二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-姜黄素前药的合成与表征文献综述

 2023-02-20 19:22:00

一、实验背景

阿尔兹海默病(Alzheimers disease,AD)又称老年痴呆,是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病。其病理特征是大脑中beta;淀粉样蛋白(Abeta;)聚集形成的老年斑、过度磷酸化的tau 蛋白聚集而成的神经元纤维缠结、长期炎症反应以及神经元死亡等。阿尔茨海默病典型的病理特征是细胞外beta; 淀粉样斑块( beta;-amyloid plaques ,Abeta; 斑) 沉积和细胞内

神经元纤维缠结。Abeta; 斑是由淀粉样前体蛋白( amyloid precursor protein ,APP ) 裂解形成的beta; 淀粉样蛋白( beta;-amyloid protein ,Abeta; ) 聚合形成,而神经元纤维缠结是由过度磷酸化的tau 蛋白聚合形成。病理情况下,APP 在beta; 分泌酶和gamma; 分泌酶的先后作用下形成Abeta;,根据切割位点不同,可形成不同长度的Abeta;,其中以Abeta;1 -40 ( 约占90% ) 和Abeta;1 -42 ( 约占10% ) 为主,目前认为Abeta;1 -42 的毒性更强。Abeta;瀑布学说认为细胞外Abeta; 斑的毒性作用导致了tau蛋白的过度磷酸化及神经元纤维缠结、突触损害,最终导致AD 的发生。Tau 蛋白是一种磷蛋白,正常状态下只在少数位点被磷酸化,而在AD 患者脑内,其过度的磷酸化以及其他异常修饰,包括糖基化、异常截断作用等可改变Tau 蛋白与微管结合部位的构象,导致异常Tau 蛋白可以相互聚集形成具有神经毒性的寡聚体及纤维状物聚集而成病理的双螺旋纤维( paried helical filaments,PHF),并最终形成细胞内的神经纤维缠结(NFT)。阿尔茨海默病在临床上以记忆障碍、失用、失认、失语、执行功能障碍、视空间技能损害及人格和行为改变等全面性痴呆表现为特征。据统计,全世界有2400 万以上的人正在遭受着AD的折磨, 2040 年将达到8100 万。中国AD 患者600 万,占全球患者总数的三分之一,发病形势十分严峻,随着中国人口老龄化进程的加快,这个数字将更为庞大。AD 不仅严重影响患者个人生活品质,也给家庭社会带来了巨大的精神和经济负担。因此,研究更有效的治疗AD的药物将具有非常重要的意义。

姜黄素是一种广泛存在于草本植物姜黄根茎中的一类多酚类物质,具有降血脂、抗肿瘤、抗炎、利胆、抗氧化等作用,还可以起到神经保护的效应。许多研究已证明,大脑中淀粉样蛋白大量积聚是老年痴呆发病的最主要原因之一,有研究显示,姜黄素有防止脑神经细胞损伤、改善脑神经细胞功能的作用。并且姜黄素对脑、心、肝、肾、脾等人体重要器官均具显著抗氧化作用,可作为抗氧化剂而阻止过氧化,起到保护机体组织,延缓器官衰老、预防和治疗老年痴呆作用。姜黄素在神经系统具有的抗淀粉样蛋白形成和聚集、抗氧化、抗炎、抗金属螯合性能与免疫相关作用。姜黄素影响Abeta;蛋白的生成以及聚集,并且对于已经形成的Abeta;蛋白具有抢的清除能力。姜黄素通过提高AD 患者的免疫功能,降低患者大脑内Abeta;蛋白的量,治疗AD。姜黄素可通过正性调节miR106a而参与AD的治疗。生姜提取物对AD大鼠具有提高学习记忆能力的作用。姜黄素在炎症和凋亡方面也参与AD的治疗,姜黄素改变阿尔茨海默病小鼠的认知功能及学习记忆能力,并且有效的减少炎症因子的产生,减少神经元的凋亡。姜黄素参与修复损伤的神经元,对脑神经具有保护作用,姜黄素通过抑制Abeta;诱发的突触功能的减退,达到保护海马神经免受损伤。姜黄素在AD的发病的多个环节上起到调节作用,对预防和治疗AD具有重要的意义。

姜黄素作为药物的一个重要特点是毒性小、相对安全,但存在稳定性差、生物利用率低和水溶性差等特点,不易透过血脑屏障,因此不能达到理想的治疗效果。二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE),化学名1,2-二硬脂酰-sn-甘油醇3-磷脂酰乙醇胺,属于合成磷脂,磷脂具有两亲性既有亲水性又有亲脂性。由于天然磷脂具有易氧化、不稳定的缺点,使得合成磷脂在脂质体研究和应用中起着重要作用。将姜黄素与二硬脂酰磷脂酰乙醇胺连接起来,再与载脂蛋白A-I(apoA-I)形成重组高密度脂蛋白(rHDL)纳米粒,既可以提高姜黄素的稳定性,又可以使姜黄素容易透过血脑屏障,从而达到更好的治疗AD的目的。

二、实验目的和意义

将姜黄素与二硬脂酰磷脂酰乙醇胺通过共价键连接合成前药,然后对其相关性质进行考察与表征,为进一步制备重组高密度脂蛋白纳米粒做准备。

三、实验内容

姜黄素的结构中含有酚羟基,二硬脂酰磷脂酰乙醇胺的结构中含有氨基,但酚羟基不能与氨基直接反应,因此可以将姜黄素与戊二酸酐反应生成羧基末端,再与氨基进行缩合反应,得到二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-姜黄素前药。

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