β-氨基酮及L-酪氨酸衍生物的设计、合成及抗糖尿病活性初步研究

β-氨基酮及L-酪氨酸衍生物的设计、合成及抗糖尿病活性初步研究

论文摘要

糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)是一种以高血糖为主要特征、严重危害健康的内分泌代谢疾病,是世界上第三大非传染性慢性疾病。中国糖尿病患者总数已居世界第二位,仅次于印度。糖尿病作为一种严重的非传染性慢性疾病,已成为世界各国关注的重大公共卫生问题。研发新型抗糖尿病药物已是迫不及待的任务。某些β-氨基酮类化合物具有止咳、抗菌、抗炎、抗癌、抗病毒、镇静、止痛、降压、抑制水肿、抗凝血、抗结核、抗雄激素、碳酸酐酶抑制活性等多种生物活性。本研究室首次将β-氨基酮型Mannich碱用于抗糖尿病活性研究,发现某些化合物具有很好的抑制α-葡萄糖苷酶、激活过氧化物酶体增殖物激活受体反应元件(PPRE)、胰岛素增敏及抑制蛋白质酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)等生物活性。本文在前期研究工作的基础上,根据药物设计原理,结合生物活性实验结果,设计并合成了以下6个系列的β-氨基酮型Mannich碱(TM-1 - TM-6),化学结构如下:本文首次将磺胺、磺胺甲噁唑等结构单元引入三芳基β-氨基酮型Mannich碱分子之中,结合文献报道的类似物合成方法,对该类化合物的合成进行了方法学研究,探索出了该类化合物的最佳合成条件和合成通法。在乙醇或乙醇/氯仿溶剂中,以浓盐酸为催化剂,室温反应20 h-96 h,可以直接生成目标化合物,收率为30.7%-97.5%。合成了88个目标化合物,其中86个为未见文献报道的新物质;所有化合物的结构经1H NMR、13C NMR、ESI MS确证,部分产物还经过IR和HR MS确证。噻唑烷二酮(thiazolidinedione,TZD)类药物是目前治疗Ⅱ型糖尿病的主要药物之一。但研究发现仅S-构型的TZDs药物能与PPARγ高亲和力地结合,而在生理条件下TZDs化合物倾向以外消旋体的形式存在,这表明TZDs化合物只有50%能与PPARγ靶标结合。L-酪氨酸具有天然、稳定的S-构型,L-酪氨酸衍生物是迄今为止发现的活性最强的PPARγ合成激动剂。我们选取L-酪氨酸为起始原料,保留酪氨酸衍生物的基本药效结构,根据药物设计原理,对其亲脂性部分进行一些改造,并研究羧基酯化、成盐、游离对生物活性的影响,设计了两类L-酪氨酸衍生物(TM-7 - TM-12),化学结构如下:以L-酪氨酸为起始原料,经羧基甲酯化、α-氨基保护、酚羟基烃基化、脱去氨基保护基,再与Fmoc-AA-OH偶联制备A类目标分子(2S)-2-(2-((9H-芴甲氧基)羰基氨基)-2-烃基乙酰氨基)-3-(4-丁氧苯基)丙酸甲酯(TM-7),5步反应总收率为38.4%-69.2%;以L-酪氨酸为起始原料,经羧基甲酯化、α-氨基修饰、酚羟基溴乙基化,再与胺发生亲核取代制备B类目标分子(2S)-2-烃基酰胺基-3-{4-[(烃胺基)乙氧基]苯基}丙酸甲酯(TM-10),4步反应总收率为18.9%-57.4%。TM-7和TM-10经水解即得到目标化合物TM-8和TM-11,再将羧基游离即得目标化合物TM-9和TM-12。合成得到10个中间体(其中4个为新物质)、72个未见文献报道的目标分子。多数反应操作简便、收率较高,具有一定绿色化学特性。所有目标化合物的结构都得到1H NMR验证,部分产物还经过13C NMR、ESI MS和HR MS确证。进行了β-氨基酮型Mannich碱的生物活性测试。(1)α-葡萄糖苷酶抑制活性筛选实验发现,8个化合物(1e、1g、4b、4h、4k、5d、5e、5n)的α-葡萄糖苷酶抑制活性达到了50%-79.7%(10μg·mL-1),是10倍浓度阿卡波糖活性(74.1%,100μg·mL-1)的50%以上,其中化合物5e的活性最好,其α-葡萄糖苷酶的抑制活性达到了79.7%(IC502.92μg·mL-1)。(2)PPAR反应元件(PPRE)激动活性筛选发现,有11个化合物(2d、2i、2j、3b、3e、3f、3i、3k、3m、3p、4n)的PPRE激动活性达到了20倍浓度罗格列酮的50%以上(其中化合物2j达到了20倍浓度罗格列酮的86.7%);5个化合物(2c、4d、4f、4m、4o)的PPRE激动活性达到了10倍浓度罗格列酮的50%以上(10μg·mL-1时,化合物4m活性为135.5%)。(3)胰岛素增敏活性测得有4个化合物(1a、1d、1f、1k)的胰岛素增敏活性(241.7%-129.2%,10μg·mL-1)远远超过了10倍浓度罗格列酮的活性(100%,100μg·mL-1);还有7个化合物(5i、5l、6g、6h、6j、6l、6m)的活性达到了10倍浓度的罗格列酮胰岛素增敏活性的60%以上。(4)蛋白质酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性筛选,测得化合物4k的活性为74.6%,达到了10倍浓度对照药(钒酸钠)的80%;化合物3d、4l的相对活性也达到了10倍浓度对照药(钒酸钠)的40%以上。L-酪氨酸为结构母核的目标化合物(TM-7 - TM-12)的生物活性测试正在进行之中,目前还未得到相关数据。本文共合成了160个目标化合物,其中162个为新化合物(含4个中间体)。测试了β-氨基酮型Mannich碱的抗糖尿病活性,初步讨论了它们的结构——活性关系。本文为寻找高效、低毒的抗糖尿病药物提供了新的方向。

论文目录

  • 英文缩略词表
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 文献综述
  • 1.1 糖尿病概述
  • 1.2 PPAR激动剂的研究进展
  • 1.2.1 PPARα激动剂的研究进展
  • 1.2.2 PPARγ激动剂的研究进展
  • 1.2.3 PPARα/γ双重激动剂的研究进展
  • 1.3 α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展
  • 1.3.1 上市药物
  • 1.4 蛋白质酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制剂研究进展
  • 1.4.1 基于天然产物的抑制剂
  • 1.4.2 合成抑制剂
  • 1.5 课题的目的和意义
  • 第2章 β氨基酮类化合物的设计、合成
  • 2.1 前言
  • 2.1.1 课题设计思想
  • 2.1.2 目标分子设计
  • 2.1.3 合成路线设计
  • 2.2 目标化合物的合成
  • 2.2.1 试剂与仪器
  • 2.2.2 目标化合物一般合成方法
  • 2.2.3 实验结果
  • 2.2.4 讨论
  • 附录Ⅰ 波谱数据(1)
  • 第3章 L-酪氨酸衍生物的设计、合成
  • 3.1 前言
  • 3.1.1 课题设计思想
  • 3.1.2 目标分子设计
  • 3.1.3 合成路线设计
  • 3.2 实验内容
  • 3.2.1 试剂
  • 3.2.2 目标化合物的合成
  • 3.3 结果与讨论
  • 3·HCl(M-1)的合成结果与讨论'>3.3.1 L-Tyr-OCH3·HCl(M-1)的合成结果与讨论
  • 3 (M-2)的合成结果与讨论'>3.3.2 L-Boc-Tyr-OCH3(M-2)的合成结果与讨论
  • 3(M-3)的合成结果与讨论'>3.3.3 L-Boc-Tyr(n-Bu)-OCH3(M-3)的合成结果与讨论
  • 3·HCl(M-4)的合成结果与讨论'>3.3.4 L-Tyr(n-Bu)-OCH3·HCl(M-4)的合成结果与讨论
  • 3(M-5-1)的合成结果与讨论'>3.3.5 L-Z-Tyr-OCH3(M-5-1)的合成结果与讨论
  • 3(M-5-2)的合成结果与讨论'>3.3.6 N-PhCH=CHCO-Tyr-OCH3(M-5-2)的合成结果与讨论
  • 2CH2Br)-OCH3(M-6-1)的合成结果与讨论'>3.3.7 L-Boc-Tyr(CH2CH2Br)-OCH3(M-6-1)的合成结果与讨论
  • 2CH2Br)-OCH3(M-6-2)的合成结果与讨论'>3.3.8 L-Z-Tyr(CH2CH2Br)-OCH3(M-6-2)的合成结果与讨论
  • 2CH2Br)-OCH3(M-6-3)的合成结果与讨论'>3.3.9 N-PhCH=CHCO-L-Tyr(CH2CH2Br)-OCH3(M-6-3)的合成结果与讨论
  • 3.3.10 1-苄基哌嗪的合成结果与讨论
  • 3.3.11 (2S)-2-(2-((9H-芴甲氧基)羰基氨基)-2-烃基乙酰氨基)-3-(4-丁氧苯基)丙酸甲酯(TM-7)的合成结果与讨论
  • 3.3.12 (2S)-2-(2-((9H-芴甲氧基)羰基氨基)-2-烃基乙酰氨基)-3-(4-丁氧苯基)丙酸锂(TM-8)的合成结果与讨论
  • 3.3.13 (2S)-2-(2-((9H-芴甲氧基)羰基氨基)-2-烃基乙酰氨基)-3-(4-丁氧苯基)丙酸(TM-9)的合成结果与讨论
  • 3.3.14 (2S)-2-烃基酰胺基-3-{4-[(烃胺基)乙氧基]苯基}丙酸甲酯(TM-10)的合成结果与讨论
  • 3.3.15 (2S)-2-烃基酰胺基-3-{4-[(烃胺基)乙氧基]苯基}丙酸锂(TM-11)的合成结果与讨论
  • 3.3.16 (2S)-2-烃基酰胺基-3-{4-[(烃胺基)乙氧基]苯基}丙酸(TM-12)的合成结果与讨论
  • 3.3.17 波谱解析
  • 附录Ⅱ 波谱数据(2)
  • 第4章 目标化合物的生物活性研究
  • 4.1 前言
  • 4.2 α-葡萄糖苷酶抑制活性
  • 4.2.1 实验原理
  • 4.2.2 实验方法
  • 4.2.3 实验结果
  • 4.2.4 讨论
  • 4.3 PPAR反应元件(PPRE)激动活性
  • 4.3.1 实验原理
  • 4.3.2 实验方法
  • 4.3.3 实验结果
  • 4.3.4 讨论
  • 4.3 胰岛素增敏活性
  • 4.3.1 实验原理
  • 4.3.2 实验方法
  • 4.3.3 实验结果
  • 4.3.4 讨论
  • 4.4 蛋白质酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性
  • 4.4.1 实验原理
  • 4.4.2 实验方法
  • 4.4.3 实验结果
  • 4.4.4 讨论
  • 4.5 其他生物活性
  • 4.6 小结
  • 第5章 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 硕士研究生期间科研成果
  • 谱图
  • 相关论文文献

    • [1].2010—2015年某院住院糖尿病患者情况分析[J]. 中国医院统计 2016(03)
    • [2].糖尿病患者的饮食护理及健康教育研究[J]. 中西医结合心血管病电子杂志 2019(33)
    • [3].倾听患者的声音:中国2型糖尿病患者疾病管理访谈分析[J]. 中国医学伦理学 2019(12)
    • [4].成都市社区老年2型糖尿病患者病耻感水平及影响因素分析[J]. 医学与社会 2019(12)
    • [5].对比分析α-硫辛酸、甲钻胺在糖尿病周围神经病变治疗中的疗效[J]. 中西医结合心血管病电子杂志 2019(30)
    • [6].糖尿病器官缺血再灌注损伤的研究进展[J]. 中国医药导报 2019(33)
    • [7].内蒙古牧区蒙古族2型糖尿病肠道菌群基因学研究[J]. 公共卫生与预防医学 2019(06)
    • [8].生化检验在糖尿病诊断中的临床应用效果[J]. 临床医药文献电子杂志 2019(90)
    • [9].糖化血清白蛋白检验在糖尿病中的应用价值[J]. 山东医学高等专科学校学报 2019(06)
    • [10].糖尿病患者自我效能的研究进展[J]. 健康教育与健康促进 2019(05)
    • [11].循证护理干预对糖尿病患者血糖控制效果分析[J]. 全科口腔医学电子杂志 2019(36)
    • [12].生化检验在糖尿病诊断中的应用及其临床价值评估及有效性评价[J]. 糖尿病新世界 2019(21)
    • [13].2型糖尿病患者动脉粥样硬化的炎性指标的分析[J]. 世界最新医学信息文摘 2019(99)
    • [14].肝功能与2型糖尿病周围神经病变的关系初探[J]. 糖尿病新世界 2019(21)
    • [15].促血管生成因子对糖尿病足作用机制的研究进展[J]. 双足与保健 2019(22)
    • [16].爆发性1型糖尿病1例并文献复习[J]. 皖南医学院学报 2019(06)
    • [17].加强医院糖尿病安全合理用药管理[J]. 中国卫生产业 2019(33)
    • [18].糖尿病患者消化系统恶性肿瘤多发的相关机制[J]. 世界最新医学信息文摘 2019(99)
    • [19].2型糖尿病患者合并亚临床甲状腺功能减退研究进展[J]. 世界最新医学信息文摘 2019(96)
    • [20].正念疗法在糖尿病患者中的应用进展[J]. 世界最新医学信息文摘 2019(98)
    • [21].接纳与承诺疗法在糖尿病中的应用进展[J]. 河北医药 2019(24)
    • [22].甘精胰岛素联合阿卡波糖治疗老年2型糖尿病的效果研究[J]. 黑龙江科学 2020(02)
    • [23].服气辟谷防治2型糖尿病典型病案分析[J]. 亚太传统医药 2019(12)
    • [24].基于“从顺其宜”论甘味药在糖尿病中的应用[J]. 中国中医基础医学杂志 2019(12)
    • [25].个性化护理干预在糖尿病足患者护理中的应用效果[J]. 中国医药指南 2019(33)
    • [26].糖尿病营养治疗与临床护理的要点研究[J]. 中国医药指南 2019(34)
    • [27].糖尿病患者心理社会适应的研究进展[J]. 西南国防医药 2019(12)
    • [28].糖尿病患者CA19-9水平的研究进展[J]. 江苏医药 2019(12)
    • [29].黄芪葛根汤辅助治疗2型糖尿病的作用研究[J]. 中国医药指南 2019(35)
    • [30].糖尿病与膀胱癌相关研究综述[J]. 重庆医科大学学报 2019(12)

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

    β-氨基酮及L-酪氨酸衍生物的设计、合成及抗糖尿病活性初步研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢