第一部分、一氧化氮供体型黄酮衍生物的合成研究　　 背景:黄酮化合物是以C6-C3-C6结构为基本母核的一类广泛存在于植物中的天然多酚类有机化合物，具有抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、抗过敏、抗炎症等多种生物活性。近年来，黄酮类化合物一直是国内外研究开发先导化合物和生物活性成份的热点。　　 一氧化氮(Nitric oxide，NO)是机体重要的气体信息分子，具有多种生物学效应。在机体多种生理功能的调节中发挥重要作用，如抑制中性粒细胞趋化、聚集、黏附；抑制平滑肌细胞的增殖和迁移；促进内皮细胞生长；抑制低密度脂蛋白氧化和氧化型低密度脂蛋白对内皮细胞的毒性；抑制单核细胞和血小板黏附于血管壁等多种生理作用。在许多慢性疾病(如糖尿病、高血压、动脉粥样硬化等)的早期即存在血管内皮细胞损伤，NO生成减少和或生物利用下降，此时补充外源性NO可平衡机体某些重要的生理功能而达到治疗疾病的目的。　　 方法:基于多靶点药物设计理念，即提高疗效和(或)改善安全性的总体目标，我们采用拼合方法设计合成了几类白杨素及芹菜素偶联不同一氧化氮供体的衍生物，期望这几类新型化合物，既保留原有母体化合物的药理作用，又能释放NO，发挥NO的生理调节作用，这两部分发挥协同或增效的作用，使新化合物较之母体化合物更有效更安全。　　 合成路线是以白杨素或者芹菜素为母核，将不同类型的NO供体通过不同的中间链(如酯基连接链)与白杨素或者芹菜素偶联，得到不同类型的新化合物，其中NO供体包括硝酸酯类和呋咱氮氧化物两类。　　 结果:设计合成得到一氧化氮供体型黄酮(白杨素或芹菜素)的新型衍生物共3种不同类型5系列共18个未见文献报道的新化合物，其中包括硝酸酯类一氧化氮供体型芹菜素衍生物1个系列共3个化合物，呋咱氮氧化物一氧化氮供体型白杨素衍生物2个系列共6个化合物，有机硝酸酯类一氧化氮供体型白杨素衍生物2个系列共9个化合物，所有目标化合物结构均由核磁共振氢谱、质谱等表征确认其结构。　　 结论:基于多靶点药物设计理念，采用拼合方法设计合成白杨素及芹菜素偶联不同一氧化氮供体衍生物的方法是可行的。　　 第二部分、一氧化氮供体型黄酮衍生物体外抗糖尿病血管并发症研究　　 背景：糖尿病是以长期血糖水平升高为基本病理改变的代谢紊乱性疾病，且伴有多脏器损害。糖尿病血管并发症是糖尿病致死致残的主要原因。糖尿病(Diabetes mellitus，DM)血管并发症包括微血管病变(糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变和糖尿病神经病变等)和大血管病变(高血压、缺血性心脏病、脑血管病、外周血管病变等)。糖尿病血管并发症发病机制复杂，1966年发现多元醇通路及其活性增强在糖尿病周围神经病变发病中的作用，首次揭示了糖尿病血管并发症的分子机制。随后，人们相继发现了非酶糖基化终产物(AGEs)增加、蛋白激酶C(PKC)活性增强及氨基己糖通路活化与糖尿病血管并发症发病有关。但是，临床上对这些通路分别予以抑制却未取得预期的试验结果。Brownlee教授于2004年提出糖尿病并发症发病的统一机制学说，认为经典的多元醇途径、AGEs途径、PKC途径和己糖胺途径均是高糖环境下线粒体呼吸链中氧自由基生成过多的结果，然而临床上单纯抗氧化治疗并不能阻止糖尿病血管并发症的发展。这些研究均提示我们，针对单个分子靶点的药物对于治疗影响多个组织甚至多个系统的疾病如糖尿病及糖尿病血管并发症时通常很难达到预期效果，而从多角度攻击疾病系统可以克服许多单靶点药物的局限性，由此产生的多靶点药物治疗可以同时调节疾病网络系统中的多个环节，相对于单个分子靶点的药物来说，这种药物具有更多的优越性，如疗效显著、作用全面、副作用减少、不易产生抗药性等。基于多靶点药物设计理念，我们设计合成了几类一氧化氮供体型黄酮衍生物，研究其体外抗糖尿病血管并发症作用。　　 方法：通过Griess试剂法，检测一氧化氮供体型黄酮衍生物体外NO释放度；通过HepG2肝癌细胞葡萄糖消耗实验检测一氧化氮供体型黄酮衍生物体外促进葡萄糖消耗作用；通过猪胰淀粉酶、大鼠肠蔗糖酶、麦芽糖酶及酵母α-葡萄糖苷酶抑制实验，探讨一氧化氮供体型黄酮衍生物体外抑制葡萄糖苷酶的活性；利用体外蛋白质非酶糖基化终产物形成抑制实验来确定一氧化氮供体型黄酮衍生物体外抑制蛋白质非酶糖基化终产物形成效应；利用牛晶状体醛糖还原酶，以DL-甘油醛为底物，探讨一氧化氮供体型黄酮衍生物体外醛糖还原酶抑制活性；通过清除自由基ABTS、DPPH实验，探讨一氧化氮供体型黄酮衍生物体外清除自由基能力。　　 结果：我们设计合成的一氧化氮供体型黄酮衍生物均具有体外释放NO的能力，在体外均具有剂量依赖性地抑制酵母葡萄糖苷酶活性、抑制蛋白质非酶糖基化产物形成以及醛糖还原酶活性；衍生物3a、3b、3c、9、15a、15b、18b、18c、20a、20b、20c具有剂量依赖性地促进HepG2肝癌细胞葡萄糖消耗的作用，衍生物3b具有体外抑制猪胰淀粉酶及大鼠肠蔗糖酶、麦芽糖酶活性，但后两者作用较母体化合物芹菜素弱；衍生物10、20b、21a、21b具有体外抑制猪胰淀粉酶及大鼠肠蔗糖酶、麦芽糖酶活性，作用较母体化合物白杨素强；一氧化氮供体型黄酮衍生物体外清除自由基能力均较母体化合物弱。　　 结论：一氧化氮供体型黄酮衍生物的多靶点药物设计理念是可行的，部分一氧化氮供体型黄酮衍生物可以通过同时调节糖尿病血管并发症疾病网络系统中的多个环节，具有进一步开发成为抗糖尿病血管并发症前药的潜力。　　 第三部分、o7-硝氧基丁基白杨素体内抗糖尿病研究　　 背景：糖尿病是严重危害人民健康的代谢性疾病，已经成为全球的第三大非传染性疾病。世界卫生组织按糖尿病病因和发病机制将其大致分为Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病、特殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病。Ⅱ型糖尿病又称非胰岛素依赖型糖尿病，约占糖尿病总人数的90％以上。Ⅱ型糖尿病的发病机制目前尚不清楚，胰岛β细胞功能障碍与胰岛素抵抗被公认为是Ⅱ型糖尿病发病的两个重要机制。而糖脂代谢紊乱及由此引发的氧化应激被认为是导致糖尿病人β细胞功能障碍及胰岛素抵抗的共同途径。　　 方法：采用高糖高脂饲料喂养雄性Wistar大鼠4周后腹腔注射小剂量链脲佐菌素(STZ)40mg/Kg，继续高糖高脂饲料喂养4周，选择空腹血糖大于等于7.0和或随机血糖大于等于11.0mmol/L的动物为糖尿病大鼠。将模型制备成功的糖尿病大鼠按体重和血糖值随机分为6组，分别为糖尿病组、糖尿病罗格列酮治疗组(5mg/Kg)、糖尿病O7-硝氧基丁基白杨素(NCH)低剂量治疗组(Smg/Kg)、糖尿病O7-硝氧基丁基白杨素(NCH)高剂量治疗组(10mg/Kg)、糖尿病O7-丁基白杨素(BCH)治疗组(10mg/Kg)、糖尿病白杨素治疗组(10mg/Kg)，每组10只，另外取同批10只Wistar大鼠作为正常对照组。所有动物灌胃给药，每日一次，连续给药6周，糖尿病组和正常对照组均灌胃同体积羧甲基纤维素钠，期间喂饲高糖高脂饲料。每日监测进食量及进水量，每周监测体重和血糖。实验结束前一天进行口服葡萄糖耐量(OGTT)实验。实验结束时，禁食，戊巴比妥钠麻醉，颈动脉采血测定血糖(BP)、血胰岛素(FINS)、糖化血清蛋白(GSP)糖化血红蛋白水平(GHbAlc)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、血尿酸(BUA)、肌酐(BC)、丙二醛(MDA)、超氧化物岐化酶(SOD)水平以及胰岛素抵抗指数(IR)，分离胸主动脉检测离体血管环张力。　　 结果：糖尿病大鼠口服葡萄糖耐量(OGTT)实验曲线下面积(AUC)、糖化血清蛋白(GSP)、糖化血红蛋白(GHbA1c)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、空腹血清胰岛素(FINS)、丙二醛(MDA)、超氧化物岐化酶(SOD)水平以及胰岛素抵抗指数(IR)都与正常对照鼠有统计学差异，说明造模成功。NCH5mg/Kg治疗组可降低糖尿病大鼠GSP，OGTT实验30、60分钟血糖，TG，TC，LDL，MDA，升高HDL，增加血中SOD水平，改善IR；NCH10mg/Kg治疗组可降低糖尿病大鼠空腹血糖，GSP，GHbA1c，MDA，升高HIDL，增加血中SOD水平，改善IR；BCH治疗组可降低糖尿病大鼠血中MDA，升高HDL，增加血中SOD水平，改善IR；白杨素治疗组可降低糖尿病大鼠MDA，升高HDL；罗格列酮治疗组可降低糖尿病大鼠GSP，OGTT实验30分钟血糖，LDL，MDA，增加血中SOD水平，改善IR。糖尿病大鼠内皮依赖的舒张功能较正常大鼠减弱，NCH5，10mg/Kg治疗组，白杨素及罗格列酮治疗组均能改善糖尿病大鼠内皮依赖的舒张功能。　　 结论：白杨素一氧化氮供体衍生物NCH可以通过改善糖尿病大鼠糖脂代谢紊乱及氧化应激；改善糖尿病大鼠胰岛素抵抗及血管内皮功能，具有进一步开发成为抗糖尿病血管并发症前药的潜力。