姜黄素类化合物体外抗氧化作用及其构效关系研究

作     者：宋立敏 

作者单位：烟台大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨昕

授予年度：2018年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：姜黄素类化合物 自由基清除 抗脂质过氧化 构效关系 量化计算 

摘      要：姜黄素(curcumin,CUR)是药食同源的天然姜黄色素的主要成分,广泛存在于姜黄、莪术、郁金等姜科植物根茎中,是一种天然多酚类抗氧化剂。本研究通过系列反应分离得到五种化学结构相近的姜黄素类化合物CUR、DMC、BDMC、BIMC和CURC,通过体外自由基清除和抗脂质过氧化实验来评价各化合物的抗氧化活性,并通过量子化学理论计算各化合物的电离势、键结合能等参数,探讨化合物活性与取代基结构、位置和数目等的构效关系,为姜黄素的科学结构优化提供依据。通过对体外自由基(DPPH·、O·、·OH、ROO·和ABTS·)的清除及氧化还原模型(FRAP)实验可知,随浓度增加,姜黄素类化合物的自由基清除活性及还原能力呈剂量依赖关系,在同一清除模型中不同化合物抗氧化活性不同。综合比较自由基清除结果可知,姜黄素类化合物结构上的庚二烯-3,5二酮长链结构、酚羟基及其邻位甲氧基在抗氧化活性中发挥重要作用。通过探究五种姜黄素类化合物对CCl诱导的肝匀浆脂质过氧化反应的抑制作用,结果显示随姜黄素类化合物浓度增加,体系T-AOC水平增强,MDA含量降低,抗氧化酶(SOD、CAT、GSH-Px)活性增强。结果说明CUR、DMC、BDMC、BIMC、CURC对CCl诱导的肝损伤具有保护作用。通过量化理论计算进一步探究姜黄素类化合物抗氧化作用机制,评价各化合物O-H键的BDE、IP及分子前线轨道能级差?E。结果显示化合物清除DPPH·的原理是质子转移反应,清除ABTS·、ROO·、·OH、O·的机理是质子伴随电子转移的反应,五种姜黄素类化合物均具有抗氧化活性。以上研究结果显示,姜黄素类化合物CUR、DMC、BDMC、BIMC和CURC具有较好的抗氧化活性,本研究可为姜黄素类化合物在抗氧化方面的深入开发和利用提供科学依据。