炎症是机体的一种应激性反应,但持续的炎症反应会损害机体组织,甚至导致肿瘤、功能丧失和死亡。目前人们缓解炎症的困扰主要依靠药物治疗,抗炎药可分为甾体抗炎药和非甾体抗炎药(NSAIDs)。使用甾体抗炎药引起的并发症已限制了这类药物的临床使用。甾体抗炎药被证实会抑制下丘脑-垂体-肾上腺轴、免疫系统,可能的副作用如加重高血压糖尿病、高血压、骨质疏松和儿童生长迟缓都限制了它们的临床使用。目前使用的抗炎药大部分是非甾体抗炎药,非甾体抗炎药主要用于缓解症状,无论是外伤性,感染性,发作性还是风湿性疼痛。近年一些不良反应来导致一些NSAIDs的停止使用。NSAIDs作用的主要机制是抑制环氧合酶(COX),不良反应主要与COX的相对抑制有关。因此,寻找具有改善的药物活性和降低的毒性的新型抗炎药仍然具有重要意义。天然产物活性成分由于多样的骨架结构和广泛的生物活性成为药物研发的重要来源。目前我国从天然产物中研发出的新药约40余种,如石杉碱甲、鹤草酚、青蒿素等。由于疗效确切、副作用小等特点这些从天然产物中发现的创新药物在临床得到了广泛的应用。因此对活性天然产物结构修饰来寻找和开发创新药物是一条可行的新药研发途径。前期通过文献调研在众多天然产物中筛选出甘草次酸、柠檬苦素和补骨脂酚作为抗炎先导化合物,因为这三个天然产物抗炎活性确切、价格便宜、容易获得,而且结构容易进行修饰。本文对三个天然产物进行修饰设计合成了87个结构新颖的衍生物,所有合成衍生物的结构都采用了~1H、~(13)C-NMR和HRMS谱图的验证并对所有衍生物进行了抗炎活性筛选。第一部分,为了寻找新的抗炎先导化合物,通过分子拼接等结构修饰设计并合成了一系列新的甘草次酸衍生物。以25μg/m L的浓度通过MTT方法筛选了34个目标化合物对RAW264.7细胞的细胞毒性。由于其中14个目标化合物的低细胞毒性,因此选择了这14种目标化合物进行抗炎的进一步评估。通过酶联免疫吸附试验(ELISA)进一步测试了14种低毒化合物在LPS诱导的RAW264.7细胞中对TNF-α和IL-6分泌的影响。筛选结果表明:化合物5b在LPS诱导的RAW264.7细胞中对TNF-α和IL-6的分泌均有明显的抑制作用,因此选择本系列活性最好化合物5b((2S,4a S,6a S,6b R,11E,12a S)selleck化学-1,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,11,12,12a,12b,13,14b-icosahydro-2,4a,6a,6b,9,9,12a-heptamethyl-10,13-di-oxo-11-((1-phenyl-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methylene)picene-2-carboxylic acid)进行进一步评估。采用Griess方法对化合物5b在LPS诱导的RAW264.7细胞中对NO的表达量影响进行测量,结果显示化合物5b在抑制LPS诱导的RAW264.7细胞NO合成方面表现出积极作用。此外通过免疫蛋白质印迹(WB)测试了化合物5b对i NOS和COX-2表达的影响作用。WB实验测试化合物5b在LPS诱导的RAW264.7细胞中对NF-κB信号通路活化的相关蛋白的表达影响。为了进一步研究化合物5b的抗炎机制,测试了化合物5b对p38 MAPK和JNK的磷酸化水平的影响。进一步研究表明化合物5b可以呈剂量依赖性抑制LPS诱导的RAW264.7细胞促炎细胞因子的表达,包括IL-6,TNF-α和NO,还可以抑制i NOS和COX-2的表达,此外,WB实验结果表明化合物5b对促炎细胞因子的抑制作用与NF-κB和MAPK信号通路有关。动物实验结果证实化合物5b可以减轻LPS诱导的小鼠急性肺损伤。初步的分子对接结果可以很好地解释化合物5b和COX-2酶的结合能力。总之,取得的实验结果表明:化合物5b有可能成为抗炎先导化合物,用于预防和治疗炎症性疾病。第二部分,为了寻找活性好的先导化合物,设计合成了30个新的补骨脂酚衍生物,并对其抗炎活性进行了筛选。首先,为了确保化合物的安全性并避免在抗炎评估过程中出现假阳性结果,采用MTT法检测了所有合成化合物对RAW264.7细胞的固有细胞毒性。然后,为了筛选所有合成衍生物的抗炎活性,通过Griess方法和ELISA分析进一步研究了30种化合物对LPS诱导的RAW264点击此处.7细胞中NO,TNF-α和IL-6分泌的影响。结果表明:化合物13a(2-(4-((R,E)-3,7-dimethyl-3-vinylocta-1,6-dienyl)phenoxy)-1-(pyrrolidin-1-anti-tumor immune responseyl)ethano-ne)对LPS诱导的RAW264.7细胞中NO,TNF-α和IL-6的分泌均具有显著的抑制作用,因此化合物13a被视为本系列最好化合物用于进一步评估。后续抗炎活性测定表明,化合物13a在一定剂量下可抑制LPS诱导的RAW 264.7细胞中促炎细胞因子(包括IL-6,TNF-α和NO)的产生,并剂量依赖的方式抑制i NOS和COX-2的表达。另外,WB结果表明化合物13a抑制促炎细胞因子的释放,并且该抑制作用与Nrf2/HO-1信号通路的激活以及NF-κB和MAPK信号通路的有关。体内结果表明:化合物13a在LPS诱导的斑马鱼上以剂量依赖性方式抑制NO和ROS的产生。在这项研究中获得的这些结果表明:化合物13a有潜力进一步研究,用于预防和治疗抗炎性疾病。第三部分本文设计了柠檬苦素衍生物,合成了一系列新的23种柠檬苦素衍生物。所有化合物都经过~1H、~(13)C NMR和HR-MS的确认。随后,通过MTT实验筛选出在40(?)M时几乎没有细胞毒性的其他17种化合物来进一步评估抗炎作用。为了评估抗炎活性,测量了NO的产生。根据筛选的结果,可以得出的结论是与柠檬苦素和塞来昔布相比,化合物f4((12S,12a S,Z)-8-(((1-(4-methoxyphenyl)-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methoxy)imino)-12-(furan-3-yl)-6,6,8a,12a-tetramethyldodecahydro-1H,3H-oxireno[2,3-d]pyrano[4′,3′:3,3a]isobenzofuro[5,4-f]isochromene-3,10(9a H)-dione)化合物f4是本文所合成的柠檬苦素衍生物中活性最好衍生物。随后,药理机制研究发现化合物f4在LPS诱导的RAW264.7细胞中和小鼠急性肺损伤实验中都显著抑制TNF-α,IL-6和NO的产生,还有化合物f4以剂量依赖的方式显著抑制LPS诱导的急性肺损伤中iNOS和COX-2的表达。能够阻断NF-κB/MAPK信号通路。化合物f4对斑马鱼死亡率和心率的影响结果表明化合物f4的毒性小于柠檬苦素和塞来昔布。这些结果表明:化合物f4将是炎性疾病有希望的先导化合物。