硕士论文--红霉素衍生物的合成与生物活性研究

沈阳药科大学硕士学位论文红霉素衍生物的合成与生物活性研究差陋四勰丽懈科大埔研究生姓名: 屈英薇药物化学所学专业:张为革副教授指导教师:二零零七年五月中文摘要沈阳药科大学硕士论文摘 要红霉素是目前临床上常用的大环内酯类抗菌药物,它的使用已有五十余年的历史。在长期的临床实践中人们发现,红霉索及其结构类似物除具有抗菌作用和消化道运动促进作用外,还表现出其它一些生物活性,其中,抗炎活性最为引人注目。临床实践证明,长期应用小剂量红霉素治疗弥漫性泛细支气管炎 ,取得了良好疗效,而且人们确信这种作用不是由于其抗菌活性而应归因于它的抗炎活性。目前的研究工作初步证实,红霉素等大环内酯类抗生素可诱导淋巴细胞等炎症细胞凋亡,特别是对核转录因子.活化的抑制作用被认为是该类化合物抗炎作用机理的核心。本论文分别以红霉素、罗红霉素、克拉霉素等大环内酯类抗生素作为研究大环内酯类化合物抗炎活性的先导化合物,通过对先导化合物的位胺基、位成肟后羟基局部的化学修饰和大环内酯二聚物的制备,对先导化合物进行了结构优化,共设计、合成了个目标化合物。参照文献方法完成了先导化合物的 位二甲胺基单去甲基化产物和位成肟产物的合成。以.单去甲基红霉素和.单去甲基克拉霉素为原料,通过酰基化反响制备了.等胺基酰化产物。以红霉素肟为原料,反式.二溴.丁烯为烷基化试剂,为原料,在,位和位与不同的烷基化试剂反响,制备了.;在位进行酰基化反响,而在位进行烷基化反响制备了和。以先导化合物的单去甲基化产物为原料,以氯乙酰氯为酰基化试剂,制备了大环内酯二聚物。利用、和等仪器分析方法确定了个目标化合物的化学结构,并对局部化合物的数据进行了简单的归纳和分析。在体外活性测试过程中,选用了人淋巴细胞白血病细胞株,并利用四甲基偶氮唑盐比色法测定了局部化合物的体外抗炎活性。药理试验结果说明,红霉素、克拉霉素、.单去甲基红霉素.、化合物和对淋巴细胞增殖都具有一定的抑制作用,且红霉素衍生物抑制淋巴细胞增殖活性与其抗菌活性是彼此独立的。关键词:红霉素衍生物;合成;抗炎活性沈阳药科大学硕士论文 , . , .盯,.赳曲 . ., ,. . ./雠? .;? :关于学位论文独立完成和内容创新的声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得任何教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何奉献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签字日期:珈叼年月,日学位论文作者签名:伍紫搬学位论文版权使用授权书论文?红霉素衍生物的合成与生物活性研究?系制药王程学院荭物丝堂专业厘墓薇作者姓名在沈阳药科大学攻读博士口/硕士口学位而完成的作品。本学位论文作者完全了解学校有关保存、使用学位论文的规定,同意学校保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳药科大学可以将本学位论文的全部或局部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于、保密口,在年/口五/ 年解密后适用本授权书。、不保密囹。请在以上相应方框内打“作者签名:日期:伽订年月/,厂日厥缀导师签名:日期:冲/月日杵第一章前言沈阳药科大学硕士学位论文第一章前言炎症是机体对有害刺激产生的一种防御反响,保护机体免受异物或致病因素的侵袭。但防御反响又难免会损伤机体,临床表现为炎症局部出现红、肿,热、痛及功能障碍,同时还伴有不同程度的全身反响,如发热、血液内自细胞增多、单核巨噬细胞系统增生、实质器官的病变等。类风湿关节炎、骨关节炎、肺纤维化、鼻炎等炎症疾病发病率高且难以治愈,对人类健康构成严重威胁【川。现有的抗炎药物存在一定的缺乏之处,临床上迫切需要抗炎活性突出且副作用轻微的新型抗炎药物,用于治疗与炎症相关的各种疾病。.抗炎药物研究进展目前临床使用的抗炎药物主要包括非甾体抗炎药物 删,和糖皮质激素类,抗炎药物两大类。常用的非甾体抗炎药主要是花生四烯酸环氧化酶,抑制剂。包括和两种同工酶,.是组成酶,与具有胃肠道保护作用的前列腺素的合成有关;是一种诱导酶,正常情况下在机体大多数组织平滑肌细胞、血管内皮细胞、炎性细胞除外中无表达,但当受到生长因子、丝裂原、内毒素等致炎因子或细胞因子刺激后迅速产生,进而促进组织大量合成致炎性,引起组织的炎症反响。.是抗炎作用的靶酶,抑制的活性即可到达治疗的目的【,。传统的对和.缺乏选择性,在抑锘的同时也抑制了的活性,不可防止地产生了胃肠道副作用。选择性抑制剂是近年上市的新型抗炎药物,抗炎活性突出,胃肠道副作用较小。第一代选择性抑制剂包括尼美舒利,等甲基磺酰苯胺类和以奥沙普嗪,为代表的二芳基取代杂环类化合物。随后又对二芳基取代杂环化合物的中心杂环进行了一系列研究,从中筛选发现了塞来昔布,.,和罗非昔布,嘲等第二代选择性抑制剂。之后又由塞来昔布和罗非昔布出发,研究开发了以不同杂环为中心杂环的抑制剂,如瓦德昔布,等,这些药物均已临床研究阶段【。选择性.抑制剂等抗炎新药虽然消化道副作用轻微,但近期的研究已经证实,服用该类药物可使患者发生心脏病和中风的风险大大增加,抑制剂的安全性受到广泛质疑。鎏里堑型查兰鎏圭兰丝丝苎 翌二兰萱直氧化氮释放型非甾体抗炎药物的问世是近年来抗炎药物研究的重大进展。是人体内重要的信息物质,在胃肠道中可调整粘膜的血流量和完整性,保护胃肠道粘膜,其作用与相似。将传统的与供体以特定的方式连接在一起,形成一氧化氮释放型非甾体抗炎活性化合物,此类化合物口服后在体内释放出和,发挥抗炎作用,而可保护胃肠道粘膜,既保持了传统的抗炎活性,又降低了该类药物固有的副作用。目前此类药物中研究较多的有.阿司匹林【】、.萘普生【等。但过量的有细胞毒性作用,而且由于具有多种生理功能,开发单一调节某种生理功能的供体显得十分困难。在哮喘、支气管炎等呼吸道炎症中,花生四烯酸的脂氧化酶.,代谢途径的产物白三烯是主要的炎症介质,抑制剂的开发是目前抗炎药物研究的另一个重要方向。抑制剂的化学结构类型主要包括异羟肟酸和羟基脲类化代谢途径是相互制约的,途径受阻,可经由?途径代谢为等产物,反之,途径被阻断,等途径的产物就相应增加,以上两种结果都会导致炎症的开展。寻找/.双重抑制剂,特别是./一双重抑制剂是今后开发新型抗炎药物的重要方向。抗炎新药是/双重抑制剂,在临床上主要用于治疗风湿性关节炎等疾病】。妙叶两叩,。沙。扣。:,:抄。矿糖皮质激素,是临床广泛使用的抗炎药物,与胞浆内特异性结合并激活,形成.复合物,迅速进入核内与染色体靶基因的糖皮质激素反响成,分 ,或负性糖皮质激素反响成分结合,调控靶基因的表达是抗炎的根本机制。具有抗炎活性强、适用范围广等特点,在临床中常被用来治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、肾小球肾炎、多发性硬化、银屑病等炎症反响异常引起的疾病,但该类药物干扰人体正常的糖代谢和脂肪代谢过墨兰塑童鎏巴翌型奎兰堡圭兰垒笙苎程,其应用受到了极大的限制。.红霉素衍生物抗炎活性研究在临床实践中人们发现,红霉素等药物除具抗菌活性外,还呈现良好的抗炎活性【阍,对弥漫性泛细支气管炎、肺纤维化等非感染性炎症疾病具有突出的疗效【,现已成为治疗上述疾病的主要药物,同时该类药物对类风湿关节炎、鼻窦炎等其它炎症疾病也有一定的疗效。动物体内抗炎活性研究说明,红霉素等药物在角叉菜胶致大鼠足肿胀、巴豆油致小鼠耳肿胀等急性炎症模型中其抗炎活性可与吲哚美辛等非甾体抗炎药物或地塞米松等甾体抗炎药物相媲美口略,而在聚脂海绵引发大鼠肉牙生长等慢性炎症模型中红霉素等药物未显现抗炎活性,这一结果说明红霉素等药物与现有的各类抗炎药具有不同的作用特点,并提示其抗炎作用机理亦有别于其它药物。分子、细胞水平的药理学研究证实,红霉素等大环内酯类抗生素能够抑制白介素.和肿瘤坏死因子一?等致炎细胞因子的产生圈,并可诱导淋巴细胞等炎症细胞凋亡,特别是对核转录因子.?活化的抑制作用被认为是该类化合物抗炎作用机理的核心刀】。尽管红霉素等抗生素的抗炎活性己被大量事实所确证,但假设将其直接用作抗炎药物却受到两方面因素的制约:首先,类风湿关节炎、肺纤维化等疾病为非细菌感染性炎症,应用抗生素治疗非感染性疾病属抗生素的滥用,可导致耐药细菌的出现而危害人类健康;其次,上述疾病是需要长期服药治疗的慢性病,红霉素等药物对消化道的刺激作用将对患者身体造成一定的伤害。产生以上现象的根本原因在于:红霉素等药物的抗炎活性第三活性与其本身所固有的抗菌活性第一活性和促进消化道运动活性第二活性三者共存,在发挥抗炎活性的同时无法防止另外两种活性的出现,而这两种活性将作为不良反响给抗炎治疗带来负面影响。有理由相信,如能实现抗炎活性与其它活性的别离,红霉素衍生物将在炎症治疗中发挥更大的作用。衍生物抗炎活性的药物化学研究,设计、合成了结构新颖的十二元环红霉素衍生物,并利用诱导单核细胞/巨噬细胞分化模型证明该类化合物抗炎活性明显优于红霉素,且无抗菌活性,首次实现了大环内酯抗炎活性与抗菌活性的别离,为创制作用机理独特的新型抗等于年报道了无抗菌活性的一去二甲炎药物提供了可鲋卅。意大利学者基胺基.取代.红霉素肟类衍生物可抑制释放,具有一定的抗炎活霉素衍生物在巴豆油致小鼠耳肿胀等体内炎症模型中具有良好活性【】。红霉素衍生物抗炎活性的研究在年己交得更为活泼,发表的专利和论文的数量至二兰堑童鎏里堑型查竺堡主兰竺丝苎明显增加,化合物的结构类型也更加丰富,活性也有一定的提高。瑞典位乙酰基上引入含氮侧链,该化合物体内抗炎活性进一步提高。克罗地亚.的研究人员将含氮酰基侧链链接到阿齐霉素类似物的位羟基上或将含香豆素片段引入到阿齐霉素位上,均有较高抗炎活性,可抑制?、.、.结构近似,也具有良好的抗炎活性网。、夸、:。“,;泌。犍:溉一综上所述,红霉素衍生物的抗炎活性研究虽起步较晚,但进步显著,其前景十分广阔。随着研究工作的不断深入,将有望创制出拥有自主知识产权的化学结构新颖、作用机理独特的抗炎新药,为治疗肺纤维化、鼻炎、类风湿关节炎等顽症提供新的手段。第二章目标化台物的设计沈阳药科大学硕士学位论文第二章目标化合物的设计红霉素等大环内酯类抗生素的抗炎活性第三活性已被大量的临床实践和药理研究所证实,但利用红霉素衍生物的抗炎活性创制新型抗炎药物的研究才刚刚起步,以提高该类化合物抗炎活性、探讨其抗炎活性构效关系为目标的药物化学研究极为有限,孕育着巨大的开展潜力。在本课题组原有工作的根底上,借鉴国外同行在红霉素衍生物抗炎活性研究中的最新进展,设计、合成结构新颖的红霉素衍生物共个,并利用四甲基偶氮唑盐比色法测定了局部化合物的体外抗炎活性,以此探讨红霉素衍生物抗炎活性的构效关系,为研制和开发具有独特作用机理的新型抗炎药物奠定根底。在红霉素衍生物抗炎活性研究中,重点考察了红霉素中胺基糖的位胺基上取代基的变化、位羟基的结构变化、红霉索肟位上取代基的变化等因素对抗炎活性的影响,另外还致力于考察结构新颖