呋喃香豆素类化合物的合成及乙酰胆碱酯酶抑制活性研究

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1 呋喃香豆素类化合物的合成及乙酰胆碱酯酶抑制活性研究
答 辩 人：邵嘉亮 指导老师：马林 老师

2 1、选题意义 2、国内外研究状况 3、工作设想及创新之处 4、实验及讨论 5、结论及展望 6、致谢

3 1 选题意义 结构骨架： 1.1 呋喃香豆素简介

4 生理活性： 呋喃香豆素类化合物的应用进展 ： 抗凝血，抗血管硬化作用，抗肿瘤作用 ，抗菌作用 ，抗艾滋病作用等。
呋喃香豆素类化合物己被广泛应用到光化疗（PUVA - therapy）、分子生物学以及光活化农药等领域。

5 1.2 乙酰胆碱酯酶简介 乙酰胆碱酯酶 (acetylcholinesterase, AChE, EC3 .1 .1 .7. )
1.2 乙酰胆碱酯酶简介 乙酰胆碱酯酶 (acetylcholinesterase, AChE, EC ) AChE与AD的关系 阿尔茨海默病（AD), 又称早老性痴呆，主要病理特征是大脑萎缩，脑组织内产生Aβ蛋白沉淀物和神经原纤维缠结，导致乙酰胆碱分泌不足。治疗AD最有效的方法仍然是应用AChE抑制剂 。

6 乙酰胆碱酯酶抑制剂的简介 他克林及其类似物
他克林 (Tacrine)体内 AChE抑制活性IC50 ≤ 4 μmol/ L，加强胆碱能神经的功能。临床试验其可以改善 AD病人的认知和识别能力。他克林的主要毒副作用是使谷氨酰丙酮酰转氨酶 (GPT)等升高。

7 2 国内外研究状况

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9 3 工作设想及创新之处 工作设想： 创新之处： （1） 呋喃香豆素类化合物本身具有的生理活性(软化血管，防止血管堵塞) ；
3 工作设想及创新之处 工作设想： （1） 呋喃香豆素类化合物本身具有的生理活性(软化血管，防止血管堵塞) ； （2） AD的病理表现（脑血管坏死） ； （3）乙酰胆碱酯酶的三维结构模型（有大的共轭体系及大的苯环芳胺），以及其可能的催化活性位点和离子位点 。 创新之处： 以间苯二酚为原料，合成一系列新的芳香亚胺苯并呋喃香豆素类化合物，发现其中大部分化合物有很好的抗乙酰胆碱酯酶活性，并研究它们与他克林对乙酰胆碱酯酶的协同抑制研究。

10 4 实验与讨论 4.1 芳香亚胺苯并呋喃香豆素类化合物的合成 7-羟基-4-甲基香豆素 4，7-（2’-氧化环己氧基）香豆素
4 实验与讨论 4.1 芳香亚胺苯并呋喃香豆素类化合物的合成 7-羟基-4-甲基香豆素 4，7-（2’-氧化环己氧基）香豆素 6，7，8，9-4H-4-甲基-2H-苯并[3,2-g]-1-苯并吡喃-2-酮 4-甲基-2H-苯并呋喃[3,2-g]-1-苯并吡喃-2-酮 4-甲基-2-氧代-2H-苯并呋喃[3,2-g]吡喃 芳香亚胺苯并呋喃香豆素类化合物的合成

11 4.2 乙酰胆碱酯酶活性抑制实验 (1) 溶液的配制 (2)化合物对乙酰胆碱酯酶的抑制活性分析 (3) 化合物对乙酰胆碱酯酶的抑制动力学测定
4.2 乙酰胆碱酯酶活性抑制实验 (1) 溶液的配制 (2)化合物对乙酰胆碱酯酶的抑制活性分析 (3) 化合物对乙酰胆碱酯酶的抑制动力学测定 (4) 硫代乙酰胆碱的Km的测定 (5) 化合物对酶促反应的抑制常数的Ki的测定 (6) 化合物与他克林对乙酰胆碱酯酶的协同抑制研究

12 4.3 呋喃香豆素类化合物的合成研究

13 4.4 乙酰胆碱酯酶的抑制活性分析 4.4.1&2 对乙酰胆碱酯酶的抑制活性和动力学分析

14 Compd. IC50(μM ) inhibitor type 2 31.773 -- 6e 4.254 非竞争 3 90.390 6f 7.478 竞争 4 6g 74.661 5 55.518 6h 48.494 6a 18.634 6i 10.605 6b 12.956 6j 8.840 6c 30.085 6k 13.056 6d 6.679 他克林 2.826 Table1 In vitro antiacetylcholinesterase of the compounds’ IC50(μM ) and inhibitor type

15 4.4.3 硫代乙酰胆碱 的Km的测定 由上图可以看出，硫代乙酰胆碱与乙酰胆碱酯酶反应的Km值为1.88μM。Km越小，即达到最大酶促反应速度一半所需要的底物浓度越小，由此表明乙酰胆碱酯酶与底物硫代乙酰胆碱的亲和力大。

16 4.4.4 化合物对酶促反应的抑制常数Ki的测定 6a 6b 6c 6d 6e 6f 6i 6k Ki(μM)
以6e为例，将Lineweaver-Burk图中不同[Io]下所做直线的斜率对相应的[Io]进行二次作图后，仍然得到一条直线，该直线的横轴截距就是－Ki . 化合物 6a 6b 6c 6d 6e 6f 6i 6k Ki(μM) 47.48 18.84 72.62 36.68 19.66 22.25 14.69 15.31

17 4.4.5 化合物与他克林对乙酰胆碱酯酶的协同抑制研究
原化合物 IC50 (μM) 固定他克林(μL) 协同后化IC50(μM) 0.1mM他克林IC50(μM) 固定化合物(μL) 协同后他 IC50(μM) 6a 18.634 5 -- 9.150 8 6.669 6b 12.956 22.102 12.001 6d 6.679 5.760 4.350 6e 4.254 17.300 5.660 6f 7.748 10 5.940 6i 10.605 5.930 6k 13.056 9.151 4.120

18 5 总结及展望 总结： (1) 芳香亚胺苯并香豆素类化合物整个分子的四环形成了大共扼结构 ，因此有很好的活性。
5 总结及展望 总结： (1) 芳香亚胺苯并香豆素类化合物整个分子的四环形成了大共扼结构 ，因此有很好的活性。 (2) 含有吸电子基团-COOH的IC50都较大，说明吸电子基团会引起抑制活性降低。在含有供电子基团的化合物中，邻位含有供电子基团的抑制活性普遍要比对位的好 。 (3) 大多数是非竞争型抑制剂，说明它们没有进入酶的活性中心，而是与酶的其他部位相结合来抑制酶的活性。 (4) Km和 Ki 值小，表明抑制剂和酶的亲和力都比较大，结合都比较好，因此抑制性强。 (5) 化合物6d和 6k和他克林的协同抑制效果最好，有作为研制开发前药的价值。

19 展望： 对合成的一系列芳香亚胺苯并呋喃香豆素类化合物观察其抑制细胞增生，抗肿瘤活性，与DNA结合的能力（通过UV、CD、荧光等手段）。

20 致 谢 衷心感谢马林老师、古练权老师、黄志纾 老师和沈琼师姐、庞朝乐师兄、刘忠师兄在实验过程中给予的耐心指导和热情帮助！
衷心感谢马林老师、古练权老师、黄志纾 老师和沈琼师姐、庞朝乐师兄、刘忠师兄在实验过程中给予的耐心指导和热情帮助！ 鸣谢中山大学化学与化学工程学院创新化 学实验与研究基金的资助 ！

21 Thank you!!