水溶性C—脱氢枞胺衍生物的合成及其生物活性研究

摘要

富勒烯是碳的第三种同素异形体，富勒烯及其衍生物因其独特的三维结构而在化学、生物学、材料学、医学等领域显示出广泛的应用前景。其中，最具代表性的富勒烯[60]在抗HIV病毒，抗菌，抗肿瘤，酶活性抑制，抗氧化和神经保护等很多方面显示出独特的功效和生物学活性。脱氢枞胺具有类似甾体结构的三环二萜结构，是松香酸的衍生物，已被公认为具有杀菌等生物活性。本课题组前期合成的C60-脱氢枞胺衍生物水溶性差，限制了其生物活性的研究，因此对其进行水性化改性，并探索新物质的生物活性是具有价值的研究课题。 本文首先研究了富勒烯的羟基化反应。以C60-脱氢枞胺衍生物(C60-脱氢枞胺吡咯烷衍生物和C60-脱氢枞胺氮烯加成物)与NaOH为反应物，以四丁基氢氧化胺(TBAH)和H2O2为催化剂，在加热至回流的甲苯与水的混合溶液中反应，生成了水溶性的C60-脱氢枞胺富勒醇衍生物(XY-OH和G-OH)。产物经TEM，FT-IR，ESI-MS，1H NMR和HPLC等分析方法检测确认为目标产物，且为羟基加成度不同的混合物。 本文还研究了富勒烯与甘氨酸的加成反应。以C60-脱氢枞胺衍生物(C60-脱氢枞胺吡咯烷衍生物和C60-脱氢枞胺氮烯加成物)与甘氨酸为反应物，在加热至回流的甲苯与乙醇-水的混合溶液中辅助超声波反应，生成了水溶性的C60-脱氢枞胺甘氨酸衍生物(XY-gly和G-gly)。产物经TEM，FT-IR，ESI-MS，1H NMR和HPLC等分析方法检测确认为目标产物，且为甘氨酸加成度不等的混合物。 本文还探索了水溶性C60-脱氢枞胺衍生物的生物活性。对合成出的四个水溶性C60-脱氢枞胺衍生物分别做了rTaq DNA聚合酶活性抑制的测试，体外抗HIV-1逆转录酶活性测试和抗卵巢癌细胞株(Hey 1B eells)活性的测试，初步测试结果表明，四个水溶性C60-脱氢枞胺衍生物对rTaq DNA聚合酶和HIV-1逆转录酶均表现出不同程度的抑制作用，且抑制作用呈无规律性。其中对rTaq DNA聚合酶的最低抑制浓度范围分别为XY-gly：0.05～0.1μg/mL，G-gly：0.05～0.1μg/mL，XY-OH：2～2.2 μg/mL，G-OH：1～2 μg/mL；对HIV-1逆转录酶的半数抑制浓度(IC50)分别为XY-gly：70.64 μg/mL，G-gly：25.70 μg/mL，XY-OH: 198.26 μg/mL，G-OH：16.28 μg/mL;对卵巢癌细胞株(Hey lB eells)几乎不表现出抑制活性。

目录

文摘

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致谢

第一章绪论

1.1 C60的研究概况

1.1.1[60]富勒烯简介

1.1.2 C60及其衍生物的生物活性

1.1.3 C60的1，3-偶极环加成反应研究概况

1.1.4 C60的氮烯加成反应研究概况

1.1.5 C60的羟基化反应研究概况

1.1.6 C60的胺加成反应研究概况

1.2脱氢枞胺的应用

1.3本文的研究意义及内容

第二章水溶性C60-脱氢枞胺富勒醇衍生物的合成

2.1实验部分

2.1.1实验试剂和仪器

2.1.2分析方法

2.1.3脱氢枞胺的提纯

2.1.4 N-羧甲基脱氢枞胺的合成

2.1.5 C60-脱氢枞胺吡咯烷衍生物的合成

2.1.6水溶性C60-脱氢枞胺吡咯烷富勒醇衍生物的合成

2.1.7 C60-脱氢枞胺氮烯加成物的合成

2.1.8水溶性C60-脱氢枞胺氮烯加成富勒醇衍生物的合成

2.2结果与讨论

2.2.1合成路线及反应机理

2.2.2反应条件的选择

2.2.3产物的分离提纯

2.2.4产物结构分析

2.3本章小结

第三章水溶性C60-脱氢枞胺甘氨酸衍生物的合成

3.1实验部分

3.1.1实验试剂和仪器

3.1.2分析方法

3.1.3脱氢枞胺的提纯

3.1.4 N-羧甲基脱氢枞胺的合成

3.1.5 C60-脱氢枞胺吡咯烷衍生物的合成

3.1.6水溶性C60-脱氢枞胺吡咯烷甘氨酸衍生物的合成

3.1.7 C60-脱氢枞胺氮烯加成物的合成

3.1.8水溶性C60-脱氢枞胺氮烯加成甘氨酸衍生物的合成

3.2结果与讨论

3.2.1合成路线及反应机理

3.2.2反应条件的选择

3.2.3产物的分离提纯

3.2.4产物结构分析

3.3本章小结

第四章水溶性C60-脱氢枞胺衍生物的生物活性研究

4.1对rTaq DNA聚合酶活性抑制的测试

4.1.1实验部分

4.1.2结果与讨论

4.2体外抗HIV-1逆转录酶(HIV-1 RT)活性测试

4.2.1实验部分

4.2.2结果与讨论

4.3抗肿瘤活性测试

4.3.1实验部分

4.3.2结果与讨论

4.4本章小结

第五章结论

参考文献