1、 本科毕业论文 （ 20 届） 4-甲氧基 -3,5,7-三羟基二氢黄酮化合物合成及抗抑郁作用研究 所在学院 专业班级 药学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 2 目 录 摘要 . 3 ABSTRACT . 4 1 前言 . 5 2 仪器与材料 . 6 2.1 实验仪器 . 6 2.2 实验材料 . 6 3 实验方法 . 6 3.1 实验步骤 . 7 3.1.1 2-羟基 -4,6-二甲氧甲氧基苯乙酮的合成 . 7 3.1.2 4-甲氧基 -2， 3-二羟基 -4,6-二甲氧甲氧基査尔酮的合成 . 7 3.3.3 4-甲氧基 -3-羟基 -5,7-二甲氧甲氧基二氢黄酮的合成 .
2、 7 3.3.4 4-甲氧 基 -3， 5,7-三羟基二氢黄酮的 合成 . 8 4 药理实验部分 . 8 4.1 材料 . 8 4.2 方法 . 8 4.2.1 小鼠强迫游泳实验 . 8 5 实验结果与讨论 . 9 6 小结 . 10 参考文献 . 10 附表 . 11 致 谢 . 12 附录 . 13 附 录 . 15 3 摘要 目的 ： 寻找到活性好，毒副作用低的抗抑郁化合物。 方法 ：本文设计了 以 2,4,6-三羟基苯乙酮 为原料对其进行结构改造，经亲核取代、羟醛缩合、环合、脱保护 等反应 得到 4-甲氧基 -3,5,7-三羟基二氢黄酮，抗抑郁活性采用 小鼠强迫游泳实验。 结果 ：采用
3、红外光谱 、核磁共振氢谱 和 质谱确定了化学 结构。 药理实验结果显示，化合物是 4-甲氧基 -3,5,7-三羟基二氢黄酮，具有抗抑郁活性。 结论： 合成路线简单，产物易分离。 关键词 2,4,6-三羟基苯乙酮 ；抗抑郁；合成 4 Research synthesis and antidepressant action of 4-methoxy-3,5,7-Three hydroxy flavanone compounds Abstract Objective: To find the new compounds which have better antidepressant activit
4、y and low toxicity. Methods: 4-methoxy -3,5,7- three hy- droxyl dihydrogen flavonoids were synthesized . Starting with 2,4,6-Three hydroxyl afford a series of compounds throug nucleophilic substitution , aldol condensation , cyclization , de- protection etc. Its antidepressant activity was evaluated
5、 by forced swimming exper- iments in mice. Results: The compound was characterized using IR, 1H-NMR and MS.Pharmacology experiment results show that the compound is 4- methoxy -3,5, 7-three hydroxyl dihydrogen flavonoids and has antidepressant activity. Conclusion: The synthesis route is simple and
6、the separation of outcome is easy. Key words 2,4,6-Three hydroxy acetophenone ; Antidepressant ; Sythesis 5 1 前言 抑郁症 (Depression)是一种以情感性精神障碍为主要表现，显著而持久的心境低落为主要特征的综合征，以情绪低落，言语减少，精神、运动迟缓，甚至企图自杀等为主要症状。目前，抑郁症发病率正迅速攀升， 据 WHO报告 ，各种类别抑郁症的患病率已占全球人口的 3%-5以上，目前已位居世界 10大病种的第 5位， 预计到 2020年，其可能成为仅次于心脏病的第二大疾病 1。
7、抑郁症对人们身心健康、家庭和社会的严重危害 ,应引起人们的高度重视。抑郁症的治疗方法很多 ,以往主要给予心理治疗。近 20年来 ,随着抑郁症发病 机制研究的进展 ,逐步确立了药物治疗的主导地位。 传统的抗抑郁如：氯丙咪嗪、阿米替林、丙咪嗪、多虑平、吗氯贝胺、麦普替林等虽在一定程度上控制了抑郁的发作，但是存在着口干、便秘、尿潴留、视力模糊及眼内压升高等，严重者可产生心脏毒性，尤其是老年患者更易发生，如体位性低血压、心律失常、房室传导阻滞、心力衰竭、心肌梗塞等 2。而且， 应用现有的抗抑郁药物也只有 70%患者可以得到控制。 因此，积极开展抗抑郁新药的的研制，寻找长期服用却不出现严重毒副作用，具有
8、高度选择性作用的广谱有效抗抑郁药物具有重要意义。 到目前为止抑郁症 确切的病因及病理机制尚不清楚，现有的研究已形成了抑郁症的一些生物学假说，主要有单胺假说、神经递质受体假说、受体后假说、情感性精神障碍的神经激肽假说、神经内分泌功能改变假说、免疫系统异常假说等神经生物学假说。研究人员认为去甲肾上腺素、 5-羟色胺、多巴胺、乙酰胆碱、谷氨酸、 7-氨基丁酸等神经递质可能参与抑郁症的神经生化机制 3-6。 抗抑郁药物除了传统的三环类、四环类及单胺氧化酶抑制剂外 , 20世纪 80年代后 , 新型抗抑郁药的不断上市为抑郁症的治疗提供了更为理想的治疗前景 ,并且以疗效好、毒副反应轻微 、服用方便等优势
9、, 成为现代治疗抑郁症的一线药物。选择性 5 羟色胺 (5 HT)再摄取抑制剂 ( SSRI)，如 氟西汀、帕罗西汀、舍曲林、西酞普兰、氟伏沙明等 ;选择性 NE再摄取抑制剂 (NARI),如 瑞波西汀、米安舍林、马普替林；选择性 5 HT 及 NE 再摄取抑制剂 ( SNRI)，如 文拉法辛、米氮平、米那普仑、度洛西汀 ; NE 及 DA 再摄取抑制剂 (NDRI),如 安非他酮等均为国内外最新研究的抗抑郁药 7。 天然黄酮类化合物广泛存在于药用植物、蔬菜、苔藓中 ， 现代药理研究表明，其在心血管系统、内分泌系统和抗肿 瘤方面具有明显的药理作用 8。近年来，有关黄酮类化合物的抗抑郁作用陆续有
10、了研究报道 9,10， 贯叶连翘 11 、 黄蜀葵 12、罗布麻叶 13、 棉籽 14、 鱼腥草 15、 元宝草 16、 贯叶金丝桃 等植物中都含有黄酮类化合物， 其中对抗抑郁植物药贯叶金丝桃的研究发现，黄酮类化合物在其抗抑郁有效成分中发挥着重要的作用 8。为此，这些研究结果表明黄酮类化合物可能是一类安全有效的抗抑郁先导化合物，但是目前关于黄酮类化合物的抗抑郁作用仅见零散报道，其合成、结构与活性之间的联系未见系统深入研究。 在寻找新的 抗抑郁先导化合物时，我们发现 黄酮类化合物 Apigenin（ 5,7,4-三 羟基 黄 酮 ）具有较好的抗抑郁 活性，但神经毒性较高。 6 OH OO HOO
11、 HABCOH OO HOO H234561 2 3 4 5 6 78OH O OO HO HO C H 3Apigenin （先导化合物） 4 Fig 1. Apigenin、 先导化合物及化合物 4 结构式 为了 寻找到抗抑郁活性好，毒副作用低的化合物，以 对 Apigenin 进行氢化得到化合物，以其为 先导化合物 进行结构优化 ， 在化合物 B 环上的 3 位引入羟基， 4 位引入甲氧基， 设计合成 4-甲氧基 -3,5,7-二羟基二氢黄酮化合物。 本文研究 设计合成的目标化合物，均为未见文献报道的新化合物，结构经红外光谱、核磁共振氢谱及质谱确证。抗抑郁药理实验采用国际上公认的美国国立
12、卫生院公布的抗抑郁药开发程序。 本实验采用 小鼠强迫游泳实验， 以评价所合成的目标化合物的抗抑郁活性。 2.仪器与材料 2.1 实验仪器 仪器名称 型号 厂商 干燥箱 DHG-9023A 上海一恒科学仪器有限公司 旋转蒸发仪 RE-2000A 上海亚荣仪器厂 循环式多用真空泵 SHB- A 上海亚荣仪器厂 三用紫外分析仪 ZF-I 上海顾材电光仪器厂 恒温磁力搅拌器 Feb85-2 常州国华电器有限公司 薄层析硅胶板 GF-254 上海信宜仪器厂 2.2 实验材料 2.2.1 主要试剂 所用试剂均为分析纯或化学纯 。 氯甲基甲醚、碳酸钾、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、甲醛、无水乙醇、氢氧化钾、乙醚、
13、甲醇、无水硫酸钠、盐酸等。 3 实验方法 合成路线如下 17-22： 7 1 O HH OO H OC H 3O HOO OC H 3OOO HOO OOOOOO OOOOOO HH OC l C H 2 O C H 3K 2 C O 31 0 % K O HN a O A c 5 M H C lC H OH OH 3 C OO HO C H 3O HO C H 3O HO C H 33.1 实验步骤 ： 3.1.1 2-羟基 -4,6-二甲氧甲氧基苯乙酮的合成 将 0.50g 2,4,6-三羟基苯乙酮， 2.40g 无水碳酸钾， 20ml 无水丙酮放入 50ml 圆底烧瓶中，在油浴室温条件下
14、，剧烈搅拌一个小时后，慢慢滴加 2ml 氯甲基甲醚 +5ml 丙酮，反应 4h,以石油醚 /乙酸乙酯 V(石油醚 )/V（乙酸乙酯） =4:1 展开剂进行跑板， TLC 监测反应到原料点消失后，过滤用少量丙酮淋洗残渣，旋干滤液，得黄色油状物，留样。 3.1.2 4 -甲氧基 -2， 3 -二羟基 -4,6-二甲氧甲氧基査尔酮的合成 在氮气保护下， 50ml 圆底烧瓶中加入 0.60g 2-羟基 -4,6-二甲氧甲氧基苯乙酮， 0.39g 3-羟基 -4-甲氧基苯甲醛（香草醛） ， 18ml 无水乙醇，在搅拌下滴加由 42ml 无水 乙醇和 4.60g 氢氧化钾配成的溶液（ 15%），室温搅拌
15、28h，用石油醚 /乙酸乙酯 =4:1 的展开剂点板， TLC 监测反应到 2-羟基 -4,6-二甲氧甲氧基苯乙酮点消失，且产物有淡黄色荧光，将产物旋干（ 27）得深黄色固体，加水 25ml 摇匀，再用乙醚萃取 3 次，每次 25ml,将萃取液旋干（ 40 ， 0.065Mpa）得黄色固体，以石油醚 /乙酸乙酯 V(石油醚 )/V（乙酸乙酯） =8:1 过柱洗脱得黄色固体 4-甲氧基 -2， 3-二羟基 -4,6-二甲氧甲氧基査尔酮 0.10g。 3.1.2 4 -甲氧基 -3 -羟基 -5,7-二甲氧甲氧基 二氢黄酮的合成 在 50ml 圆底烧瓶中加入 4-甲氧基 -3 -羟基 -4,6-二
16、甲氧甲氧基査尔酮 0.10g， 乙酸钠0.10g 和无水乙醇 5ml 回流反应 24 小时。 回流溶解后， TLC 跟踪反应直到原料点消失，停止反应。冷却析出白色针状结晶 4-甲氧基 -3-羟基 -5,7-二甲氧甲氧基二氢黄酮 0.09g。 3.1.3 4-甲氧基 -3,5,7-三羟基 二氢黄酮的合成 将所得的 4-甲氧基 -3-羟基 -5,7-二甲氧甲氧基黄酮放置于 50ml 的圆底烧瓶中，加入 20ml甲醇，回流溶解后，滴加 10ml 稀盐酸（ 3mol/L），滴完 后回流 30min， TLC 跟踪反应直到原料点消失，停止反应。冷却析出微细无色针状结晶（经 TLC 分析很纯），抽滤后，抽
17、真空后得到浅黄色固体，经乙醇重结晶得到 4-甲氧基 -3， 5,7-三羟基二氢黄酮。 Yield 76 %; m.p. 228-230 ; 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6, TMS): 2.67 (1H, dd, J = 17.0, 2.9 Hz, 8 3-H), 3.38 (1H, dd, J = 12.4, 17.0 Hz, 3-H), 3.78 (s, 3H, OCH3), 5.42 (1H, dd, J = 12.4, 2.9 Hz, 2-H), 6.77-7.09 (m, 5H, Ar-H), 9.15 (s, H, -OH), 10.79 (s, H, -OH),
18、 12.15 (s, H, -OH); IR (KBr) cm : 3196, 1668; MS: m/z M + 1 303. 4. 药理实验部分 4.1 材料 选用体重 18-25 克的昆明小白鼠，雌雄各半，由浙江海洋学院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 。 小鼠强迫游泳实验用 XSC-小鼠恒温游泳仪 (水深10cm、直径 34cm 的桶内，水温 252oC), 小鼠悬尾实验用悬尾箱 (30 cm30 cm25 cm)， 所合成的样品均溶于聚乙二醇 -400 供腹腔注射。 4.2 方法 4.2.1 小鼠强迫游泳实验 参见（ Porsolt RD et al
19、, Arch Int Pharmaeodyn Ther,1997）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252oC)，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 )。 5.实验结果与讨论 Table: Antidepressant activities of the compounds Compounds R Dose (mg/kg) Antidepressant activities Duration of
20、 immobility Change from control (s)(mean S.E.M.) (%) - 10 102.415.3* -27.38 4o 3-OCH3-4-OH 10 92.217.3* -34.61 Fluoxetine 10 70.35.8* -50.14 Control 141.014.2 表 1 结果显示，本实验在 4位引入甲氧基， 3位引入一个羟基，即所得的 4-甲氧基 -3，5,7-三羟基二氢黄酮抗抑郁活性较强，值为 92.217.3*（ *p 0.001）。 6. 小结 6.1 本文 以 2,4,6-三羟基为原料，经过亲电取代（ 2-羟基 -4,6-二甲氧甲氧
21、基苯乙酮的合成），羟醛缩合 (4-甲氧基 -3-羟基 -4,6-二甲氧甲氧基査尔酮的合成 ),环合 (4-甲氧基 -3-羟基-5,7-二甲氧甲氧基二氢黄酮的合成 ),脱保护 (4-甲氧基 -3， 5,7-三羟基二氢黄酮的合成 ), 合成了 目标化合物， 采用红外光谱 、 核磁共振氢谱 和 质谱确定了化学结构。 此合成方法简单，产物易分离。 6.2 抗抑郁活性采用 小鼠强迫游泳实验， 从筛选的结果得出，在 B 环的 4位引入甲氧基， 39 位引入一个羟基，可使 抗抑郁活性大大增强，且毒副作用降低，而且 4-甲氧基 -3， 5,7-三羟基 二氢黄酮的抗抑郁活性好于先导化合物。 6.3 此次实验所得
22、 4-甲氧基 -3， 5,7-三羟基 二氢黄酮 抗抑郁活性好，毒副作用低 ， 为新型抗抑郁药的研制提供 了 理论依据。 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): 331-332. 3 Lanfumey L, Lacour CM. Prgger N, et al. 5-HT-HPA5 interaction in two models of trangenic mice relevant to major dep
23、ression. Neurochem Res, 2000, 25(9-10): 1999-2003. 4 Popli M, Moff S, Brunellon. Serine/theonine kinase as molecular targets of antidepressant: implication for pharmaco logicaltreatment and pathophysiology of affective disordersJ. Pharmacol Ther, 2001, 89(2): 149-149. 5 Bremner JD, Narayan M, Anders
24、on ER, et al. Hippocampal volumn reduction in major depressionJ. Am J Psychiatry, 2000, 157(1): 115-115. 6 马强，杨志华， 晁福寰 . 过量 皮质酮致圆代培 养的大鼠海马神经元死 亡方式的研究J.中国应用生理学杂志 ,2001, 17(1): 29-30. 7 朱宇欢 . 新型抗抑郁药的临床应用 J. 中国医院用药评价与分析 2010， 10（ 7） ： 669-670. 8 Malberg JE, Eisch AJ, Nestle EJ, et al. Chronic antidepre
25、ssant treatment increases neurogenesis in adult rat hippocampusJ. J Neurosci, 2000, 20(24): 9104-9106. 9 Nakazawa T, Yasuda T, Ueda J, Ohsawa K. Antidepressant-like effects of apigenin and 2,4,5-trimethoxycinnamic acid from Perilla frutescens in the forced swimming testJ. Biol Pharm Bull, 2003, 26(4
26、): 474-475. 10 Hua H, Guo Y. Guangdong Pharm Sci, 1999, 9(4): 9-9. 11 程力惠 ,李晓蒙 .贯叶连翘中总黄酮提取工艺的研究 J. 中药材， 2008,31（ 6） :904-907. 12 郝吉莉 , 周兰兰 , 司力 , 江秋虹 , 马颖 , 颜海燕 . 黄蜀葵总黄酮抗脑卒中后抑郁作的 研究 J. 中国药房， 2007， 18（ 12）： 885-887. 13 王维婷 . 罗布麻叶提取物的抗抑郁作用 .国外医药 J.植物药分册， 2002， 12（ 5） ： 206-206. 14 赵楠 , 李云峰 , 杨红菊 , 杨明
27、, 赵毅民 , 宫泽辉 .棉籽总黄酮在大鼠慢性应激模型中的抗抑郁活性及其对海马神经营养通路的影响 J. 中国药理学与毒理学杂志 ， 2007,21（ 3） : 179 184. 15 龚乃超 ,陈箐筠 ,刘枣 ,干信 ,张迎庆 . 鱼腥草黄酮抗抑郁活性的研究 J. 化学与生物工程， 2009,26（ 3） :41-44. 16 郭澄，郑清明 ,郑汉臣 . 元宝草黄酮类成分的抗抑郁作用研究 J. 药学实践杂志， 2005, 23（ 6） :345-347. 17 Raiendra Prasad Y,et al.Synthesis and antidepressant activity of so
28、me 1, 3,5- triphenyl- 2- pyrazolinesand3-(200-hydroxynaphthal-en-100-yl)-1,5-diphenyl-2-pyrazolinesJ.MedicinalChemistry Research, 2005, 15, 5030-5034. 18 Zhao, L. M， et al. Synthesis and evaluation of antiplatelet activity of trihydroxychalcone derivativesJ. Bioorg Med Chem Lett., 2005, 15(22), 5027
29、-5029. 10 19 Nishida, J， et al. Inhibitory effects of 5, 6, 7-trihydroxyflavones on tyrosinaseJ. Molecules, 2007, 12(1), 86-97. 20 Hsieh, H. K， et al. Synthesis and anti-inflammatory effect of chalcones and related compoundsJ. Pharmaceutical Res., 1998, 15(1), 39-46. 21 Dong, X. W.; Fan, Y. J.; Yu,
30、L. J.; and Hu,Y. Z. Arch. Pharm. Chem. Life Sci. Synthesis of four natural prenylflavonoids and their estrogen-like activitiesJ. Pharmaceutical & Medicinal Chemistry ， 2007, 340（ 7） :372-376. 22 Porsolt R D. Bertin A & Jalfre M. Behavioural despair in mice: a primary screening test for antidepressantsJ. Medicine ,1977， 229（ 2） :327-336.
