姚佳欢毕业论文（修改）

大连民族学院2014届应用化学专业本科毕业论文

目 录

摘 要 ............................................................................................................................. I Abstract .............................................................................................................................. II 第一章 文献综述 ............................................................................................................ 1

1.1 姜黄素 ............................................................................................................... 1 1.2 姜黄素功能研究 ............................................................................................... 1

1.2.1 姜黄素抗氧化和清除自由基研究 ........................................................ 1 1.2.2 姜黄素抗菌性质研究 ............................................................................ 2 1.2.3 姜黄素抗炎性质研究 ............................................................................ 3 1.2.4 姜黄素抗肿瘤性质研究 ........................................................................ 3 1.3 姜黄素结构衍生化研究 ................................................................................... 5 1.4 双胍类药物介绍及应用 ................................................................................... 6

1.4.1 双胍类药物的作用机制 ........................................................................ 7 1.4.2 二甲双胍的益处 .................................................................................... 7 1.5 姜黄素与双胍衍生物的孪药衍生化及性质研究 ........................................... 7 第二章 姜黄素芳基双胍衍生物合成 .......................................................................... 10

2.1 实验药品与仪器 ............................................................................................. 10

2.1.1 试剂及药品 .......................................................................................... 10 2.1.2 仪器与设备 .......................................................................................... 10 2.2 实验原理与方法 ............................................................................................. 11

2.2.1 目标化合物结构 .................................................................................... 11 2.2.2 目标化合物合成 .................................................................................. 11

第三章 结果与讨论 ...................................................................................................... 14

3.1 姜黄素苯胺双胍衍生物（化合物1） ............................................................ 14

3.1.1 红外光谱 ................................................................................................ 14 3.1.2 紫外可见光谱 ........................................................................................ 14 3.1.3 核磁共振波谱 ........................................................................................ 15 3.2 姜黄素苄胺双胍衍生物（化合物2） ............................................................ 16

3.2.1 红外光谱 ................................................................................................ 16 3.2.2 紫外可见光谱 ........................................................................................ 16 3.2.3 核磁共振谱图 ........................................................................................ 17 3.3 姜黄素萘胺双胍衍生物（化合物3） ............................................................ 18

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姜黄素芳基双胍衍生物的合成及电化学性质研究

3.3.1 红外光谱 ................................................................................................ 18 3.3.2 紫外可见光谱 ........................................................................................ 18 3.3.3 核磁共振波谱 ........................................................................................ 19 3.4 姜黄素芳基双胍衍生物的电化学性质 ........................................................... 20

3.4.1 电极的预处理 ........................................................................................ 20 3.4.2 衍生物/GC电极的制备 ........................................................................ 20 3.4.3酸碱性对电催化作用的影响 ................................................................. 20 3.4.4扫描速率对电催化作用的影响 ............................................................. 21

第四章 结 论 .............................................................................................................. 24 参考文献 .......................................................................................................................... 25 致 谢 .......................................................................................................................... 28

IV

大连民族学院2014届应用化学专业本科毕业论文

第一章 文献综述

1.1 姜黄素

姜黄素是提取自天然姜科植物姜黄、郁金、莪术等根茎中的一种疏水性多酚类化合物，主链为不饱和脂族及芳香族基团，分子式为C21H20O6，结构式如图1.1所示。

OH3COHOOOCH3OH

图1.1 姜黄素的结构

姜黄素为橙黄色粉末，在高温或强酸、强碱环境中稳定性较差，碱性环境中呈红褐色，在中性、酸性环境下呈黄色。这是由于姜黄素分子两端具有两个羟基，在碱性条件下发生电子云偏离的共轭效应，所以当pH大于8时，姜黄素会由黄变红，现代化学利用此性能将其作为酸碱指示剂。姜黄/姜黄素作为传统中药治疗疾病具有悠久的历史，被认为是中药姜黄的有效活性成分，在东南亚的多种调料中姜黄素含量丰富，除此之外，姜黄素也用黄色食用植物色素、化妆品及肉类食品的着色剂[1,2]。大量研究表明，姜黄素及其衍生物/类似物在抗肿瘤、抗氧化、抗炎、降脂、抑制心血管疾病及清除自由基等方面具有一定作用。长期的食用历史和大量的动物实验（包括啮齿类动物、猴子、马、兔子等）也为评价其在人体内的安全性和有效性提供了坚实基础[3]。天然植物化学物质姜黄素由于药理作用广，对多种重大疾病均有疗效，且长期食用仍很安全，近年来姜黄素已成为国内外研究的热点，涉及的研究领域也越来越广泛。本文仅以姜黄素的功能研究及其结构衍生化方面研究概况加以概述。

1.2 姜黄素功能研究

1.2.1 姜黄素抗氧化和清除自由基研究

生物体内无时无刻不发生着氧化作用，氧化作用影响着生物体内的病理生理过程，外源性氧化剂的刺激，会引起细胞内活性氧（Reactive oxygen species, ROS）的堆积，细胞本身的有氧代谢过程也有ROS产生。ROS具有很高的生物活性，直接损害或通过一系列过氧化链式反应引起生物结构破坏，如超氧化物阴离子和羟基自由基，在动脉粥样硬化中发挥关键作用，在预防心血管疾病中吸收活化氧也是一个重要的调节机制[4]。国内外学者通过对姜黄素的抗氧化作用研究，发现姜黄素及其衍生物是一种新型的抗氧化

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姜黄素芳基双胍衍生物的合成及电化学性质研究

剂。2005年，我国陈巍峰等人[5]以姜黄素为先导化合物，合成8种姜黄素类似物。通过对氧和α-生育酚的吸收与消耗过程，以及硫代巴比土酸活性物质形成过程的监测，研究姜黄素及其类似物对因自由基（盐酸盐或Cu2+）引起的人低密度脂蛋白(LDL)过氧化反应的抑制作用。抗氧化过程动力学分析表明，这些化合物对AAPH-和Cu2+引发的LDL过氧化反应是有效的抗氧化剂，其中具有邻位酚羟基结构的化合物2和化合物3抗氧化效果更佳，4-羟基-3-甲氧基苯基在抗氧化过程中也起到重要作用。

OHOHOcompound 2OOHOHHOHOOOOCH3OHcompound 3

图1.2 化合物2和化合物3的结构

众多研究表明，姜黄素可通过清除自由基、抑制脂质过氧化反应、增强抗氧化酶活性、抑制低密度脂蛋白的氧化损伤等方面发挥其抗氧化活性，而其类似物的抗氧化活性与结构中的酚羟基、β-二酮和烷基链长度相关。然而,值得注意的是,在与其他植物化学物质同时食用时，受剂量和化学环境的影响，姜黄素会表现出助氧化剂和抗氧化的双重效果[6]。

1.2.2 姜黄素抗菌性质研究

近年来，人类正遭到以病菌和变异细菌为代表的有害微生物愈加猛烈的攻击，并造成了严重的后果，给人们的生命带来了极大的威胁。在人类历史上，由细菌引起的传染病曾夺去无数人的生命，金黄色葡萄球菌引起的食物中毒，鼠疫耶尔逊氏菌、霍乱弧菌、伤寒沙门氏菌、结核分枝杆菌、苍白密螺旋体等引起的各种人类传染病，特别是出血热、非典型肺炎、登革热等流行性疾病的大规模爆发引起了人们的恐慌。人们在加强对病原细菌认识的同时，不断探索寻求能有效抑制有害细菌生长、繁殖的新型抗菌药，希望更多的传染病得到控制。

大量研究表明，姜黄素对鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等具有一定抑菌活性。例如仇秋娟等[7]合成11种含肟酯类姜黄素衍生物，生物活性测试结果表明这些衍生物具有一定的抗黄瓜花叶病毒（CMV）活性。刘志昌等[8]以姜黄索为先导化合物，姜黄素的β-二羰基与酰肼类化合物缩合得到一类新型姜黄素-N-取代吡唑类衍生物。初步抑菌结果表明，与姜黄素相比该类衍生物能更有效的抑菌活性。王华森等[9]以含有杂原子的生物素、硫辛酸、异烟酸和姜黄素为原料，以二步酰氯法合成了姜黄素生物素酯、姜黄素异烟酸酯、姜黄素硫辛酸酯。在相同情况下，以姜黄素为对照测定了产物对金色葡萄球菌