氮氧自由基与酪氨酸偶联物的设计合成与抗缺氧活性研究

为了提高氮氧自由基HPN的靶向性和抗缺氧活性,本研究基于大中型氨基酸转运体(LAT-1)在脑组织高表达的特点,将HPN同酪氨酸通过不同长度烷基链相连,设计合成了2个脑靶向HPN衍生物。化合物7、8产率均在60%以上,产物结构经红外光谱(IR)、电子顺磁共振(EPR)、高分辨质谱(HRMS)分析确认。抗缺氧活性实验结果表明:两个化合物可以延长常压密闭缺氧小鼠的生存时间,降低急性减压缺氧小鼠的死亡率,并且在仅为HPN给药剂量一半的情况下表现出与HPN相似的抗缺氧活性。

矮垂头菊正丁醇提取物改善高原缺氧小鼠脑组织损伤的作用

目的研究矮垂头菊正丁醇提取物对高原缺氧小鼠脑组织的保护作用。方法将50只小鼠分为缺氧模型组、阳性对照组(乙酰唑胺)和矮垂头菊正丁醇提取物低、中、高剂量组(125、250、500 mg·kg^(-1)),进行常压密闭缺氧实验选择最佳给药剂量。另将40只小鼠分为正常对照组、低压低氧组、阳性对照组(乙酰唑胺)和矮垂头菊正丁醇提取物给药组(500 mg·kg^(-1)),连续灌胃5 d,最后一次给药后,除正常对照组外,其余小鼠在模拟8000米海拔的低氧舱中暴露24 h,随后处死小鼠,取脑组织,测定丙二醛、乳酸、过氧化物酶、乳酸脱氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和总抗氧化能力的水平,酶联免疫法测定脑组织中白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α含量,蛋白印迹法检测脑组织中核因子E2相关因子2、血红素加氧酶1、核转录因子-κB和肿瘤坏死因子-α蛋白的表达水平。结果与正常对照组比较,低压低氧组小鼠脑组织中丙二醛、乳酸、乳酸脱氢酶的含量显著升高(P<0.01),炎性因子白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α的水平增加(P<0.05),超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化氢酶和总抗氧化能力的水平显著降低(P<0.01),核因子E2相关因子2、血红素加氧酶1、核转录因子-κB、肿瘤坏死因子-α的蛋白表达增加(P<0.05),各指标数据均有显著性差异,因此低压低氧模型建立成功。与低压低氧组比较,矮垂头菊正丁醇给药组小鼠脑组织中丙二醛、乳酸、乳酸脱氢酶的含量显著降低(P<0.01),炎性因子白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α的水平降低(P<0.05),超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化氢酶和总抗氧化能力的水平显著升高(P<0.01),核转录因子-κB、肿瘤坏死因子-α的蛋白表达降低(P<0.05),而核因子E2相关因子2和血红素加氧酶1的蛋白水平表达进一步升高(P<0.05)。结论矮垂头菊正丁醇提取物能够激活Nrf-2/HO-1通路,抑制炎性因子的释放,从而降低高原缺氧诱发的氧化应激和炎性反应,缓解脑组织损伤。

长链亲脂性氮氧自由基HPN衍生物的设计合成及对缺氧小鼠存活的影响

目的:设计合成长链取代的2-(4′-羟基苯基)-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-1-氧基-3-氧化物(HPN)衍生物,以增强HPN的抗缺氧活性。方法:以乙腈为溶剂、碳酸钾为缚酸剂,60℃反应条件下将HPN分别与6-溴己醇、6-溴己酸乙酯和6-溴己烷进行烷基化反应得到3个长链亲脂性HPN衍生物1、3和5;衍生物1在氢氧化钠甲醇/水体系下经过水解反应得到衍生物2;以二氯甲烷为溶剂,N,N′-二异丙基碳二亚胺为脱水剂,HPN与己酸进行酯化反应,得到衍生物4。采用红外光谱、电子顺磁共振和高分辨质谱表征衍生物1~5的结构,高效液相色谱法检测衍生物的纯度,计算油水分配系数(logP值)评估衍生物的脂溶性,并通过缺氧小鼠常压密闭缺氧实验和急性减压耐受实验考察HPN及衍生物1~5的抗缺氧活性。结果:5个衍生物的结构经红外光谱、电子顺磁共振和高分辨质谱分析确认,产率均在92%以上,纯度均在96%以上。衍生物1~5的logP值分别为2.78、2.00、2.04、2.88和3.10,均高于HPN(0.97);在给药剂量为0.3 mmol/kg时均能显著延长常压密闭缺氧小鼠的生存时间,并将急性减压缺氧小鼠的死亡率分别下降至60%、70%、60%、70%、40%。结论:衍生物1~5的合成方法简便,产率较高,且在剂量较小的情况下,仍然表现出类似或优于HPN的抗缺氧活性,其中衍生物5的活性最佳。

氮氧自由基三氮唑糖苷衍生物的设计、合成、结构表征与抗缺氧活性评价

氮氧自由基HPN作为一种新型的自由基清除剂,具有良好的抗缺氧活性。为了改善HPN的溶解性和抗缺氧活性,根据活性基团拼接原理,合成了一系列糖基化三氮唑HPN衍生物。首先以乙腈为溶剂、碳酸钾为碱,HPN与1-溴丙炔反应将炔丙基引入HPN分子中,然后在CuI/DIPEA催化下和乙酰叠氮糖发生1,3-偶极环加成反应合成乙酰糖基化三氮唑HPN衍生物2a~2e,最后在CH_(3)ONa/CH_(3)OH条件下脱除乙酰基得到5个糖基化三氮唑HPN衍生物3a~3e。通过常压密闭缺氧实验和急性减压耐受实验考察化合物的抗缺氧活性,结果表明,化合物3a~3e均可以延长常压密闭缺氧小鼠的生存时间,降低急性减压小鼠的死亡率。化合物3a~3e合成方法简便,反应条件温和、产率较高,其中化合物3a~3d的水溶性明显改善,同时表现出类似或者优于HPN的抗缺氧活性。

8-羟基染料木素及其甲基化衍生物的合成与抗缺氧活性研究

目的 制备8-羟基染料木素及其甲基化衍生物,并考察其抗氧化和抗缺氧活性,初步阐明其构效关系。方法以鹰嘴豆芽素A为原料,经甲基化、溴代、甲氧基化和去甲基化等反应,得到8-羟基染料木素(化合物Ⅰ)及3个甲基化衍生物(化合物Ⅱ~Ⅳ);用DPPH自由基清除实验测定4个目标化合物的自由基清除活性;CCK-8法考察其对缺氧PC12细胞的保护作用,于光镜下观察经目标化合物处理后的细胞形态,比色法测定细胞上清液中乳酸脱氢酶(LDH)的活性。结果 目标化合物Ⅰ~Ⅳ的结构通过对比文献或经NMR、MS等波谱手段确认,HPLC检测纯度均>98%。化合物Ⅰ、Ⅱ对DPPH自由基有较好的清除作用。除化合物Ⅳ外,化合物Ⅰ~Ⅲ均可显著提高缺氧PC12细胞的存活率,降低LDH的活性,维持细胞形态,减轻缺氧对PC12细胞的损伤,其活性顺序为:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ。结论 8-羟基染料木素及其甲基化衍生物的DPPH自由基清除活性及对缺氧PC12细胞的保护作用随着分子结构中酚羟基数目的增加而增强,提示这些化合物的自由基清除作用可能是其发挥抗缺氧活性的主要机制,其中,8-羟基染料木素的活性最佳。