姜黄素及其类似物对自由基诱导的线粒体过氧化的保护作用

姜黄素(curcumin,1)是烹饪调味品姜黄中的一种黄色色素,具有抗炎、抗氧化、免疫调节、抗癌、抗高血脂等多种药理作用[1-3].为了研究它的抗氧化活性构效关系,我们合成了一系列姜黄素类似物,研究了它们对自由基诱导的大鼠肝脏线粒体过氧化的保护作用.分别采用水溶性的偶氮引发剂2,2'-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐(AAPH)热分解产生过氧自由基(ROO·)及Fenton反应产生羟自由基(HO·)引发大鼠线粒体的过氧化,通过检测硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)的含量测量过氧化的程度,结果发现姜黄素及其类似物均能够不同程度地抑制线粒体的过氧化.其中Curcumin,DMC和MC的抗氧化作用较强(Figure 1).     

姜黄素类似物的合成及其清除自由基的研究

姜黄素(见图1)为中药姜黄的主要成分,是一种黄色色素。研究报道姜黄素具有抗氧化、抗炎、抗病毒、抗癌等生物活性[1-4]。本文通过芳香醛和环己酮催化缩合反应合成了一系列姜黄素类似物(见图2),研究了它们抗自由基的活性。图1姜黄素的化学结构F ig.1 Chem ical structure of cur     

不对称姜黄素类似物的合成及其清除自由基的研究

姜黄素类化合物中,非对称结构的单去甲氧基姜黄素具有一些特殊的生物活性.通过碱法合成2-单取代苯亚甲基环戊酮中间体,再用酸催化合成了10不对称的单羰基姜黄素类似物,多酚羟基的类似物可以不通过羟基保护直接合成,其中,除A1外其它9个为新化合物,并测试了所合成类似物对DPPH自由基的清除能力.结果表明类似物的酚羟基对自由基清...     

含哌啶酮结构单元的姜黄素类似物的合成及其诱导癌细胞凋亡活性

以邻甲氧基苯甲醛为原料,经羟醛缩合反应合成了6个单羰基姜黄素类似物（1a~1f）,其结构经¹H NMR和¹³C NMR确证。采用MTT法研究了1a~1f对人肺癌细胞A549和NCI-H460的抑制活性。结果表明：大部分化合物的活性显著优于天然产物姜黄素。其中3,5-二(2-甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮（1d）可促进细胞活性氧的产生,对A549有诱导凋亡效果。     

姜黄素类似物的合成及其生物活性的测定

实验合成了姜黄素的Knoevenagel缩合物4-(2-呋喃次甲基)姜黄素C1,氨基硫脲Schiff 碱配体E1,及其Schiff 碱配体的Zn(Ⅱ)配合物D1.采用DPPH法测定了产品清除自由基的能力,结果表明产品C1对DPPH自由基清除率为82.0%.在pH7.2的Tris-Hcl缓冲溶液中,采用紫外光谱和荧光光谱研究了C1与鲱鱼精DNA的相互作用,结果表明,C1与DNA是通过嵌插模式发生相互作用的,其键合常数为Kq =9.31×103.     

姜黄素及其衍生物对醛糖还原酶的抑制作用

高血糖条件下,多元醇代谢通路（图1）被激活是糖尿病并发症发生与发展的重要原因之一。     

绿茶多酚对自由基诱导的红细胞膜过氧化的抑制作用

采用水溶性偶氮引发剂2,2'-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐(AAPH)在37引发入血红细胞膜的过氧化,通过测定氧气吸收及维生素E的消耗研究了过氧化过程的动力学,并对从绿茶中提取的主要多酚类化合物的抗氧化活性做了定量研究。使用的绿茶多酚有:(-)-表儿茶素(EC),(-)-表儿茶素(EGC),(-)-表儿茶素酸酯(ECG)和(-)-表儿茶素培酸酯(EGCG)。结果表明,这些绿茶多酚能够显著缩短过氧化反应的动力学链长,有效地抑制红细胞膜的过氧化。抗氧化活性顺序为:EC〉GCG〉EGCG〉EGC。     

新型姜黄素类似物的微波合成及其抗氧化活性

采用微波法,取代苯甲醛分别与环戊酮和环己酮经克莱森-斯密特缩合反应制得中间体2,6-双苯亚甲基环己酮(2a~2e)和2,5-双苯亚甲基环戊酮(5a);2a~2e或5a分别与硫脲或尿素经Biginelli反应合成了8个新型的姜黄素类似物(3a~3e,4a,4c和6a),其结构经1H NMR,13C NMR,IR和MS表征。利用DPPH法比较3~6与姜黄素的抗氧化能力。实验结果表明:3~6的抗氧化能力均比姜黄素母核结构高;3比4和6的自由基清除能力强;随用药量增大,抗氧化能力呈现先增强后下降的趋势,并在0.09 mg·mL-1~0.12 mg·mL-1自由基清除率达最大。     

姜黄素及其类似物诱导人早幼粒白血病(HL-60)细胞调亡

姜黄素(Curcumin,Cur)是烹饪调味品姜黄中的一种黄色色素,具有抗癌、抗炎、抗氧化等多种药理作用[1～3].为了研究它的抗肿瘤构效关系,我们合成了一系列姜黄素类似物(结构见Scheme 1),研究了它们诱导HL-60细胞凋亡的活性及构效关系.采用MTT法测定细胞存活率,通过细胞形态学、DNA电泳梯形条带、流式细胞仪来观察及检测细胞的凋亡.结果发现姜黄素及其类似物作用48 h后能抑制HL-60细胞增值,诱导HL-60细胞凋亡.其中Cur,DMCur,MCur,DiMCur和DiACCur的作用较强.     

多酚姜黄素类似物的一步合成

以无水乙醇或THF为溶剂,浓盐酸为催化剂,含羟基芳香醛可以在不保护酚羟基的情况下与酮一步完成缩合反应,合成了12个多酚姜黄素类似物,产率62%～98%,其结构经1H NMR,MS,IR和元素分析确证.     

硫辛酸类似物清除自由基活性的理论研究

为寻找高效抗氧化剂,本文采用量子化学方法,在"万能抗氧化剂"硫辛酸的结构基础上,设计、研究了16种不同碳链长度、不同成环原子类型、不同成环原子个数的硫辛酸类似物。以X-Y键的解离焓DBE和分子电离势IP为理论指标评价了这些化合物的抗氧化性。研究结果表明,成环原子数目、分子碳链长度、成环原子类型对BDE和IP产生不同程度的影响。其中,成环原子数目、分子碳链长度对抗氧化性影响较小,成环原子类型影响较大。硫辛酸的含硒类似物有可能成为新型的高效抗氧化剂。HOMO能级顺序与IP数值预测的抗氧化性的顺序一致,较好的阐明了结构对硫辛酸类物质抗氧化性的影响。计算结果为新型抗氧化剂的设计、合成提供了理论支撑。     

姜黄素衍生物与类似物的构效关系研究进展

根据目前对姜黄素衍生物与类似物的结构与药理作用的关系的研究现状,论述了姜黄素衍生物与类似物的结构与其抗氧化、抗炎和抗肿瘤的药理作用的关系,包括对姜黄素及其衍生物与类似物的结构修饰与其活性之间的关系的论述。大量的实验结果显示姜黄素衍生物与类似物的药理作用与其结构中所具有的官能团有着密切的关系,这为新药开发提供了一个很好的方向。     

基于AuNPs/PANI-NF复合膜的电化学细胞传感器对姜黄素诱导HeLa细胞凋亡的抑制作用检测

以聚苯胺纳米纤维(PANI-NF)-纳米金(AuNPs)复合膜构建传感界面,在AuNPs/PANI-NF界面上修饰转铁蛋白(Tf),利用转铁蛋白与人宫颈癌细胞(HeLa)表面大量表达的转铁蛋白受体(TfR)之间的特异性识别作用,将细胞捕获到传感器界面,导致电化学阻抗值变化。利用电化学阻抗谱研究姜黄素对HeLa细胞的抑制作用。结果表明,随着药物浓度的增大和作用时间的延长,电化学阻抗值下降,表明姜黄素对细胞的抑制作用增强。电化学阻抗值的变化率与药物浓度和作用时间具有量效关系;电化学方法检测显示,姜黄素对HeLa细胞的抑制作用趋势与MTT法及倒置显微镜检测到的姜黄素对HeLa细胞的抑制作用结果相吻合,从而建立了一种检测药物对细胞抑制作用的新方法。该方法具有简便、灵敏度高、费用低廉等优点。     

稀土硝酸盐对生成超氧阴离子自由基的抑制作用

用脉冲辐解法研究了稀土硝酸盐对生成超氧阴离子自由基的抑制作用。稀土硝酸盐对脉冲辐解充氧甲酸钠溶液产生．Ｏ２＾－有明显的抑制作用,抑制率在２８％－９２％之间,且稀土硝酸盐浓度与其对．Ｏ２＾－的抑制作用之间存在明显的剂量效应关系。     

兴奋剂重组人促红细胞生成素及其类似物检测方法的研究进展

重组人促红细胞生成素(rhEPO)是一种激素类兴奋剂,近年来被滥用在一些耐力性比赛项目中。由于重组与内源性EPO的氨基酸序列相同,区别很小,并且在尿样或血样中的浓度低,代谢快,给检测带来了很大的难度。本文从直接方法和间接方法两个方面综述了近几年来兴奋剂rhEPO及其类似物检测的研究进展,并结合本小组的工作展望了rhEPO检测的发展方向。     

胰岛素及其类似物诱导的介体促脂肪合成和性质

本文以胰岛素、[D-Ala]~(B_0)胰岛素和去B_1去五肽胰岛素(均为11.2ng/ml)分别与猪肝膜保温,分离所得的介体组份1(分子量约为3700D)对大鼠脂肪细胞脂肪合成的促进作用与胰岛素及其上述类似物的直接作用相比较。结果表明,诱导的介体组份1对脂合成的促进作用依次为:胰岛素介体>[D-Ala]~(B_0)胰岛素介体>去B_1去五肽胰岛素介体。这与胰岛素及上述类似物的直接作用吻合。实验还研究了该介体在酸性和中性条件下的性质,并发现该介体对链霉蛋白酶和神经氨酸苷酶敏感,提示该介体可能为一糖肽。     

蜂毒肽及其类似物的抗菌活性、溶血活性及与磷脂膜的作用

用CD谱测定了蜂毒肽及其类似物在Tris缓冲液、含2mol/LNaCl的Tris缓冲液和质量分数为10%的六氟异丙醇(HFIP)水溶液中的二级结构.结果表明,蜂毒肽及其类似物在Tris缓冲液中无确定的二级结构.在含2mol/LNaCl的Tris缓冲液中的α-螺旋结构的含量大大增加,表明其形成聚集体.未发现聚集与抗菌活性或溶血活性之间有相关性.在10%HFIP溶液(模拟生物膜环境)中的α-螺旋结构的含量大大增加,表明这些多肽具有内在形成α-螺旋结构的倾向.比较二级结构与抗菌和溶血活性发现,细菌细胞膜促进α-螺旋结构形成的环境比红血球细胞膜和HFIP水溶液强得多,而红血球细胞膜和HFIP水溶液的环境类似.     

氢键诱导的可控自由基聚合

氢键是一种非共价键的分子间相互作用,在超分子构建和功能材料合成领域已经得到广泛运用。氢键作用也被应用于可控自由基聚合体系中,以实现对分子量、立构规整性以及序列分布的微结构精密调控。近年来的研究结果表明,氢键诱导作用可提高聚合物分子量控制及聚合物的间同立构规整度;并且,当使用氟醇作为氢键供体溶剂,分别以甲基丙烯酸甲酯(MMA),4-乙烯基吡啶(4VP)和2-乙烯基吡啶(2VP)为单体进行的可控自由基聚合,氢键作用改变了共聚单体的序列分布,证明了氢键诱导下的单体双键活化作用。这为利用分子间非共价键诱导构建聚合物微结构的精密合成提供了新的策略。     

新型含氟姜黄素类似物的合成、晶体结构及抗肿瘤活性

采用活性基团拼接法将含氟苯甲醛与酮反应, 合成了5个含氟单羰基姜黄素类似物, 结构经IR, ¹H NMR及ESI-MS确认. 对所合成的化合物进行了抗肿瘤活性测试(MTT法), 结果表明, 部分化合物对肿瘤细胞有较强的选择性抑制活性, 其中2,6-二(4-氟亚苯基)环己酮(3a)和2,6-二(2-氟亚苯基)环己酮(3b)的抗肿瘤谱广, 活性较好, 就此对化合物3b作了单晶培养, 并就晶体结构进行了X衍射分析. 结构表明化合物3b属三斜晶系, 空间群 P-1. 晶胞参数 a＝0.9222(2) nm, b＝0.9732(2) nm, c＝1.0127(2) nm, α＝88.920(4)°, β＝75.672(3)°, γ＝62.404(3)°, V＝0.7755(3) nm³, Z＝2, D_c＝1.329 Mg•m^－3, μ＝0.097 mm^－1, F(000)＝324, 最终偏离因子R＝0.0590, wR＝0.1841.