6-(烷胺酰肼基)-1-氮杂苯并蒽酮衍生物的合成及生物活性研究

以对氯苯乙胺和邻苯二甲酸酐为原料,设计合成了一系列新的6位取代的1-氮杂苯并蒽酮衍生物.并对所合成衍生物的抑制乙酰胆碱酯酶、丁酰胆碱酯酶和乙酰胆碱酯酶诱导的Aβ聚集活性进行了评价.合成的衍生物表现出中等的胆碱酯酶抑制活性,大部分化合物的抑制IC50值处于微摩尔浓度水平.动力学研究表明,衍生物对乙酰胆碱酯酶的抑制类型属于非竞争性抑制.所有化合物表现出有意义的乙酰胆碱酯酶诱导的Aβ聚集抑制活性,其抑制率在35.2%~62.2%之间.而且,合成的18个新衍生物中有11个化合物能够透过血脑屏障进入中枢神经系统.     

Cu(Ⅱ)离子诱导的β-淀粉样蛋白聚集抑制剂筛选及分子构效关系分析

阿尔茨海默症药物的开发对该疾病的治疗非常重要。利用纳米金为探针研究了13种化合物抑制Cu~(2+)诱导的β-淀粉样蛋白聚集的能力,筛选出了10种有效的抑制剂,并获得了抑制剂抑制能力与其分子结构间的关系,利用筛选出的抑制剂实现了β淀粉样蛋白聚集过程的抑制和H_2O_2产生量的减少,对阿尔茨海默症的研究具有重要意义。     

欧芹酚甲醚腙类衍生物的合成及抗乙酰胆碱酯酶活性研究

以香豆素类化合物欧芹酚甲醚为先导化合物,设计合成了15个欧芹酚甲醚腙类衍生物,所有目标化合物经熔点、¹H NMR和MS进行结构确证。体外抑制乙酰胆碱酯酶活性结果表明,在100μmol/L浓度下,目标化合物3d对乙酰胆碱酯酶具有较强的抑制活性,其抑制率达到66.1%。初步构效关系表明,在欧芹酚甲醚腙类化合物的苯环上引入斥电子基能提高对乙酰胆碱酯酶的抑制活性。分子对接表明化合物3d可以和乙酰胆碱酯酶的催化活性中心部位显著结合。     

电化学活性的二茂铁-肽的合成及其对β-淀粉样肽聚集的抑制作用

以二茂铁甲酸、甘氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、缬氨酸和赖氨酸为原料,苯并三唑-1-四甲基六氟磷酸酯(HBTU)及1-羟基苯并三唑(HOBt)为缩合剂,采用固相合成法,合成了Fc-Gly-Lys-Leu-Val-Phe-Phe-Gly-Lys-OH(简称Fc-GKLVFFGK,其中Fc:ferrocenoyl,二茂铁).用HPLC分离纯化得到目标化合物,并对目标化合物进行红外、紫外、核磁和质谱表征确证其结构.Fc-GKLVFFGK的循环伏安扫描结果表明,在0.2～0.7V范围内出现了一对可逆的氧化还原峰,氧化峰和还原峰电位分别为0.464和0.396V;峰电位之差?Ep为58mV,峰电流密度之比Ipa/Ipc=1.07.采用ThT荧光探针法检测了Fc-GKLVFFGK对β-淀粉样肽(Aβ)聚集的抑制作用.实验结果表明,Fc-GKLVFFGK能有效地抑制Aβ1-42聚集,并且能有效地分解已形成的Aβ1-42纤维.     

欧芹酚甲醚肟酯类化合物的制备及其抗乙酰胆碱酯酶活性研究

为研发具有AChE双位点抑制的新型乙酰胆碱酯酶抑制剂,本论文以香豆素类化合物欧芹酚甲醚为先导化合物,通过氧化、还原、酯化等反应设计合成了14个欧芹酚甲醚肟酯衍生物,并经核磁共振波谱(NMR)和质谱(MS)进行结构确证。采用Ellman法测定了目标化合物在1μmol·mL^-1下对乙酰胆碱酯酶的抑制活性,结果显示目标化合物4i和4n对乙酰胆碱酯酶的抑制率分别达到61.6%和51.2%,且与化合物浓度呈正相关。分子对接分析表明化合物4i可以和AChE的催化位点和外周阴离子位点结合。     

硫黄素T对淀粉样β-蛋白质40聚集成核动力学的双重影响

荧光染料硫黄素T常用于淀粉样纤维聚集过程的定性定量检测。虽然有研究表明,某些抑制淀粉样蛋白质聚集的小分子抑制剂会与硫黄素T相互作用,影响其测试结果。但硫黄素T如何影响淀粉样蛋白质的聚集成核动力学尚不清晰。本文以淀粉样β-蛋白质40 (Aβ40)为模型,系统研究了硫黄素T对Aβ40聚集成核的影响。研究发现：硫黄素T能够显著改变Aβ40的聚集成核动力学,且影响程度与硫黄素T的浓度密切相关。即在低浓度硫黄素T存在下,Aβ40成核速率的延迟时间先随着硫黄素T浓度的升高而缩短,后随着硫黄素T浓度的升高延迟时间反而延长。但延伸的速率却随硫黄素T浓度的升高而缓慢增大。另外,硫黄素T基本不会影响Aβ40的二级结构和纤维形态。同时,等温滴定微量热实验结果表明,硫黄素T结合Aβ40之间的主要作用力为疏水相互作用。据此,本研究提出硫黄素T对Aβ40聚集成核动力学的双重影响机理。这些结果有助于进一步了解硫黄素T与淀粉样蛋白质的作用特点,为今后硫黄素T在Aβ40聚集成核动力学实验中的使用提供参考。     

呋喃并呫吨酮衍生物的合成与生物活性研究

以水杨酸、间苯三酚为原料合成了1,3-二羟基呫吨酮, 经醚化、环化反应得到1-羟基呋喃并呫吨酮3a和3b, 再经Mannich反应合成了10个呋喃并呫吨酮衍生物4和5, 接着通过季铵化反应得到相应的10个季铵盐6和7. 运用IR、一维和二维NMR、MS、元素分析等对化合物进行了结构表征, 考察了化合物4～7对乙酰胆碱酯酶的抑制作用及化合物6, 7的抗癌活性. 结果表明: 化合物4～7对乙酰胆碱酯酶具有较好的抑制活性, IC50＝2.0～12.4 μmol/L; 化合物6, 7对肝癌(HepG2)、肺癌(SPC-A)、口腔上皮癌(KB)、乳腺癌(MCF-7)这四种癌细胞株的增殖均有抑制作用, 其中化合物6c对癌细胞株HepG2、化合物7d对癌细胞株MCF-7的抑制作用最强, IC50分别为0.82和0.77 μmol/L.     

AChE抑制剂类抗AD药物的研究进展

阿尔茨海默病(AD)是常见的一种神经退行性疾病,胆碱能神经传递缺陷是该病的主要病因。AD可以通过使用能抑制乙酰胆碱酯酶(AchE)的制剂来治疗。抑制乙酰胆碱酯酶的关键作用一是增强AD患者的胆碱在大脑中的运输,二是减少患者大脑中β-样淀粉蛋白的聚集和神经纤维的形成。目前对AChE抑制剂的研究主要集中在他克林、多奈哌齐、加兰他敏、石杉碱甲等已有药物及其衍生物,以及天然产物(尤其是植物、微生物来源的)及其衍生物。     

硫黄素T对淀粉样β-蛋白质40聚集成核动力学的双重影响（英文）

荧光染料硫黄素T常用于淀粉样纤维聚集过程的定性定量检测。虽然有研究表明,某些抑制淀粉样蛋白质聚集的小分子抑制剂会与硫黄素T相互作用,影响其测试结果。但硫黄素T如何影响淀粉样蛋白质的聚集成核动力学尚不清晰。本文以淀粉样β-蛋白质40(Aβ40)为模型,系统研究了硫黄素T对Aβ40聚集成核的影响。研究发现:硫黄素T能够显著改变Aβ40的聚集成核动力学,且影响程度与硫黄素T的浓度密切相关。即在低浓度硫黄素T存在下,Aβ40成核速率的延迟时间先随着硫黄素T浓度的升高而缩短,后随着硫黄素T浓度的升高延迟时间反而延长。但延伸的速率却随硫黄素T浓度的升高而缓慢增大。另外,硫黄素T基本不会影响Aβ40的二级结构和纤维形态。同时,等温滴定微量热实验结果表明,硫黄素T结合Aβ40之间的主要作用力为疏水相互作用。据此,本研究提出硫黄素T对Aβ40聚集成核动力学的双重影响机理。这些结果有助于进一步了解硫黄素T与淀粉样蛋白质的作用特点,为今后硫黄素T在Aβ40聚集成核动力学实验中的使用提供参考。     

EGCG对β-淀粉样蛋白聚集的抑制作用:pH的影响

研究了表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)在不同pH值(5. 0,6. 0和7. 4)下对β-淀粉样蛋白(Aβ_(42))聚集的抑制作用.结果表明,虽然在上述pH范围内EGCG均可抑制Aβ_(42)聚集和细胞毒性,但不同pH值下EGCG与Aβ_(42)的作用方式不同.当pH=5. 0时,Aβ_(42)可在数秒内聚集,EGCG-Aβ_(42)相互作用最弱,因此聚集前期EGCG不能有效抑制Aβ_(42)纤维化;培养24 h时,产生35. 1%的β-折叠结构和50%的硫黄素T(Th T)荧光;但此pH值下EGCG可通过降低Aβ_(42)表面疏水性使聚集体重塑,因此在聚集后期可阻碍Aβ_(42)纤维化.当pH=6. 0时,Aβ_(42)聚集速度降低,EGCG-Aβ_(42)相互作用增强,EGCG对Aβ_(42)纤维化的抑制作用较pH=5. 0时更加显著,几乎可完全抑制Aβ_(42)向β-折叠构象转换和Th T荧光的产生.当pH=7. 4时,Aβ_(42)聚集速度最慢,EGCG与Aβ_(42)结合作用最强,因而能够增加Aβ_(42)稳定性和聚集延滞期,显著抑制Aβ_(42)纤维化.     

7-二乙氨基香豆素腙及酰腙衍生物的制备及乙酰胆碱酯酶抑制活性研究

本论文采用亚活性结构拼接的方法,以7-N,N-二乙氨基-4-甲基香豆素为原料,经二氧化硒氧化,然后与取代肼和取代酰肼反应,合成了13个7-N,N-二乙氨基香豆素腙及酰腙衍生物。所有目标化合物经1H NMR和MS进行结构确证。体外抑制乙酰胆碱酯酶活性结果表明,目标化合物4a和4c对乙酰胆碱酯酶具有较强的抑制活性,其IC50值分别为42. 89和90. 32μmol/L。初步构效关系研究表明,酰腙衍生物对乙酰胆碱酯酶的抑制活性比腙类衍生物好。     

含1,3,4-噁二唑的喹啉衍生物的合成、抗AChE活性及分子对接研究

为研发新型乙酰胆碱酯酶抑制剂,本文通过碘介导环化反应合成了一系列含1,3,4-噁二唑的喹啉衍生物,并通过熔点和核磁共振确定了其结构。在1 μmol/mL浓度下,对这些衍生物抗乙酰胆碱酯酶活性进行了初步的生物测定。结果表明,化合物4b和4j具有中等的抑制活性,抑制率分别为79.18%和78.46%。初步的构效关系表明,在目标化合物的1,3,4-噁二唑环上引入杂环可以其提高其活性。分子对接研究表明,化合物4b和4j和乙酰胆碱酯酶的催化活性中心部位显著结合。     

3种改性小分子对不同Aβ42纤维结构稳定性的影响机制研究

淀粉样蛋白(Aβ)的错误聚集是阿尔茨海默症(AD)的关键病理诱发因素,主要通过Aβ的自聚集和金属离子诱导聚集两种方式实现.实验结果表明,食用樱桃红(ER)、丹参酮(TS)、氯碘喹啉(CQ)在不同程度上都能起到抑制淀粉样蛋白聚集的作用,但其作用机制大不相同.将ER,TS和CQ分子结构进行两两重组,获得3种新的活性分子,使其兼具金属螯合、旋转键及N-末端区域(NR)结合的复合优势.结果发现,改性分子对不同Aβ42聚集体的作用各异.有的改性小分子对纤维起到解聚集的效果,而有的则增加纤维的稳定性;有的小分子对一种纤维结构起到解聚集的效果,而对另一种则起到稳定的作用.并发现尽管小分子的负电基团与同带负电的Aβ纤维有很强的排斥作用,但其对某些构型依然有解聚集的效果.     

染料木素氨基甲酸酯类衍生物的合成及生物活性研究

基于多靶点药物设计策略,以染料木素为先导化合物,对其7-位和4’-位羟基进行修饰,合成了24个染料木素氨基甲酸酯类衍生物,其化学结构经1H NMR和HRMS确证.生物活性测试结果表明,部分化合物对乙酰胆碱酯酶具有较强抑制活性,且对H2O2诱导的PC12细胞氧化损伤具有显著保护作用.     

阻断铜离子介导神经毒性的小分子抑制剂研究

过量的铜离子介导淀粉样蛋白异常聚集被认为是导致淀粉样蛋白变性病的主要因素之一. 基于淀粉样蛋白聚集机理及金属铜离子的氧化还原机理, 我们选用β-淀粉样蛋白Aβ1-40作为蛋白模型, 设计并合成出由硫代黄素 T衍生出来的小分子抑制剂. 该小分子抑制剂可以螯合淀粉样蛋白周围过量的一价铜离子, 阻止有害的氧化还原循环过程, 抑制活性氧物质的产生, 从而达到保护细胞的目的. 这为治疗铜离子介导的淀粉样蛋白错误折叠所造成的疾病提供了新的策略.     

Aβ40和hIAPP在溶液和表面的成核与交叉成核聚集行为（英文）

阿尔茨海默氏病(AD)和2型糖尿病(T2DM)是常见的由蛋白质错误折叠引起的疾病,作为与此二者相关的致病蛋白,淀粉样β蛋白(Aβ)和人胰岛淀粉样多肽(h IAPP)的交叉聚集行为暗示了AD和T2DM的相关性。然而,Aβ和h IAPP在体内的交叉聚集过程尚不明确。为了更好地模拟体内环境特征,即同时存在不同形式的淀粉样蛋白聚集体,且少量的聚集体附着在血管壁上会成为聚集过程的种子,本文以硫代黄素T荧光测定,原子力显微镜,圆二色光谱,石英晶体微天平以及MTT法作为研究手段,探究了Aβ和h IAPP在溶液和固体表面的成核与交叉成核聚集行为。结果表明,少量的Aβ40和h IAPP种子(单体浓度的1/50)即可显著改变异源聚集的聚集路径,形成具有不同形态且含有更多β-折叠结构的异源聚集体,导致更高的细胞毒性。溶液和固体表面上的结果均证明异源成核聚集效率低于同源聚集,且异源聚集的特征很大程度上取决于种子类型。此外,不同于溶液中所得结果,h IAPP种子在固体表面的交叉成核聚集效率显著高于Aβ40种子,证明了界面性质对交叉聚集过程的影响。这些结论对于理解淀粉样蛋白交叉聚集过程具有重要意义。     

截短与修饰的β-淀粉样蛋白与阿尔茨海默病

β-淀粉样蛋白(Aβ)的聚集和沉积被认为是导致阿尔茨海默病的重要因素,早前的研究多集中在全长无修饰的Aβ_1-40和Aβ_1-42上。近些年研究发现,在AD患者大脑内存在着多种截短与修饰的Aβ蛋白,它们对AD的疾病进程有不可忽视的贡献。例如,焦谷氨酸Aβ、磷酸化Aβ被认为是AD患者出现症状的标志;截短的Aβ_4-40/42在患者脑内的含量与Aβ_1-40/42接近且具有类似的聚集性质和毒性;患者脑内氧化压力升高导致的酪氨酸硝基化、二聚化和甲硫氨酸氧化形式的Aβ也具有不同的性质。本文对这些截短与修饰的Aβ蛋白的产生、结构、毒性以及和AD的关联进行了综述。     

Aβ40和hIAPP在溶液和表面的成核与交叉成核聚集行为

阿尔茨海默氏病(AD)和2型糖尿病(T2DM)是常见的由蛋白质错误折叠引起的疾病，作为与此二者相关的致病蛋白，淀粉样β蛋白(Aβ)和人胰岛淀粉样多肽(hIAPP)的交叉聚集行为暗示了AD和T2DM的相关性。然而，Aβ和hIAPP在体内的交叉聚集过程尚不明确。为了更好地模拟体内环境特征，即同时存在不同形式的淀粉样蛋白聚集体，且少量的聚集体附着在血管壁上会成为聚集过程的种子，本文以硫代黄素T荧光测定，原子力显微镜，圆二色光谱，石英晶体微天平以及MTT法作为研究手段，探究了Aβ和hIAPP在溶液和固体表面的成核与交叉成核聚集行为。结果表明，少量的Aβ40和hIAPP种子(单体浓度的1/50)即可显著改变异源聚集的聚集路径，形成具有不同形态且含有更多β-折叠结构的异源聚集体，导致更高的细胞毒性。溶液和固体表面上的结果均证明异源成核聚集效率低于同源聚集，且异源聚集的特征很大程度上取决于种子类型。此外，不同于溶液中所得结果，hIAPP种子在固体表面的交叉成核聚集效率显著高于Aβ40种子，证明了界面性质对交叉聚集过程的影响。这些结论对于理解淀粉样蛋白交叉聚集过程具有重要意义。     

基于AChE和BuChE靶标的查尔酮衍生物的合成及生物活性研究

为了探寻治疗阿尔茨海默症（AD）的潜在双靶标活性化合物,本研究设计合成了5个新的查尔酮衍生物,并对它们的生物活性进行了评价。酶活性测定结果表明,化合物C1～C5对乙酰胆碱酯酶（AChE）和丁酰胆碱酯酶（BuChE）均具有显著的抑制活性。其中,化合物C4对AChE和BuChE有明显的抑制作用,IC₅₀分别为6.00和2.63μmol/L。细胞实验表明,化合物C4对Glu、H₂O₂和Aβ_1-42诱导的神经母细胞瘤SH-SY5Y损伤具有显著的保护作用,且呈剂量依赖性。Y迷宫和Morris水迷宫研究表明,C4能改善东莨菪碱诱导的小鼠的认知障碍和背景记忆能力,且对小鼠自主活动无影响,具有毒副作用小的优点。此外,C4能显著降低小鼠皮层总胆碱酯酶和丙二醛含量,提高谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶含量。分子模拟显示,化合物C4能够结合AChE和BuChE的催化活性位点和外周阴离子位点。因此,化合物C4可能是一种很有前途的双靶向活性分子,值得做进一步的结构优化和活性评价,以期发现更安全高效的AD治疗药物。     

新型他克林-丁苯酞杂合物作为多靶点胆碱酯酶抑制剂的设计合成及活性评价（英文）

设计合成并评价了一系列他克林-丁苯酞杂合物作为多功能胆碱酯酶(ChE)抑制剂治疗阿尔茨海默病的活性.结果表明,他克林-丁苯酞杂合物对两种胆碱酯酶均表现出抑制活性.其中3-丁基-6-((7-((1,2,3,4-四氢吖啶-9-基)氨基)庚基)氧基)异苯并呋喃-1(3H)-酮(10b)显示出最优的乙酰胆碱酯酶(AChE,IC50=38.65nmol·L-1)抑制活性,高于他克林(IC50=200.70 nmol·L-1)约5倍. 3-丁基-6-((8-((6-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-9-基)氨基)庚基)氧基)异苯并呋喃-1(3H)-酮(10g)显示出最好的丁酰胆碱酯酶(BuChE,IC50=33.69nmol·L-1)抑制活性,其值与他克林(IC50=27.12nmol·L-1)相似,高于多奈哌齐(IC50=7530nmol·L-1)约220倍.在大鼠海马体神经元细胞Aβ诱导损伤模型中,测试化合物对大鼠海马神经元细胞(Rat hippocampal neurons)中ROS水平的影响,结果显示,大多数化合物均能对Aβ1-42诱导的大鼠海马体神经元细胞分泌的ROS产生抑制作用.