效。临床主要用于治疗心脑血管疾病包括冠心病、心绞痛、心肌缺血损伤及脑血栓形成等。但它存在着水溶性和脂溶性差,口服生物利用度低,消除半衰期短等缺陷,近年来研究发现,灯盏乙素苷元是口服灯盏乙素的主要药效与吸收形式,且药效强于灯盏乙素,但是苷元同样存在生物利用度较低(0.4%in Beagle dog),理化性质较差等缺陷。迄今为止,国内外针对提高苷元生物利用度及改善理化性质的优化结构修饰报道较少,所以以灯盏乙素苷元作为先导化合物进行结构修饰对研制灯盏乙素候选药物具有很大的潜力。 研究发现采用N,N-双取代氨甲基苯甲酸结构,对原药进行前药化结构修饰时,前药能在不影响吸收性质的同时有效避免氨基酸酯类前药由于氨基与羧基邻近而产生的自水解作用,从而提高前药在体内吸收过程中的稳定性,延长其半衰期,此外结果显示,由于结构片段中氨基能与水分子之间形成氢键,提高药物溶解度10~100倍,同时脂水分配系数也有较大幅度提高。 因此本研究根据N,N-双取代氨甲苯甲酸前药的结构优势,以灯盏乙素苷元为先导化合物进行结构改造,设计、合成一系列灯盏乙素苷元4′-N,N-双取代氨甲基苯甲酸前药,并对其理化性质、体外抗氧化活性进行考察,研究灯盏乙素苷元经结构修饰后其性质的变化,以期达到改善灯盏乙素口服吸收提高抗氧化活性的目的。 目标化合物合成上,首先以灯盏乙素为原料经过酸解、纯化制备灯盏乙素苷元,然后对其进行6,7-二羟基缩酮化保护,得到缩酮保护中间体,而后与N,N-双取代氨甲基苯甲酸在偶联剂DCC/DMAP的作用下缩合,并经乙酰氯/甲醇体系脱去缩酮保护基,得到灯盏乙素苷元N,N-双取代氨甲基苯甲酸酯类衍生物6个;在1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)存在下,缩酮保护中间体与3-溴丙醇或溴乙醇缩合,得到缩酮保护灯盏乙素羟丙(乙)基醚;用草酰氯/二氯甲烷体系将取代氨甲基苯甲酸制成其酰氯,并用其与缩酮保护灯盏乙素羟丙(乙)基醚经酯化反应,后用乙酰氯/甲醇体系脱去缩酮保护基,得到灯盏乙素苷元 N,N-双取代氨甲基苯甲酸醚类衍生物6个。用1H-NMR、UV、ESI-MS和HRMS手段对获得化合物进行结构确证,证实所得化合物与目标产物结构一致。 理化性质研究中发现合成的灯盏乙素苷元4′-N,N-氨甲基苯甲酸前药水溶性提高2~20倍,最大值达到250.8μg/mL(灯盏乙素苷元为14.4μg/mL);脂水分配系数提高,最大logPapp值为2.56(灯盏乙素苷元为0.96)。 在考察其抗氧化活性研究中,以灯盏乙素、灯盏乙素苷元以及维生素E为阳性对照,对所合成的化合物在H2O2氧化损伤的PC12细胞模型上进行药理活性测试,结果发现所筛选的化合物均具有较高的抗氧化活性,其中部分化合物对乳酸脱氢酶(LDH)和丙二醛(MDA)的抑制作用明显优于阳性对照灯盏乙素苷元和维生素E达到36.69±1.68%(灯盏乙素苷元为41.47±1.56%,VE为45.61±0.82%),对超氧化物歧化酶(SOD)的活性增强作用也明显好于阳性对照灯盏乙素苷元和维生素E;深入研究发现的当前药结构的氨甲基部分形成1,4-双杂环时,能通过增加化合物的水溶性、稳定性以及透膜吸收能力,从而使其产生相对更强的抗氧化活性。