加兰他敏的分离、烷基修饰及抑制乙酰胆碱酯酶构效关系研究

论文摘要

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种进行性的神经系统退行性疾病,是最常见的老年痴呆症。目前,阿尔茨海默病已成为影响老年人健康的主要疾病之一。在美国每年用于治疗AD患者的药物费用和护理费用是在癌症和心脏病之后排在第三位花费最大的疾病。目前最为成熟和成功治疗该疾病的方法是采用胆碱酯酶抑制剂（acetylcholinesterase inhibitors, AChEIs）进行治疗,并且胆碱酯酶抑制剂是迄今为止唯一一类通过美国FDA批准用于治疗AD的药物。加兰他敏是第二代AChE的抑制剂,是从石蒜属植物石蒜鳞茎中分离纯化而得的一种天然活性物质。由于加兰他敏在临床上疗效好且不良反应轻,因此AD病患者对于该药物的使用也相对较多。但目前加兰他敏的提取率低、成本高,大大限制了加兰他敏的使用。本实验通过单因素实验和正交实验研究了从石蒜鳞茎中分离纯化加兰他敏,并对其进行烷基化修饰,研究了加兰他敏及其同系物对AChE的抑制作用以及两者之间的构效关系,以期获得高效的乙酰胆碱酯酶抑制剂。本论文主要内容如下：1.加兰他敏提取通过对乙醇提取分离工艺的单因素试验,确定了乙醇的浓度、料液比、提取的温度、提取时间作为正交试验各因素水平。由正交试验结果得出最佳的提取工艺分离如下：在料液比1：10,乙醇体积分数95%,85℃下加热回流提取2次,每次2h,提取率可达81.2%。2.加兰他敏纯化对加兰他敏的分离纯化采用两种方法：一种是通过乙酸乙酯在pH8.5萃取提取液,获得加兰他敏,萃取率为77%,纯度为22.77%。另外一种是通过预实验在HPLC分析柱上分析出流动相,摸索出可以用来分离加兰他敏的流动相,再通过HPLC制备柱制备加兰他敏,制备率为50.8%,纯度为92.52%。3.加兰他敏N-末端烷基化修饰研究了不同反应时间、反应物比例对N-烷基加兰他同系物产率的影响影响。通过实验分析得出：加兰他敏同系物在反应物比例为加兰他敏：溴代烷烃=1：5时,反应时间为36小时,产物的生成率最高。最后通过元素分析、UV、IR、1H NMR、13C NMR等方法确认了化合物的合成。4.加兰他敏及其同系物对AChE抑制作用通过测定加兰他敏及其同系物对AChE的抑制作用和运用软件完成加兰他敏同系物与AChE分子对接结果显示,当对加兰他敏N-末端进行烷基修饰后,加兰他敏同系物对AChE的抑制作用明显增强。当烷基链碳原子数小于12时,加兰他敏同系物对AChE的抑制作用随着碳链的延长而增加,但当烷基链碳原子个数超过12时,对AChE的抑制作用随着碳链的延长而有所降低,说明N-dodecyl-galathamine（C12-GAL）加兰他敏同系物对AChE有最好的抑制效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 阿尔茨海默病概况
• 1.2 乙酰胆碱酯酶（AChE）的研究进展
• 1.2.1 AChE的生物学特性
• 1.2.2 AChE的位点和催化功能
• 1.2.3 AChE的水解的机制
• 1.3 加兰他敏研究进展
• 1.3.1 加兰他敏的结构和性质
• 1.3.2 加兰他敏的来源
• 1.3.3 加兰他敏含量测定
• 1.3.4 加兰他敏的提取分离
• 1.3.5 加兰他敏药理作用
• 1.3.6 石蒜中其它生物碱及药理活性
• 1.4 加兰他敏的合成、修饰及构效关系研究
• 1.4.1 化学合成
• 1.4.2 化学修饰
• 1.4.3 加兰他敏及其同系物与AChE构效关系研究
• 1.5 展望
• 第二章 引言
• 2.1 研究的目的和意义
• 2.2 主要研究内容
• 第三章 加兰他敏的提取、纯化
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验药品
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 加兰他敏含量测定
• 3.3.3 单因素实验提取
• 3.3.4 正交试验
• 3.4 实验结果
• 3.4.1 标准回归方程的绘制
• 3.4.2 单因素试验数据的分析
• 3.4.3 正交试验结果分析
• 3.4.4 加兰他敏的纯化
• 3.5 结论
• 3.6 本章小结
• 第四章 加兰他敏的烷基修饰
• 4.1 引言
• 4.2 设计药物
• 4.3 实验部分
• 4.3.1 实验仪器
• 4.3.2 实验药品
• 4.4 实验方法
• 4.4.1 加兰他敏同系物的合成
• 4.4.2 加兰他敏同系物纯度测定
• 4.4.3 加兰他敏同系物结构鉴定
• 4.4.4 加兰他敏同系物Rf值及熔点测定
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 加兰他敏同系物的合成
• 4.5.2 结构鉴定
• 4.6 本章小结
• 第五章 加兰他敏同系物对AChE抑制作用及分子对接研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验仪器、试剂和材料
• 5.2.1 仪器
• 5.2.2 试剂
• 5.2.3 材料
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 加兰他敏及加兰他敏同系物对AChE抑制作用测定
• 50的测定'>5.3.2 加兰他敏及加兰他敏同系物IC₅₀的测定
• 5.4 加兰他敏及同系物与AChE的分子对接
• 5.4.1 乙酰胆碱酯酶PDB
• 5.4.2 加兰他敏及其同系物与AChE的对接
• 5.5 结果
• 5.5.1 加兰他敏及其同系物对AChE的抑制作用
• 50'>5.5.2 加兰他敏及加兰他敏同系物的IC₅₀
• 5.5.3 加兰他敏同系物与AChE的分子对接
• 5.6 讨论
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 论文中相关词汇缩写
• 附录 合成化合物的图谱
• 致谢
• 硕士学位论文期间发表的学术论文