水杨酸类药物改性低分子量κ-卡拉胶的合成与生物活性测试

论文摘要

近年来,利用可大量获得的海洋糖类化合物作为基础原料,采用降解、接枝修饰和结构衍变等手段,增强海洋糖类的生物活性并降低毒性,开发海洋新药,已经成为我国海洋糖类化合物研究的重要方向。卡拉胶是从红藻中提取出来的硫酸多糖,由于具有抗病毒、抗凝血、抗肿瘤等生物活性而被广泛研究。天然卡拉胶的分子量一般为几十万甚至上百万,如此高的分子量使它们很难通过机体不同的屏障,甚至细胞膜。这就限制了它在临床方面的应用。通过降解、酰化等手段对卡拉胶进行分子修饰是提高其生物活性的有效途径。本文合成了两种低分子量卡拉胶的酰基衍生物,所得产物的精细结构通过UV、FT-IR、1H NMR和13C NMR谱进行表征,并对产物的生物活性进行了初步研究。主要内容如下:首先,合成了O-水杨酰基低分子量κ-卡拉胶（SKC）。在0.1 M的盐酸中,对κ-卡拉胶进行降解,并用四丁基氢氧化铵处理制备低分子量κ-卡拉胶的四丁基铵盐。以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂、N,N-二环己基碳二亚胺为催化剂、水杨酸为酰化剂,对低分子量κ-卡拉胶的四丁基铵盐进行酰化,得到SKC。考察了时间、温度对产物SKC酰化取代度的影响。用UV、FT-IR、1H-NMR及13C NMR确定了产物的组成和结构。结果表明,酰化反应具有区域选择性,主要在κ-卡拉胶的G4S残基的C-6位上形成单酯化合物。其次,合成了低分子量κ-卡拉胶水杨酸甲酯衍生物。首先用吡啶作为溶剂与催化剂由琥珀酸酐与水杨酸甲酯合成了琥珀酰基水杨酸甲酯,并且合成得到的琥珀酰基水杨酸甲酯与低分子量κ-卡拉胶反应进一步合成了琥珀酰基水杨酸甲酯-g-低分子量κ-卡拉胶（SMKC）。对合成的SMKC用UV、FT-IR、NMR确定了其结构。最后,对合成的SKC与SMKC进行了体外抗氧化活性测试,实验结果表明, SKC和SMKC与低分子量κ-卡拉胶相比,其抗氧化活性能力明显得到提高。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 卡拉胶的简介
• 1.2 卡拉胶的化学组成与命名
• 1.3 卡拉胶的理化性质
• 1.3.1 凝胶性
• 1.3.2 溶解性
• 1.3.3 粘度
• 1.3.4 化学稳定性
• 1.3.5 其它物理化学性质
• 1.4 卡拉胶的生物活性
• 1.4.1 抗病毒活性
• 1.4.2 抗肿瘤活性
• 1.4.3 抗凝血
• 1.4.4 卡拉胶的其它生物活性
• 1.5 卡拉胶的分子修饰
• 1.5.1 卡拉胶的降解
• 1.5.2 硫酸酯化
• 1.5.3 卡拉的硒化
• 1.5.4 酰化和烷基化
• 1.6 选题的思路和意义
• 参考文献
• 第二章 低分子量Κ-卡拉胶的制备及其结构分析
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要仪器
• 2.1.3 κ-卡拉胶的纯化
• 2.1.4 透析袋的处理
• 2.1.5 κ-卡拉胶的降解
• 2.1.6 κ-卡拉胶粘度的测定
• 2.1.7 低分子量κ-卡拉胶的表征
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 低分子量κ-卡拉胶的粘均分子量
• 2.2.2 低分子量κ-卡拉胶的FT-IR 测试
• 1H NMR 和¹³C NMR谱图'>2.2.3 低分子量κ-卡拉胶的¹H NMR 和¹³C NMR谱图
• 2.4 本章小节
• 参考文献
• 第三章 O-水杨酰基低分子量Κ-卡拉胶的合成与表征
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 主要试剂
• 3.1.2 主要仪器
• 3.1.3 水杨酸与低分子量κ-卡拉胶反应制备SKC
• 3.1.4 酰化取代度的UV 测定
• 3.1.5 SKC 的表征测试
• 3.2 SKC 的酰基化反应机理
• 3.3 实验结果分析
• 3.3.1 紫外光谱法测定SKC 的酰化取代度
• 3.3.2 反应温度与反应时间对SKC 酰化取代度的影响
• 3.3.3 SKC 的紫外光谱解析
• 3.3.4 SKC 的红外光谱解析
• 1H NMR分析'>3.3.5 SKC的¹H NMR分析
• 13C NMR分析'>3.3.6 SKC的¹³C NMR分析
• 3.4 本章小节
• 参考文献
• 第四章 水杨酸甲酯改性Κ-卡拉胶的合成与表征
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 主要化学试剂与仪器
• 4.1.2 主要仪器
• 4.1.3 水杨酸甲酯的琥珀酰基化
• 4.1.4 SMKC 的合成
• 4.1.5 SMKC 中水杨酸甲酯基团取代度的测定
• 4.1.6 总糖含量的测定（硫酸-苯酚法）
• 4.1.7 硫酸基含量的测定
• 4.1.8 表征测试
• 4.2 水杨酸甲酯改性Κ-卡拉胶的反应机理
• 4.3 结果与计论
• 4.3.1 水杨酸甲酯的琥珀酰基化
• 4.3.2 SMKC 中水杨酸甲酯取代度的测定
• 4.3.3 总糖含量与硫酸基含量的测定
• 4.3.4 SMKC 的UV 测试
• 4.3.5 SMKC 的FT-IR 测试
• 1H NMR分析'>4.3.6 SMKC的¹H NMR分析
• 13C NMR谱图分析'>4.3.7 SMKC有¹³C NMR谱图分析
• 4.4 本章小节
• 参考文献
• 第五章 低分子量Κ-卡拉胶及其水杨酸类衍生物的体外抗自由基氧化活性研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 主要试剂
• 5.1.2 主要仪器
• 2^·ˉ)的清除作用'>5.1.3 对超氧阴离子( O₂^·ˉ)的清除作用
• 5.1.4 清除·OH 自由基
• 5.1.5 对有机自由基 DPPH 的清除作用
• 5.2 结果与讨论
• 2^·ˉ)的清除作用'>5.2.1 对超氧阴离子( O₂^·ˉ)的清除作用
• 5.2.2 清除羟基自由基（·OH）
• 5.2.3 清除 DPPH
• 5.3 本章小节
• 参考文献
• 第六章 全文总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 附录 1 致谢
• 附录 2 攻读硕士期间待发表论文