一种新型细梗胡枝子黄酮类提取物的结构和抗氧化活性(英文)

利用密度泛函理论的B3LYP交换相关泛函对从细梗胡枝子中提取的一种新型黄酮类化合物的分子结构和抗氧化活性进行了研究,获得了该化合物的中性分子、阴离子、自由基和自由基阳离子的稳定几何构型和能量.通过分析前线分子轨道特征,确定了与实验结果一致的现象:A环是参加化学反应的活性部位,并发现A′环也是重要的抗氧化活性部位.为判断其抗氧化活性,预测其水溶液中,中性和阴离子的电离势分别为509.0和432.2kJ.mol-1,均裂O—H键解离能为347.3kJ.mol-1,羟基自由基电子亲和势和氢原子亲和势分别为-620.6和-487.5kJ.mol-1.通过理论分析比较,该黄酮类化合物清除羟基自由基的三种机理即H原子转移、电子转移-质子转移和质子丢失-电子转移在热力学上并存,其中质子丢失-电子转移是热力学最有利的机理.本文为设计新型高效黄酮类抗氧化剂,研究黄酮类化合物的构效关系和抗氧化机理提供了理论依据.     

槲皮素抗氧化活性的密度泛函理论研究

采用杂化密度泛函理论(DFT)方法, 预测了黄酮类化合物槲皮素分子的几何结构、电子结构和脱氢解离焓, 分析了这些性质与分子活性位的关系, 探讨了槲皮素分子的抗氧化活性, 即与活性氧自由基•OH, •OOH和 的反应机理. 在B3LYP/6-31＋G(d)水平下, 计算得到的槲皮素分子脱氢自由基的相对稳定性、脱氢解离焓和氢提取过程的活化能都表明, 槲皮素中的4 -羟基活性最高, 最有可能参与自由基的清除. 4 -羟基位的这种反应活性主要来源于相邻羟基之间的弱氢键相互作用. 深入研究槲皮素分子的抗氧化机理, 有助于更合理地设计和合成新的抗氧化剂.     

亚胺白藜芦醇抗氧化性质的理论研究

本文采用量子化学的密度泛函理论(DFT)方法,从静态与动态两大方面分析了亚胺白藜芦醇不同位置酚羟基在不同溶剂中抗氧化活性的能力大小。从前线分子轨道初步分析了其抗氧化活性位点,通过对化合物酚羟基键解离焓(BDE)、电离势(IP)、质子解离焓(PDE)、质子亲和势(PA)和电子转移焓(ETE)等参数的研究,分析了一步抽氢反应机制(HAT)、逐步质子转移-电子转移机制(SET-PT)、质子优先损失电子转移机制(SPLET)三种反应机制,进一步确定了亚胺白藜芦醇的抗氧化活性位点。探讨了亚胺白藜芦醇分子不同位置酚羟基清除·OH和·OOH的抗氧化机理,得到了该分子与·OH和·OOH发生抽氢反应时的过渡态结构。计算结果表明,在溶剂中亚胺白藜芦醇分子C4’位上酚羟基活性最高,发生抽氢反应时所需能垒最小,是最大可能的活性位点。在非极性溶剂中HAT是主要的机制;在极性溶剂中SPLET机制是主要的。     

铝原子团簇Al5、Al5-和Al5+稳定结构的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论的四种方法:杂化密度泛函B3LYP与B3PW91、Perdew-Wang91交换与相关泛函WP91PW91、局域自旋密度近似SVWN,研究了A15、Al5-和Al5+团簇的多种可能结构,找到了它们稳定的结构与自旋态,与已有的理论结果作了比较,并计算了Al5-的绝热与垂直电子离解能、Al5的绝热与垂直电离势,同有关的实验数据比较,符合较好.同时对四种密度泛函方法的计算结果作了一些比较与讨论.     

六种花青素类化合物抗氧化活性的DFT研究

本文采用密度泛函理论中的B3LYP方法在6-311G(d,p)水平上对花青素分子中天竺葵色素、矢车菊色素、飞燕草色素、芍药色素、牵牛色素、锦葵色素及相关自由基分子进行了优化计算。从六个分子的结构参数、酚羟基氢原子上的自然键轨道(NBO)电荷数、酚羟基解离能、HOMO和LUMO能级以及其能级差△E(LUMO-HOMO)等方面分析了六种花青素类化合物清除自由基的活性。计算数据表明,酚羟基解离能、最高占据轨道及轨道能级差最能说明抗氧化活性情况,C4’酚羟基清除自由基活性最强,C3位最易发生糖苷化。在相同方法下对天竺葵色素分子C4’位酚羟基与·OH自由基的反应的过渡态进行了计算,发现该反应的反应势垒只有14.6 kJ·mol-1,反应热ΔH=-87.7 kJ·mol-1,该反应为放热反应。     

N—O键解离焓的密度泛函理论研究

在高精度计算方法G3和G3B3的基础上,比较了密度泛函理论(DFT)十几种方法对N—O键解离焓(BDE)相对于实验值的计算精度,发现用B3P86方法计算15种化合物N—O键的BDE,均方根误差最小,仅为6.36kJ·mol-1,计算值与实验值的线性相关系数为0.991.在此基础上,用该方法分别计算了非芳香化合物及芳香化合物的N—O键BDE.通过自然键轨道分析,发现部分N—O键的BDE与N—O键的键长、原子电荷密度及键级之间存在定量关系.此外,在B3P86方法的基础上预测了几种典型的杂环芳香化合物N—O键BDE值.     

7,10-位取代喜树碱衍生物的QSAR研究

利用密度泛函理论(DFT)在杂化泛函B3LYP和基组6-311G(d,p)水平下对7,10-位双取代喜树碱衍生物(CPTs)进行了构型优化,计算出分子的电子结构描述符,利用Chemoffice 8.0软件计算出几个相关的物化描述符;采用逐步多元回归法对该组化合物的抗癌活性与分子描述符之间建立了定量结构-活性关系(QSAR)模型。所建最佳三参数QSAR模型的复相关系数R=0.951;用留一法(leave-one-out,LOO)进行交互检验,得到交互检验系数RCV2=0.778。结果表明,所得QSAR模型具有良好的预测能力,而且影响药物活性的主要因素有化合物分子的结构、最高占据和最低空分子轨道能量差及13-位碳原子的净电荷。     

萘醌类化合物抗肿瘤活性的理论研究

采用量子化学方法对目前发现的39种天然紫草萘醌类化合物的电离能(IP)、电子亲和势(EA)及羟基氢原子解离能(Bond dissociation energy, BDE)进行了理论研究, 并分析了上述物理量与羟基自由基清除活性之间的关系. 同时研究了5, 7及9位C及14, 16位氧的自旋密度及化合物电子亲和势(EA)对其活性的影响. 研究结果表明, 化合物侧链的增长及不饱和键的存在均可导致其BDE和IP值的减小, EA值的减小, 说明苯氧基自由基自旋密度的增大, 有助于其自由基清除活性的增大, 表明其抗肿瘤作用的增强. 而在支链上引入体积较大的官能团以及羟基和乙酰基, 会导致化合物的BDE和IP值的增大.     

青蒿素及其衍生物抗疟活性的密度泛函理论研究

为了深入研究青蒿素及其衍生物的抗疟活性和分子结构之间的关系,运用密度泛函理论B3LYP方法,以6-31G*为基组对青蒿素及其衍生物二氢青蒿素、蒿甲醚和青蒿琥酯进行了优化计算.从分子的几何构型、NBO电荷及前线轨道能等方面分析了青蒿素及其衍生物的抗疟活性与结构之间的关系.青蒿素及其衍生物结构中的过氧桥键是其抗疟作用的活性位,O17和O_20带负电荷越多、ΔE_(LUMO-HOMO)越低、E_(HOMO)能级越高,分子的抗疟活性越强.结果表明,4种化合物的抗疟活性顺序为:青蒿素二氢青蒿素蒿甲醚青蒿琥酯,与临床实验结果相吻合.     

烃类化合物碳氢键解离焓的密度泛函理论研究

通过比较10种密度泛函方法对烃类化合物碳氢键解离焓的计算精度, 发现新型密度泛函BMK方法具有最高的计算精度. 利用该方法计算了包含饱和链烃,、不饱和链烃、脂环烃和芳香烃在内的172个烃类化合物的碳氢键解离焓,计算均方根误差仅为7.95 kJ•mol^－1, 线性拟合常数为0.985. 通过自然键轨道法分析发现, 烃类物质的碳氢键解离焓与母体的碳氢键杂化轨道成分p%, 自由基奇电子轨道杂化成分p%及自由基的自旋密度三个参数之间存在较好的定量关系. 此外, 饱和链烷烃及不饱和链烃的碳氢键解离焓与碳氢键键长之间也存在较好的线性关系.     

新型2-取代嘧啶酮-5-甲酰苄胺的合成及抗肿瘤生物活性试验

以丙二酸单甲酯单甲酰氯、苄胺为起始原料,经与DMF-DMA反应后形成的关键中间体分别与胍或脒缩合关环,合成了2-取代嘧啶酮-5-甲酰苄胺化合物6和7。产物经1HNMR、13CNMR、MS、HRMS进行了结构表征。初步的生物活性试验显示化合物6和7具有抗肿瘤活性。     

Photostability of Ferulic Acid and Its Antioxidant Activity Against Linoleic Acid Peroxidation

Ferulic acid (4‐hydroxy‐3‐methoxycinnamic acid), a phenyl‐propenoid derivative of cinnamic acid, can undergo photolysis upon UV irradiation. The photodegradation kinetics of ferulic acid were thus investigated in different systems. The micellar solutions did not protect the acid from photodegradation. On the contrary, they catalyzed its degradation at a variable extent depending on the surfactant structure. The photodegradation of ferulic acid in microemulsions was slower than in micelles and near to that in water. TiO₂, habitually employed as a physical sunscreen, showed photocatalytic action toward ferulic acid degradation especially at higher initial concentration of ferulic acid. The action of ferulic acid on the peroxidation of linoleic acid in micelles and microemulsions also was evaluated. When the ferulic acid is absent the peroxidation is continuous while when it is present an induction time of 40 minutes or higher was observed. Accordingly, it is likely that linoleic acid acts as photosensitizer for ferulic acid, and that in turn ferulic acid acts as an antioxidant for linoleic acid, reducing the rate of peroxidation.     

新型4-取代苯胺喹唑啉衍生物的合成与抗肿瘤活性研究

以6-碘喹唑啉-4-酮为原料,经氯代、胺化、Suzuki偶联、Wittig-horner等反应合成了7个新型的4 取代苯胺喹唑啉衍生物(5a~5g),其结构经¹H NMR和HR-MS(ESI)表征。采用MTT法研究了5a~5g对人乳腺癌细胞(MCF-7)、人肺癌细胞(A549)和人皮肤鳞癌细胞（A431）的抑制活性。结果表明：5a~5g对肿瘤细胞均具有明显的抑制活性;其中5e的抑制活性(IC₅₀=0.13~5.26 μmol·L^-1)优于拉帕替尼(IC₅₀=0.21~15.56 μmol·L^-1)。     

Synthesis,Crystal Structures and Antioxidant Activities of 1,5-Diketone Derivatives

A new transition-metal-free protocol for the synthesis of polysubstituted 1,5-diketone derivatives from readily available starting materials has been developed. All the compounds were confirmed by HRMS, ~1H NMR and ~(13)C NMR, and the single crystal structure of compound 4 f was determined to be of triclinic system, space group P1 with a = 8.6515(8), b = 8.6694(10), c = 12.4985(8) ?, b = 102.152(6)°, V = 895.43(15) ?~3, D_c = 1.625 g/cm~3, Z = 2, F(000) = 436, m(MoKα) = 1.807 mm~(-1), R = 0.0342 and w R = 0.0691. Furthermore, the result of antioxidation test demonstrated that compound 4 a exhibited better antioxidant activity than butylated hydroxytoluene and vitamin C by the ABTS+ radical cation decolorization assay. In addition, we further studied the mechanism of the transition-metal-free catalytic multicomponent domino reaction.     

基于DNA/Nafion-聚二烯丙基二甲基氯化铵功能化的石墨烯电化学传感器评价阿魏酸及当归水提物抗氧化活性

构建了DNA/Nafuon-聚二烯丙基二甲基氯化铵功能化的石墨烯修饰的玻碳电极( DNA/NA-PDDA-G/GCE),用于DNA氧化损伤的监测及阿魏酸和当归水提物抗氧化活性的评价。采用循环伏安法( CV)和交流阻抗法( EIS)对NA-PDDA-G和DNA修饰后的玻碳电极进行电化学表征,并采用扫描电子显微镜( SEM)对修饰电极表面形貌进行表征。以Ru( NH3)3＋6为探针,采用方波伏安法( SWV)筛选出DNA/NA-PDDA-G/GCE电化学传感器在pH 7.0,Fe2＋和H2 O2的配比为1∶5的Fenton体系中,经?OH诱导损伤30 mun后DNA的损伤程度最大。实验结果表明,当归水提物的抗氧化活性强于阿魏酸单体,但总体来说两者的抗氧化活性都弱于L-抗坏血酸。本方法具有简单、成本低、灵敏度高、重现性好等优点,可用于DNA损伤的监测,以及于抗氧化剂活性大小的评价。     

Synthesis,Photoisomerization, Antioxidant Activity,and Lipid-Lowering Effect of Ferulic Acid and Feruloyl Amides

The Ugi four-component reaction employing naturally occurred ferulic acid (FA) is proposed as a convenient method to synthesize feruloyl tertiary amides. Applying this strategy, a peptoid-like derivative of ferulic acid (FEF77) containing 2 additional hydroxy-substituted aryl groups, has been synthesized. The influence of the configuration of the double bond of ferulic acid and feruloyl amide on the antioxidant activity has been investigated thanks to light-mediated isomerization studies. At the cellular level, both FA, trans and cis isomers of FEF77 were able to protect human endothelial cord vein (HECV) cells from the oxidative damage induced by exposure to hydrogen peroxide, as measured by cell viability and ROS production assays. Moreover, in steatotic FaO rat hepatoma cells, an in vitro model resembling non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), the molecules exhibited a lipid-lowering effect, which, along with the antioxidant properties, points to consider feruloyl amides for further investigations in a therapeutic perspective.     

Synthesis of Mannich Bases of Meldrum's Acid and Its 5-Substituted Derivatives

Mannich bases of Meldrum's acid and its 5-substituted derivatives were synthesized using aminomethyl acetate or diaminomethane and acetic anhydride as aminomethylating agent.     

Nickel and Cobalt Complexes of Non-protein L-Norvaline and Antioxidant Ferulic Acid: Potentiometric and Spectrophotometric Studies

Binary and mixed-ligand complexes of Ni²⁺ and Co²⁺ involving L-norvaline (Nva) and ferulic acid (FA) have been investigated in aqueous solutions by pH potentiometry and UV?Cvisible spectrophotometric techniques, at 298.15 K and fixed ionic strength (0.15?mol?dm^?3, NaNO₃). The overall stability constants of the Ni²⁺ and Co²⁺ complexes with the ligands studied were obtained by the HYPERQUAD2008 program from the pH-potentiometric data. As a result of the numerical treatment, a model composed of seven species NiNva⁺, NiNva₂, NiNvaH_?1, $\mathrm{NiNva}_{ - 2}^{ -}$ , NiFA, $\mathrm{NiFAH}_{ - 1}^{ -}$ and NiNvaFA^? was obtained for the Ni²⁺+Nva+FA system, whereas for the Co²⁺+Nva+FA system the complexes CoNva⁺, CoNva₂, CoNvaH_?1, $\mathrm{CoNvaH}_{ - 2}^{ -}$ , CoFA, $\mathrm{CoFAH}_{ - 1}^{ -}$ , and CoNvaFA^? were obtained. The complex species distributions in certain pH ranges were calculated by the HySS2009 simulation program. Spectroscopic UV?Cvisible measurements were carried out to give qualitative information about the complexes formed in these solutions.