没食子的抗癌成分及活性研究.doc

《没食子的抗癌成分及活性研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《没食子的抗癌成分及活性研究.doc（152页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、没食子的抗癌成分及活性研究1、相关定义1.1、微波的概念和性质 物质吸收微波能而发热的现象,称为微波热效应。微波最早应用于通讯和军 事,是频率在 300MHZ300GHZ,位于电磁波谱的红外辐射(光波)和无线电 波之间,即波长在 1mm1m之间的特殊电磁波。因其比无线电波更为微小,故称 之为”微波”。最常用的频率为 2450 MHz6。 1.2、代谢组学的定义和特点 代谢组学是通过考察生物体系在不同状态下(如某个特定的基因变异或环境 变化)代谢产物图谱及其动态变化,来研究生物体系代谢网络的一项新的技术方 法,其主要研究对象是新陈代谢后生物体体液(包括血浆、尿液、组织液等)中 相对分子质量 10

2、00 以下的内源性小分子化合物16,17。根据代谢组学研究对象的 2 不同,可以将其研究目的分为 4 个层次:(1)目标物分析;(2)代谢物谱分 析;(3)代谢指纹分析;(4)代谢组学分析18。 代谢组学方法主要利用核磁共振谱(NMR)、气相色谱-质谱(GC-MS)和 液相色谱-质谱(LC-MS)等各种高通量、高分辨率、高灵敏度的电子波谱学技 术进行样品分析,近年来 UPLC-Q-TOF/MS 以其灵敏度高、分析速度快、样品 无需衍生化等优点,受到了较大关注。这些技术可以得到大量、多维的信息,得 到的数据经过归一化、滤噪等预处理后,数据预处理的目的是为了尽量消除和减 少实验和分析过程中带来的误

3、差,使数据结构标准化。然后通过主成分分析 (Principle Components Analsis,PCA)、偏最小二乘法(Partial Least Squares- Discriminant Analysis,PLS-DA)、正交化偏最小二乘法(Orthogonnal-Partial Least Squares,O-PLS)等模式识别(Pattern Recognition)技术进行处理,获取 有效信息19。完整的代谢组学分析流程包括样品的采集、预处理、仪器分析与 鉴定、数据分析及生物标记物识别,最终认识机体生化反应机理和生命现象 20。 1.3、化感作用的概念 化感作用(Allelop

4、athy),又称他(它)感、异株克生作用等,是由德国科学家 Molish 于 1937 年首次提出的,用以表达不同种属间的植物在化学方面的相互作用,这种相互 作用包括相互有益的作用,也包括抑制和有害的作用,即有相生、相克两方面的含义 6,11-13。Rice 在他的专著 Allelopathy 中对它的定义是:”一种植物(包括微生物)通过向 环境释放化学物质而对另一种植物(包括微生物)产生直接或间接的伤害“14,他对化 感作用的清晰定义极大地推动了植物化感作用研究。一种植物释放的化学物质根据作用 对象的不同或浓度不同,可能产生抑制效应,也可能产生促进效应,同时植物释放化学 物质不仅对其他植物有

5、害,有时对自身也有毒害作用,自毒作用也认为是化感作用的一 方面11。因此,1984 年 Rice 在Allelopathy再版中,将有益作用和自毒作用补充到 化感作用定义中,认为化感作用含有相互促进和相互抑制两方面的作用15,16。 植物化感作用应该具有三个基本特征:(a)相互作用的主客体都是植物,不包括植 物和动物及其他有机体相互作用;(b)相互作用的化学物质是植物次生物质,且必须通 过合适的途径进入环境中,不包括在植物体内变化运转的次生物质;(c)化感物质主要 用于影响自身或邻近植物的生长发育,若用于植物间化学通讯(如报警)或环境污染(如 一些树木释放挥发物和氧化氮形成烟雾等)也不属于化感

6、作用基本定义范围11。 另外,应该指出”Allelopathy”的中文译称。目前在国内主要有”克生作用、”他(它) 感作用”、”互感作用”和”化感作用”等,”异株克生作用”仅强调了有害的一面,”他感作 用”不能表明种内的自毒作用,”互感作用”则不能表达植物间的主客体关系,因此,”化 感作用”较确切,国家自然科学名词审定委员会在 1992 年就公布了”Allelopathy”的中 文译称是”化感作用”11,17(全国自然科学名词审定委员会,1992 年)。 1.4、组合化学概念 新药的研发是一项涉及多学科多领域的系统工程。其主要过程包括:(1)具有 一定生物活性的新分子实体先导化合物(lead

7、compound)的发现和设计;(2)结 合药效学、药理学、药动学及毒性评价对先导化合物进行结构优化,获得候选药物; (3)临床前研究(动物实验研究);(4)临床研究(人体实验研究);(5)产业化研 究及新药上市申请。新药研究又是一项耗时耗资的工程,据统计一个新药从最初研 发到最终成功上市,一般需要1012年,平均需耗费约9亿美元左右14。 通常将前三个阶段称为新药的发现阶段,新药发现是寻找和发现物质药用价值 的过程。药物作用是物质的固有属性,发现新药首先需要获得药用物质。传统的新 药发现研究需要逐个合成大量的有机化合物,对它们进行生物活性筛选和化合物结 构优化,以获得具有较好生物活性、选择性

8、及生物利用度,同时毒副作用较小的化 合物。一般而言,发现一个有潜力的候选药物过程平均需要 56 年,筛选 1.52 第 1 章 绪 论 3 万个化合物15。 近年来,由于自动化技术,特别是机器人的应用,在新药研究中出现了高通量 筛选技术。该技术将化学、基因组研究、生物信息,以及自动化仪器等先进技术有 机组合成一个高程序、高自动化的新模式,从而创造了发现新药的新程序13。但是, 化合物的合成成为新药研究进程中最慢的限速步骤。因此,科学家们把注意力从寻 找天然产物及小分子化合物逐个合成转入合成大数目的化合物群化合物库 (Compound-Library)。在这种情况下,人们迫切需要一种高通量的合成

9、方法,可以在 短时间内合成大量的化合物以供筛选,组合化学由此应运而生。 治疗的目标 寻找先导化合物 优化先导化合物 研制候选药物 药物 组合化学对这几方 面产生影响 图 1.1 药物开发过程的关键步骤 Fig 1.1 The key step of exploration of medicine 组合化学与传统的化学合成在原理上有本质的不同。组合化学是一门将化学合 成、组合理论、计算机辅助设计及机器人结合为一体的技术,在短时间内将不同 构建模块以共价键系统反复连接,从而产生大批的分子多样性群体,形成化合物库; 然后,运用组合原理,以巧妙的手段对化合物库进行筛选优化,得到可能的有目标 性能的化合

10、物结构的科学。 组合化学最早起源于固相多肽合成。1963 年美国科学家 Merrifield16建立了固 相多肽合成法,1984 年获得了诺贝尔化学奖。该方法利用在合成多肽中所用的反应 第 1 章 绪 论 4 条件一致且可靠的特点,并用高分子聚合物为固相载体,使产物与试剂非常容易分 离。20 世纪 80 年代开始,一些新技术的出现对完善组合化学体系具有重要的意义, 其中某些关键技术可称谓为组合化学发展的里程碑。例如 1984 年 Geysen17建立了 多中心合成法;1985 年 Houghten18建立了茶叶袋法并首次提出了肽库合成的概念; 1991 年 Lam19建立分混方式的固相合成方法

11、,可以生成”一株一肽”或”一株一产 物”(one-bead one peptide or one bead one product,OBOP)式大规模分子库。至今 OBOP 式组合库的合成与筛选仍在高通量组合化学方式中占主导地位;同年, Furka、 Lam 和 Houghten 等人同时提出了组合化学的新概念19-21,标志着组合化学的”诞 生”。 与传统的有机合成相比,组合化学的一个基本特点是具有相同功能的多种构件 同时进行同种成键反应,从而生成众多产物。根据构件的投入形式不同,组合化学 反应可以分为平行合成(parallel synthesis)和组联合成(combinational s

12、ynthesis)两大类 (图 1.2)22。可见,组合化学的实质和优势就是能在短时间内合成大量化合物, 大幅度提高了新化合物的合成和筛选效率,减少了时间和资金的消耗,成为 20 世纪 末化学研究的一个热点。 经典合成 平行合成 组联合成 A+ B AB 或A C 产物数= 1 A + B1 B2 Bn AB1n 产物数= n + B1 B2 Bn A1mB1n 产物数= mn A1 A2 Am 图 1.2 传统有机合成与组合合成方式的比较 Fig 1.2 Comparison of the mode used in combinatorial chemistry and traditiona

13、l organic chemistry 第 1 章 绪 论 5 1.5、活性的概念 粉煤灰的活性是指粉煤灰在有水的条件下能否与石灰发生化学反应,生成具 有胶凝作用的物质的性质。 过去将粉煤灰用作混凝土的胶凝材料组分,那是因为人们一直认为粉煤灰的 活性效应是粉煤灰效应中最重要和最基本的行为和作用。实际上,也证实粉煤灰 中活性成分越多,其火山灰反应能力越好。对粉煤灰活性效应狭义的理解是指粉 煤灰中活性成分。对低钙粉煤灰(本课题采用低钙粉煤灰)来说,主要是玻璃体 中的活性氧化硅、氧化铝与氢氧化钙发生化学反应,生成具有胶凝性能的水化铝 硅酸钙,这样的化学反应就是石灰火山灰反应,或者叫做硅酸盐化学反应。

14、其化 学反应式如下: Ca(OH)2+ SiO2+ H2OXCaO YSiO2 ZH2O Ca(OH)2+ Al2O3+ H2OXCaO YAl2O3 ZH2O Ca(OH)2+ Al2O3+ SiO2+ H2O XCaO YAl2O3 ZSiO2 WH2O Ca(OH)2+ SO3+Al2O3+ H2OXCaO YAlO3 ZCaSO4 WH2O 此外还生成水石榴石(C4AH13),雪硅钙石等。根据重庆交通大学黄毅等人的研 究,石灰粉煤灰间的反应众多,反应产物少则树十种,多则上百种。根据 X-射线 衍射图谱的计算机检索分析,还发现一些复杂的络合物,如 Ca1.5SiO2. 5XH2O 和 C

15、aAl2SiO8 4H2O 等,上述生成物都是石灰粉煤灰间化学反应的产物,也就是粉煤 灰活性的体现。 1.6、C-R路径及C-R图的定义 由定理24.3可知,SPR网中,每一个极小信标所含有(2 ) Xo = Xhi = r ; (3) Pc)fP=,r; (4) P(c)门P=0. 13 浙江大学硕士学位论文第二章S4PR网的严格极小信标计算方法 则称该基本环为资源r的工作环,记作C = (r,xi,x2,.,x”r)。 定义3.2给定一个S4PR网7V = (P,r,F,),Vre尸g。如果资源r的工作环 c = (r,Xi,X2,.,x”r)满足条件|r_n7Xcr)| = l,则称环c

16、为资源的内工作环。网jV 中,资源?的所有内工作环用集/e*;?,存在不通过 的有向路径/ = J?,p),满足|r门7X广)I M且广中的结点各不相同, 14 浙江大学硕士学位论文第二章S4PR网的严格极小信标计算方法 八广)由此可知,一定存在包含有向路径(/,/?)的有向路径 广 = (r,:c”, ,JCV,/,/?)满足|rn:r(广)| = 1 (广中的结点都是X中的结点)且 Pir”)nP=,r.有向路径广和7通过结点P进行连接,得到的基本环 c = (“r,xi, 满足 = W , P(c ) )证明P(C:)是一个信标。由性质3.1可知,对于VpeP(cO,ceC,满 足 V/e-,leTCJ,即?ppqTXCT,),所以 (C;) g TXCJ ;又由定义 2.3 可知, V/elXCJ,t PCy ,即 TXCJg 尸(C