1、毕业论文 文客久久 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 2,4 -二羟基 -4-异戊烯氧基查尔酮化合物合成及抗抑郁活性研究 学 院： 学生姓名： 专 业： 药学 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 目 录 摘要 1 ABSTRACT 1 1 前言 . 3 1.1 查尔酮 类化合物的概述和合成方法 . 3 1.1.1 查尔酮类化合物的概述 . 3 1.1.2 查尔酮类化合物的合成方法 . 3 1.2.1 郁抑症概述 . 4 1.2.2 郁抑症研究现状 . 4 2 实验主要仪器与试剂 . 5 2.1 主要仪器 . 5 2.2 主要试剂 . 5 3 实验方法 . 6 3.1 合成实验 . 6 3
2、.1.1 2-羟基 -4-异戊烯氧基苯乙酮的合成 . 6 3.1.2 2,4 -二羟基 -4-异戊 烯氧基查尔酮的合成 . 6 3.2 抗抑郁药理实验方法 . 7 3.2.1 实验材料 . 7 3.2.2 小鼠强迫游泳实验 . 7 4 实验结果与讨论 . 7 4.1 化学部分 . 7 4.2 药理实验结果 . 7 5 小结 . 8 5.1 合成产物 . 8 5.2 抗郁抑活性 . 8 参考文献 . 8 致 谢 .错误 !未定义书签。 1 2,4 -二羟基 -4-异戊烯氧基查尔酮化合物合成及抗抑郁活性研究 摘要 目的 为了 寻找到抗抑郁活性好 、 毒副作用 较 低的化合物 ， 我们以 Butei
3、n 为 先导化合物，对其进行结构修饰，设计合成了 2， 4 -二 羟基 -4-二异戊烯氧基查尔酮 化合物 。 方法 以 2,4-二羟基苯乙酮为起始原料，经过取代、醇醛缩合 得到化合物 5（ 2， 4 -二 羟基 -4-二异戊烯氧基查尔酮 ） ， 通过 小鼠强迫游泳 的 实验 对所合成 的 化合物 5 进行 抗抑郁 药理活性 的筛选。 结果 采用红外光谱、核磁共振氢谱 以及 质谱 来 确定 所合成的化合物的 化学结构 ， 用毛细管法测定 目标 化合物的熔点为 66-68 。 结论 合成的目标化合物与对照组相比，具有较好的抗抑郁活性（ *p 0.01） 。 关键词 查尔酮 ；合成；抗抑郁 ；强迫游
4、泳 2 Study of Synthesis of 2,4-dihydroxy 4-(3-methyl-but-2-enyloxy) chalcone and the activity of antidepressant Abstract purpose To find a good, low-toxicity antidepressant activity compounds, To design and synthesize a novel chalcone derivative and to evaluate its antidepressant activity, providing
5、a theoretical basis to the development of new antidepressants.Methods Designing synthesis route of 2,4-dihydroxy 4-(3-methyl-but-2-enyloxy) chalcone,bioassay for antidepressant through the mouse forced swimming test of the synthesized compounds.Results All compounds were determined using IR, 1H-NMR
6、and MS; melting point of the compound was 66-68 by capillary. The pharmacological experimental results showed compound 5 has antidepressant activity (p 0.05) after comparison with the model group. Conclusion The target compound displayed a promising antidepressant activity and it is worth to be stud
7、ied in the further. Key words Chalcone； Synthesis； Antidepressant； Forced swimming 3 1 前言 1.1 查尔酮 类化合物的概述和合成方法 1.1.1 查尔酮类化合物的概述 查尔酮是一种黄酮类化合物 ，具有广泛的生物学活性，在抗肿瘤、抗炎、 抗氧化、抗血栓，抗血小板聚集等生物学活性研究方面取得了较快发展。 查尔酮（ chalcone）类化合物是一类存在于甘草、红花等药用植物中的天然有机化合物，其基本骨架结构为 1,3-二苯基丙烯酮。是植物体内合成黄酮的前体，由于其分子结构具有较大的柔性，能与不同受体结合，因此具有
8、广泛的生物活性和药理活 性 。近年来科学工作者对其进行了广泛而深入 的研究，特别是在抗肿瘤、抗寄生虫、抗 HIV(艾滋病毒 )、抗炎等多种生物学活性研究与开发上，取得了较快的研究进展。 现代药理研究表明，尤其是在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面，查尔酮类化合物具有明显的药理作用。近年来，有关查尔酮类化合物的抗抑郁作用陆续有了研究报道，其中对抗抑郁植物药贯叶金丝桃的研究发现，查尔酮类化合物在其抗抑郁有效成分中发挥着重要的作用。 查尔酮是合成系列黄酮类化合物的关键中间体，经典的合成方法是通过醛酮缩合得到查尔酮，但是随着时代的发展，新的文献报道的合成方法也在不断的被发现。 1.1.2 查尔酮类 化
9、合物的合成方法 例 1 经苯乙酮与芳醛进行 C1aisen-Schm idt 缩合反应的方法 查尔酮合成方法多采用在碱 /酸催化下苯乙酮与芳醛进行羟醛缩合反应。查尔酮的经典合成方法是使用强碱如氢氧化钠、醇钠，或者强酸来催化苯乙酮及其衍生物与芳香醛进行缩合反应而得到，但副反应多，且产率较低，产率在 1 % 7 %，因此人们对其合成条件的改进作了大量的探索工作，并提出了不少新型的催化试剂，其合成的手段也越来越多样化。 例 2 溶液合成的方法 以苯甲醛和苯乙酮衍生物为原料，在氢氧化钠乙醇水溶液中，室温下制备了一系列的 查尔酮衍生物。方法简单，操作容易，收率在 6 % 9 %之间 ,特别适合于羟基查尔
10、酮的合成。 例 3 微波合成的方法 自从 Gedye 等 于 1986 年将微波辐射用于有机合成反应以来，微波技术在有机合成中已得到了广泛的应用。用 NaOH 作催化剂、无水乙醇作溶剂 ,在微波辐射条件下使乙酰基二茂铁与芳醛发生缩合反应以制备 9 个二茂铁基查尔酮衍生物。反应时间短，产率在 70%左右，并且最大的优点是操作简单。 例 4 绿色合成的方法 克莱森 施密特缩合反应以 1% 6 % 的氢氧化物等强碱溶液作底物，在 50下在有机溶剂中反应 12 15 h，但使用强碱的副反应较多，产率较低，分离提纯困难，且大多数有机溶剂通常都比较贵，易燃、易爆、有毒、对环境有污染。虽然有机碲对反应有较好
11、的催化效果，但制备困难、价格昂贵。 例 5 相转移催化剂合成的方法 4 在碱催化下苯乙酮与芳醛进行 C1aisen-Schmidt 缩合反应，通常用诸如氢氧化钠、氢氧化钡、氟化钾固载于氧化铝等的碱性催化剂进行催化。但如果仅仅用碱性催化剂催化，常有副产物，产率也不高，多在 5 %左右。 1.2 郁抑症概述及其研究现状 1.2.1 郁抑症概述 抑郁症是一种常见的心境障碍， 可由各种原因引起，以显著而持久的心境低落为主要临床特征，且心境低落与其处境不相称， 甚至 严重者可出现自杀念头和行为。多数病例有反复发作的倾向，每次发作大多数 基本都 可以缓解，部分可有残留症状。抑郁症是以行为上出现异常表现，心
12、境低落为主要症状的一种心身疾病 。 抑郁症会对人的消化、免疫及神经系统等机能产生影响甚至造成损伤，而且该疾病具有高发病率、难治愈和高复发率等特点 。 迄今为止，抑郁症病因与发病机制还不明确，也无明显的体征和实验室指标异常 , 概括的说是生物、心理、社会（文化）因素相互作用的结果。也正因为抑郁症目前病 因不明，有关假说很多，比较常见公认的病因假设包括： （ 1） 心理社会因素：各种重大生活事件突然发生，或长期持续存在会引起强烈或者持久的不愉快的情感体验，导致抑郁症的产生。 （ 2） 遗传因素：大样本人群遗传流行病学调查显示，与患病者血缘关系愈近，患病概率越高。一级亲属患病的概率远高于其他亲属，这
13、与遗传疾病的一般规律相符。 （ 3） 生化因素：儿茶酚胺假说：主要指抑郁症的发生可能与大脑突触间隙神经递质 5-羟色胺（ 5-HT）和去甲肾上腺素（ NE）的浓度下降有关；由于很多抗抑郁剂，如选择性 5-羟色胺再摄取抑制剂（ SSRI）或者选择性 5-羟色胺和去甲肾上腺素再摄取抑制剂 (SNRI)等使用后，虽然大脑突触间隙这些神经递质的浓度很快升高，但抗抑郁的效果一般还是需要 2周左右才会起效，因此又有了 5-HT 和 NE 受体敏感性增高（超敏）的假说 。 1.2.2 郁抑症研究现状 现在临床使用的抗抑郁药主要有五大类构成：三环类抗抑郁药、单胺氧化酶抑制剂、多巴胺摄取抑制剂、 5-羟色胺再摄
14、取抑制剂及选择性去肾上腺素小 A 再摄取抑制剂。 1、三环类抗抑郁药 三环类抗抑郁药主要品种有阿米替林、氯丙嗪、多塞平及氯米帕明。目前应用最广泛的是氯 米帕明。其作用机理是：抑制神经元对释放于突触间隙的去甲肾上腺素和 5-羟色胺 (5-HT)的再摄取，使突触问隙单按氧化酶含量提高而产生抗抑郁作用，从而有效地治疗抑郁症。 2、单胺氧化酶抑制剂 单胺氧化酶抑制剂是 20 世纪 50 年代最早发现的抗抑郁药。现在临床应用的主要品种为吗氯贝胺。主要应用于单相和双相内源性抑郁症、深度或慢性非内源性抑郁症。其作用机理是： 通过可逆性地抑制大脑单胺氧化酶，使突解间隙单胺含量升高，提高脑内去甲肾上腺素和多巴胺
15、的水平，从而改善病人的情绪，提高对事物的兴趣，达到抗抑郁的效果。 3、多巴胺 重摄取抑制剂 此类药物的代表品种为安非他酮嗍，是英国葛兰素史克公司的抗抑郁药。其作用机理是：5 能阻滞多巴胺再摄取从而产生抗抑郁作用。显著的不良反应有荨麻诊，且本品会导致癫痫病发作。 4、 5-羟色胺再摄取抑制剂 5-羟色胺再摄取抑制剂分为 3 类，选择性 5-羟色胺再摄取抑制剂、 5-羟色胺和去肾上腺素再摄取抑制剂和选择性 5-羟色胺及去肾上腺素再摄取抑郁制。主要应用的有盐酸氟西汀、盐酸舍曲林、氢溴酸西酞普兰、盐酸帕罗西汀及米氮平，其中米氮平是全球抗抑郁药的八大品种之一， 1996 年 6 月通过美国 FDA 认证
16、。 2 实验主要仪 器与试剂 2.1 主要仪器 仪器名称 型号 厂家 精密天平 BS323S 赛多利斯科学仪器有限公司 旋转蒸发仪 RE-2000 上海亚荣生化仪器厂 磁力搅拌器 85-2 常州国华电器有限公司 电热恒温鼓风干燥箱 DHG-9023A 上海 亚荣生化仪器厂 硅胶预制板 H 国药集团化学试剂有限公司 核磁共振仪 BRUKER AV-300 上海精密科技有限公司 变压器 TOGC2-3 环宇集团有限公司 循环水式多用真空泵 SHB-IIIA 河南省太康科教器材厂 质谱仪 API2000 上海精密科技有限公司 硅胶柱 2.2 主要试剂 试剂（规格） 厂家 丙酮（分析纯 AP） 国药集
17、团化学试剂有限公司 碳酸钾（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 石油醚（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 无水碳酸钠（分析纯 A.R） 宁波市化学试剂厂 无水乙酸钠（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 乙酸乙酯（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 氯甲基甲醚（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 无水乙醇（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 甲醇（分析纯 A.R） 国药集团化 学试剂有限公司 氢氧化钾（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 浓盐酸（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 二甲基硅油（分析纯 A.R） 阿拉丁化学试剂有限公
18、司 柱层层析硅胶 100-200 目（分析纯 A.R） 青岛海洋化工厂分厂 6 蒸馏水（分析纯 A.R） 自备 氯化钙（分析纯 A.R） 中国泗联化工厂 2,4,6-三羟基苯乙酮（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 3 实验方法 3.1 合成实验 合成图如下： OH OB rK 2 C O 3 丙 酮OOK O H E t O H OO/O H CO HO HO HNN12345O H C O HK O H / E t O H4OO HO O H5 3.1.1 2-羟基 -4-异戊烯氧基苯乙酮的合成 将 1.0g（ 6.58mmol） 2,4-二羟基苯乙酮， 1.816g 无水 K2C
19、O3(13.17mmol），适量无水丙酮放入 100mL 两口瓶中，在油浴 50条 件下，剧烈搅拌一个小时后。慢慢滴加用 2mL 丙酮稀释溴代异戊烯 1.27g(8.58mmol）约 1ml， TLC 监测反应到原料点消失后，过滤用少量丙酮淋洗残杂，旋干滤液，以石油醚 /乙酸乙酯 /V(石油醚） /V（乙酸乙酯） =10:1 柱 层析分离得无色油状液体 2-羟基 -4-异戊烯氧基苯乙酮 1.4g，产率 96.28%。 3.1.2 2,4 -二羟基 -4-异戊烯氧基查尔酮的合成 在氮气流保护下， 100mL 两口圆底烧瓶中加入 1.8g（ 6.36mmol） 2-羟基 -4-异戊烯氧基苯乙酮，
20、0.93g（ 6.50mmol）对二甲 氨基苯甲醛，在搅拌下滴加由 80mL 无水乙醇和 9.6gKOH配成的溶液（ 14%），室温搅拌 18h，析出大量的黄色固体， TLC 跟踪反应到原料点和产物点浓度平衡，停止反应，抽滤得黄色固体物质，用少量水洗涤后，用乙醇重结晶得到黄色针状结晶 2,4 -二羟基 -4-异戊烯氧基查尔酮 1.48g， mp 66-68 ； yield = 62%。 1H-NMR(CCl3D) ： 1.69(s， 3H， -CH3)， 1.74(s， 3H， -CH3)， 4.50(d， 2H， -CH2)， 5.42（ t， 1H， =CH） ， 6.447.35（ m，
21、 3H,-C6H3） ， 7.68(d， 1H， J=15 Hz， =CH)， 7.367.79(m， ,4H， -C6H4)， 7.82(d， 1H，J=15 Hz， =CH)， 12.78（ s， 1H， -OH） ， 13.38（ s， 1H， -OH） ; IR (KBr) cm : 3323(OH), 1654 (C=O); C19H18O4. MS m/z 311 (M + 1). 7 3.2 抗抑郁药理实验方法 3.2.1 实验材料 选用体重 17-24 克的昆明小白鼠，雌雄各半，由延边大学医学部动物中心提供。小鼠可以自由进食和饮水。实 验温度为 20-25 。 3.2.2 小鼠
22、强迫游泳实验 参见（ Porsolt RD et al, Arch Int Pharmaeodyn Ther,1977）等报道的方法，腹腔注射给药 30 分钟后，将小鼠放入 XSC 小鼠恒温游泳仪内 (水深 10cm、直径 34cm 的桶内，水温 25 2oC)，观察 6 分钟内小鼠游泳情况，统计小鼠后 4 分钟内游泳累积不动时间 (不动即小鼠停止挣扎或小鼠呈漂浮状态，小鼠四肢有轻微动作以保持头部在水面 )，与模型组比较。 4 实验结果与讨论 4.1 化学部分 在 核磁共振氢谱中（ 附图 1），峰的数量就是氢的化学环境的数量，而峰的相对高度，就是对应的处于某种化学环境中的氢原子的数量。氢原子具
23、有磁性，如电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在图谱上出现的位置也不同，利用化学位移，峰面积和积分值以及耦合常数等信息，进而推测其在碳骨架上的位置。 经红外光谱、核磁共振氢谱和质谱确证了 2,4 -二羟基 -4-异戊烯氧基查尔酮 的结构式。 经典的查尔酮衍生物的合成方法是以取代苯乙酮与取代苯甲醛在碱 性醇溶液中缩合得到，文献报道苯甲醛或苯乙酮上的羟基对缩合反应收率的影响很大，而且当环上有两个或两个以上时，反应几乎不能进行。所以羟基查尔酮不能用经典的方法合成。 本实验用羟基保护的方法合成
24、羟基查尔酮，使用此法结果先保护后缩合，操作较方便而且产率比较高。此外采用热传导原理 用毛细管法测定此化合物的熔点，因为此方法操作简便，测得熔点为 66-68 。这种合成路线法相对收率比经典的高，易于精制。 4.2 药理实验结果 本实验采用的小鼠强迫游泳实验是一种简便的抑郁症行为实验模型。实验中，小鼠被迫在一个局限的空间内游泳， 它们首先试图逃跑，随后处于一种漂浮不动状态，放弃逃脱的希望，即 “行为绝望 。 由表可知 2,4 -二羟基 -4-异戊烯氧基查尔酮化合物 与模型组相比 的 不动时间短 ，由此 初步断定 该化合物具有抗抑郁活性 （ *p 0.05） 。 目前认为 这种行为绝望 (小鼠在强
25、迫游泳期间的不动时间 ) 类似于人类的抑郁症的成分。因此，此方法模拟了抑郁症病人的部分临床症状，并且对已知的抗抑郁药及一系列有效的抗抑郁治疗方法具有相对特异的敏感性。 静止时间可以被临床有效的抗抑郁药及一系列抗抑郁治疗方法减少，并且不受抗焦8 虑药影响，而那些已知的能导致人抑郁 的药物则可以增加静止时间 。 表 1 小鼠强迫游泳不动时间 Compounds R Dose (mg/kg) Antidepressant activities Duration of immobility (s)(mean S.E.M.) - 10 99.3 15.1 OH 10 104.3 24.6 Fluoxet
26、ine 10 57.4 8.9 Control 141.5 10.9 Values represent the mean S.E.M. (n = 10). *Significantly compared to control (Dunnets test: *p 0.05, *p 0.001) 氟西汀是一种选择性血清再吸收抑制剂的抗抑郁药 ， 通过抑制神经突触细胞对神经递质血清素的再吸收以增加细胞外可以和突触后受体结合的血清素水平。 氟西汀自1987 年在美国批准用于抑郁症临床治疗药物以来，大量的基础和临床研究证据显示其对治疗抑郁症以及各种焦虑障碍等精神疾患疗效确切 。其优点不言而喻， 无镇静效
27、应，对心脏影响小 ， 没有胆碱能副作用， 且 不引起低血压 。 在实验过程中需控制好实验室中的环境情况，由于小鼠具有活跃，好动的特征，要尽量排除外界对小鼠产生的干扰。小鼠强迫游泳实验中还发现水的深度对小鼠也是关键的影响因素之一，最好使动物后爪刚触及水底 ,但又不能支撑身体为宜。 5 小结 5.1 合成产物 本文以对 2,4-二 羟基苯乙酮 为原料，经 取代、醇醛缩合 反应，合成了 2,4 -二羟基 -4-异戊烯氧基查尔酮 衍生物 , 采用红外 光谱 、核磁共振氢谱和质谱确定了化学结构， 用毛细管法测定此化合物的熔点为 66-68 。 此法收率与经典合成方法 相比较高，易于精制，为研究多羟基查尔
28、酮衍生物的生物活性，提供了简便的合成方法，以此可进行更多此方向上的研究，为研制新型的抗抑郁药提供了基础。 5.2 抗郁抑活性 在 小鼠强迫游泳实验 中的筛选的结果得出， 2,4 -二羟基 -4-异戊烯氧基查尔酮 具有较好的抗抑郁作用（ *p 0.05） 。 进一步的工作以 化合物 先导化合物， 对其进行结构修饰，合成 更多的其他取代基进行进一步研究， 为 研发新型抗抑郁药物提供了有力依据 。 参考文献 1 严海萍 . 抑郁症的治疗进展 J. 中国临床医药研究杂志 ,2006, 1(51):59-60. 2 张顺国 , 陈敏玲 , 唐跃年 . 抑郁症的药物治疗进展 J. 医药导报 ,2000, 19(4): 331.
