吡咯烷酮类神经细胞保护剂的合成、活性评价及其色谱拆分方法研究

作     者：罗旭娜 

作者单位：广东药科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林汉森;袁进

授予年度：2020年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100701[医学-药物化学] 10[医学] 

主      题：多取代吡咯烷酮类衍生物 黄皮酰胺酮 色谱拆分 热力学研究 分子对接 

摘      要：本文在对吡咯烷酮类神经细胞保护剂的合成方法、药理活性的相关文献进行调查分析后发现,当多取代吡咯烷酮类化合物-光学活性黄皮酰胺酮的3位碳原子上连接上电负性较大的酯基后,能有效提高其神经细胞保护作用,故本研究继续以光学活性黄皮酰胺酮为先导物,设计、合成含有较高电负性的3-酯基取代的光学活性黄皮酰胺酮衍生物,并利用谷氨酸诱导的大鼠小脑颗粒神经细胞损伤初步评价所制备的化合物的神经细胞保护活性;另一方面,该类化合物的构效关系研究显示,其药理作用存在明显的立体化学差异,尤其是其光学异构体之间的神经细胞保护活性差别较大,故确定药理试验供试品的光学纯度就十分重要,为了能准确快速地测试所制备化合物光学纯度,本文又对所制备的化合物的高效液相色谱手性固定相拆分方法进行系统的考察,并建立了ee值测试方法,为该结构类型化合物的高效液相色谱拆分提供方法学基础。首先根据本课题组已报道的合成方法合成了光学活性的先导物黄皮酰胺酮:以反式肉桂酸为原料,经环氧化得环氧肉桂酸,利用光学活性α-甲基苄胺对环氧肉桂酸进行拆分得光学活性的环氧肉桂酸铵盐,再与2-(甲基胺基)-1-苯基-1-乙酮盐酸盐缩合得到直链酰胺;直链酰胺在氢氧化锂作用下发生分子内环合,分别得到光学活性多取代吡咯烷酮类化合物黄皮酰胺酮及其几何异构体新黄皮酰胺酮,产品的ee值均98%。再以光学活性的黄皮酰胺酮和新黄皮酰胺酮为原料,以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)为脱水剂,4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,与不同的羧酸化合物成酯,制备了17对新的含有较高电负性酯基的多取代吡咯烷酮类衍生物的对映体(共34个光学活性化合物)。用谷氨酸诱导的神经细胞损伤模型初步评价其神经保护作用,结果表明右旋多吡咯烷酮类衍生物中的(+)-N16和(+)-N20对谷氨酸诱导的小脑颗粒神经细胞损伤具有一定的保护作用,可作为一类新的神经细胞保护剂进行深入研究。本文合成了包括中间体在内的化合物共41个,其中34个目标化合物未见文献报导,所有新化合物均通过H-NMR、C-NMR和HRMS确定结构,对映体过量值均由高效液相手性固定相法确定,所有衍生物的对映体过量值ee%均大于98%。综合不同液相拆分方法的优势与不足,本文选择了多糖手性固定相法对多取代吡咯烷酮类化合物的色谱拆分方法进行系统的考察及拆分机理的研究:设计建立了先导物外消旋黄皮酰胺酮及新黄皮酰胺酮的高效液相色谱手性固定相拆分方法并进行方法学验证,验证结果良好;为阐明其拆分机理,又进行热力学考察实验,考察不同温度条件下化合物的色谱分离情况,设计建立色谱填料结构的大分子化合物和小分子黄皮酰胺酮和新黄皮酰胺酮模型,利用分子对接软件Autodock得出大分子和小分子相互作用模式图,热力学研究的结果和分子对接的结果显示一致,氢键和π-π相互作用是其手性识别的重要作用。继而以建立起来的先导物黄皮酰胺酮的色谱拆分方法作为参考,测试了所合成的吡咯烷酮酯类衍生物的光学纯度,并考察不同色谱柱、不同色谱流动相、不同温度、酸碱流动相添加剂等不同色谱条件对具有不同立体结构取代基的衍生物的拆分效果的影响,这为课题组后续对多取代吡咯烷酮类衍生物的色谱拆分方法学研究奠定较好的实验基础。