植物黃酮的微波輔助提取，苯磺酸酯修飾與藥物動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、沙棘、葛根和大豆中含有的黃酮類物質(zhì)：槲皮素、大豆苷元和染料木素等具有抗氧化活性、心血管保護(hù)作用、抗癌、抗炎作用、抗?jié)冏饔?、抗過敏作用、胃保護(hù)作用、抗血小板作用及雌激素等多種藥理功能，但這些化合物含有多個(gè)極性基團(tuán)羥基，親脂性弱，同時(shí)由于羥基在分子間形成氫鍵，晶格能較高，親水性也較差(槲皮素在水中溶解度為7ug/mL)，進(jìn)入體內(nèi)迅速被吸收并代謝，與糖分子結(jié)合轉(zhuǎn)化為葡萄糖苷酸等而失活，存在強(qiáng)烈的首過效應(yīng)，生物利用度極低，如槲皮素的生物利用度

2、小于3.6％，大豆苷元約為12％，染料木素約為30％，導(dǎo)致這些物質(zhì)生物活性低，至今難以在臨床上作為藥物廣泛使用。本論文主要進(jìn)行了沙棘、大豆、葛根中黃酮的微波干法輔助提取及機(jī)理研究，類黃酮的前藥分子設(shè)計(jì)與合成，前藥的大鼠體內(nèi)藥物動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，以及部分黃酮化學(xué)修飾物的活性測(cè)試與構(gòu)效關(guān)系研究。 植物中黃酮的提取主要采用常規(guī)加熱回流溶劑提取法，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境成本均很高，本論文嘗試建立了微波光波組合法用于輔助提取沙棘、葛根、大豆中的黃酮，并初步

3、闡述了微波提取黃酮的機(jī)理。研究表明，原料粉碎至0.022～0.056mm，加入9.4％的DMF調(diào)勻，通過微波光波組合方式加熱，功率為800W(微波55％與光波45％)，加熱8min或6min后，用200mL乙醇分兩次萃取總黃酮，純化后提取率與常規(guī)方法提取相當(dāng)。 為了優(yōu)化槲皮素、大豆苷元和染料木素的藥物動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，阻斷首過效應(yīng)以提高口服生物利用度和藥效，以槲皮素、大豆苷元和染料木素為先導(dǎo)化合物設(shè)計(jì)并成功合成了未見文獻(xiàn)報(bào)道的黃酮苯磺

4、酸酯三個(gè)系列共17個(gè)化合物，分別是：槲皮素衍生物3個(gè)，大豆苷元和染料木素衍生物各7個(gè)。所有的新化合物均經(jīng)1HNMR、MS、IR及元素分析確證，并報(bào)道了其中三個(gè)衍生物：化合物1、11、13的晶體結(jié)構(gòu)。晶體結(jié)構(gòu)表明：每個(gè)化合物的中S均處于不規(guī)則四面體的中間?；衔?，11分子內(nèi)存在π-π stacking作用，化合物11，13分別通過分子間氫鍵而穩(wěn)定。 建立了類黃酮苯磺酸酯的前藥研究方法并研究了水解反應(yīng)機(jī)理，主要包括溶解度、表觀脂水

5、分配系數(shù)LogP、水解動(dòng)力學(xué)常數(shù)的測(cè)定。在對(duì)選定化合物1、12、13的目前藥研究中，發(fā)現(xiàn)三個(gè)化合物的脂溶性與水溶性均有顯著的提高，化合物1、12、13的表觀脂水分配系數(shù)LogP分別為2.04、3.57和1.97，符合“規(guī)則.5”?；衔?、12、13的水解反應(yīng)符合假一級(jí)反應(yīng)，水解速率常數(shù)分別為：k=5×10-5S-1、9×10-5S-1和1×10-5S-1，半衰期分別為：3.85、2.14、19.25h?；衔?2的水解反應(yīng)主要4'-酯

6、鍵優(yōu)先水解，生成化合物13，并可進(jìn)一步水解成大豆苷元。根據(jù)前藥研究結(jié)果結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)軟件ChemAxond的計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)：類黃酮苯磺酸酯化修飾后，其影響藥物動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的一些理化特征得以優(yōu)化，有可能有相對(duì)較好的過膜吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)分布性以及良好的口服生物利用度。 分別以染料木素或大豆苷元為內(nèi)標(biāo)，建立了測(cè)定血漿中游離大豆苷元及其前藥，或染料木素及其前藥的液相色譜分析方法，并進(jìn)行了完整的方法確證。其條件為：色譜柱為Diamonsil

7、 C18柱(200×4.6 mm，LD.，5μm)，流動(dòng)相為CH3OH：甲酸溶液(0.1％)(1：1，v/v)，流速為0.5 mL/min，進(jìn)樣量為10μL，檢測(cè)波長(zhǎng)λ=248nm或262nm，柱溫25℃。該方法靈敏、準(zhǔn)確，選擇性強(qiáng)。被測(cè)藥物的日內(nèi)和日間精密度(RSD)均小于14％，準(zhǔn)確度(RE)在士13％范圍內(nèi)，大豆苷元及其前藥和染料木素及其前藥在大鼠血漿中的提取回收率均高于66.1％，只需50pL血漿即可滿足大豆苷元及其前藥或染料木

8、素及其前藥血藥濃度的測(cè)定要求。 建立了類黃酮苯磺酸酯衍生物的前藥篩選與藥物動(dòng)力學(xué)方法。經(jīng)大鼠體內(nèi)代謝表明，合成的17個(gè)新的黃酮類苯磺酸酯衍生物有7個(gè)為類黃酮的前藥。大豆苷元前藥12、13、15的相對(duì)生物利用度分別為：42，9％、21.5％和26.8％；染料木素前藥6、7、9、10的相對(duì)生物利用度分別為：198.6％、110.9％、159.2％和253.8％，均超過100％。說明通過對(duì)染料木素羥基的結(jié)構(gòu)修飾來優(yōu)化藥物動(dòng)力學(xué)性質(zhì)、阻

9、斷首過代謝從而提高口服生物利用度的思路得到證實(shí)。 選擇部分大豆苷元修飾物12，13進(jìn)行體外抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)和抗腫瘤篩選，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)軟件ChemAxond進(jìn)行初步的構(gòu)效關(guān)系研究。體外活性測(cè)試表明：大豆苷元化學(xué)修飾物12、13的抗HL-60的活性明顯增強(qiáng)，達(dá)1個(gè)數(shù)量級(jí)。大豆苷元化學(xué)修飾物12、13的抑制血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)增殖活性增強(qiáng)分別達(dá)100和103倍，化合物13在10-7mol/L仍有