PTP1B抑制剂的制备与构效关系研究

论文摘要

蛋白酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase, PTP1B）是蛋白酪氨酸磷酸酶（protein tyrosine phosphatases, PTPs）家族中的一个经典的非受体型酪氨酸磷酸酶,在胰岛素信号通路中起着重要的负调控作用,是目前公认的一个新颖的糖尿病和肥胖症治疗靶点。寻找PTP1B的高活性抑制剂对糖尿病和肥胖症治疗有着重要的应用前景。双-（2,3-二溴-4,5-二羟基苯基）-甲烷（BDDPM）是从松节藻醇提物中分离鉴定出的溴酚类化合物,体外活性筛选发现,它具有极强的蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）抑制活性(IC50=2.4μmol/L)。采用高脂饮食-链脲佐菌素诱导的大鼠模型（STZ-DM）对富含BDDPM的松节藻醇提物进行动物实验,发现中、高剂量组同样表现出惊人的活性,降糖效果优于阳性对照临床药物文迪雅,并呈剂量依赖性。于是拟采用STZ-DM大鼠模型对单一组分BDDPM进行药理、药效学等体内降糖活性研究,但体内动物实验需要30g以上BDDPM,所以首先要解决药源的问题。本文尝试从天然海藻提取分离和化学合成两种途径来解决BDDPM制备的问题。首先本文尝试从松节藻中提取分离BDDPM的制备方法。通过正相硅胶色谱、凝胶Sephadex LH-20色谱和重结晶等纯化手段分离纯化目标化合物BDDPM,并借助IR,MS和NMR等技术确定了其化学结构。最终从常温风干的50kg松节藻干样品中分离得到7.8g BDDPM。由于松节藻藻体构成复杂,给分离纯化BDDPM带来极大困难,致使分离纯化过程耗费大量时间和金钱;并且原材料松节藻的采集也易受季节和原料短缺等自然因素的影响。所以,从天然海藻中分离纯化的方法不适宜用于BDDPM的制备。本文的重点是对BDDPM（4e）的化学合成途径进行研究。本文通过5步合成法（Friedel-Craftz酰基化反应、苯环逐级溴代、羰基还原、羟基脱保护）成功地合成了BDDPM,合成总产率为23.6%。同时本文采用上述合成路线获得了四个系列共计20个溴酚系列衍生物（4e为目标产物BDDPM,其余19个为溴酚系列衍生物）,其中10个为新化合物。合成的20个化合物经1H NMR、13C NMR、MSEI和IR进行了结构鉴定。合成的20个化合物在体外活性筛选中均表现出不同程度的PTP1B抑制活性,其中合成的目标产物4e具有与天然分离纯化获得的BDDPM同等效率的PTP1B抑制作用。另外,通过比较四个系列化合物PTP1B抑制活性间的差异,对此类溴酚化合物的构效关系作了初步分析,结果表明:1.羰基官能团的存在会明显降低此类化合物的PTP1B抑制率;2.化合物中的羟基官能团被甲氧基保护后,PTP1B抑制活性会得到一定程度的加强;3.化合物苯环上溴原子取代基数目增多时,其PTP1B抑制率也会随之增强。但是,筛选结果中也有少部分化合物的PTP1B抑制作用与上述规则相违背。因此,本文总结的初步构效关系还需要进一步的实验研究加以验证。最后本文通过化学合成的方法,经过5步反应成功地制备出了30g BDDPM,为后续的药理、药效学研究奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 PTP1B 的结构及其抑制剂的研究进展
• 1.1 PTP1B 简介
• 1.2 PTP1B 与T2DM 的关系
• 1.3 PTP1B 抑制剂的研究进展
• 1.3.1 无机类PTP1B 抑制剂
• 1.3.2 有机类PTP1B 抑制剂
• 1.3.3 天然产物中PTP1B 抑制剂
• 参考文献
• 第二章 松节藻中BDDPM 的提取分离
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验仪器及试剂
• 2.3 实验步骤与结果
• 2.3.1 样品的提取分离
• 2.3.2 硅胶柱层析分离
• 2.3.3 J 样品的分离
• 2.3.4 BDDPM 结构确认
• 2.4 讨论与结语
• 参考文献
• 第三章 BDDPM 的化学合成及构效关系研究
• 3.1 BDDPM 的化学合成
• 3.1.1 BDDPM 的逆合成分析
• 3.1.2 BDDPM 的合成路线
• 3.1.3 实验与结果
• 3.1.4 讨论与结语
• 3.2 BDDPM 的构效关系
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 实验结果
• 3.2.4 初步构效关系
• 3.2.5 讨论与结语
• 参考文献
• 第四章 BDDPM 的化学合成制备
• 4.1 合成路线
• 4.2 合成步骤与结果
• 4.3 讨论与结果
• 第五章 结论
• 5.1 总结
• 5.2 创新点
• 5.3 论文不足之处及后续工作
• 博士在读期间研究论文及专利情况
• 致谢
• 附录