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論文中文名稱:合成具有生物活性黃嘌呤類的水溶性碳六十衍生物,並探討其抗發炎效果 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Synthesis and Anti-inflammation evaluation of new water soluble fulleropyrrolidines bearing biologically active xanthine [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:生物科技研究所
中文姓名:廖健勝
英文姓名:Jian-Sheng Liao
研究生學號:94688015
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2007-06-14
論文頁數:83
指導教授中文名:黃聲東
口試委員中文名:林俊茂;郭憲壽
中文關鍵詞:碳六十抗發炎黃嘌呤
英文關鍵詞:FullereneAnti-inflammationxanthine
論文中文摘要:在最近的研究中發現,碳六十衍生物具有很廣泛的生物活性的應用,包括在抑制HIV蛋白酶、光動力療法、神經保護、選擇性核苷酸切割及吸收自由基等,但是由於碳六十在近代才被發現,所以碳六十衍生物在生物活性探討上還是不很多,尤其在碳六十衍生物對於抗發炎的研究上,更是少見。因此我們希望探討碳六十衍生物在抗發炎上的功效,於是我們合成了全新的具有黃嘌呤類的水溶性碳六十衍生物,當作抗發炎藥物,探討其是否有抗發炎功效。我們合成水溶性碳六十衍生物的方法是經由1-3 dipolar cycloaddition反應而成,而合成出的黃嘌呤類水溶性碳六十衍生物1a與1b,在1%的DMSO純水下,其溶解度可達10μM左右,且經由UV-visible spectra實驗,證明碳六十衍生物1a與1b具有水溶性,之後我們再藉由刺激巨噬細胞釋放細胞激素,來探討NO與TNF-α被碳六十衍生物抑制的效果。最後在我們的研究中發現,當巨噬細胞經由LPS刺激下,加入所合成的碳六十衍生物1b (10μM),有助於大幅降低NO與TNF-α的產生,達到抗發炎的功效。而我們相信我們找到了一個新的設計抗發炎藥物的方向,來降低當發炎時所產生的NO與TNF-α,在往後我們也將會合成另一系列的抗發炎水溶性碳六十衍生物,呈現給大家與大家分享。
論文英文摘要:Research in the filed of water soluble C60 fullerene derivatives has significantly increase due to a broad range of biological activity that was found for these compounds. The biological applications have included studies on the inhibition of HIV-protease, photodynamic therapy, neuroprotection, and site-selective DNA cleavage.We are interested in prepare a new classed of water soluble fullerene hybrids bearing a xanthine analogues as new anti-inflammation agents and evaluate their effects on the concentration of NO and TNF-α produced by the activated macrophages. The water soluble fulleropyrrolidines bearing biologically active xanthine were prepared via 1-3 dipolar cycloaddition. Their maximum solubility in 1% DMSO aqueous media were in rang of ~10μM.Our preliminary biological evaluation using cell linage to simulate the type of macrophages during inflammation had identified that 10μM of fulleropyrrolidines was effective to reduce the concentration of NO and TNF-α.We believe that the present study describe a new approach toward designing agents which possess the ability to reduce the concentration of both NO and TNF-α during inflammation, and we believed that this new approach holds promise for providing the development of new generation of the potent anti-inflammation agent.
論文目次:中文摘要..............i
英文摘要..............ii
誌謝..................iii
目錄..................iv
圖目錄................vi
第一章 前言..........1
碳六十簡介............1
1.1.1 克服碳六十不親水問題.............2
1.1.2 碳六十在生物活性上的應用.........8
1.2 免疫系統與發炎反應.................15
1.2.1 發炎時巨噬細胞所扮演的角色.......16
1.2.2 發炎時兩個重要的細胞激素NO與TNF-α.......18
1.3 已知抗發炎藥Pentoxifylline簡介.............20
1.4 研究動機與目的............................21
第二章 材料與方法 ...........................23
2.1 儀器與試藥................................23
2.1.1 實驗儀器..............................23
2.1.2 實驗試藥..............................24
2.2 實驗方法與流程............................25
2.2.1 Synthesis of Amide 4 的合成方法.......25
2.2.2 Synthesis of Glycine 5 的合成方法......26
2.2.3 Synthesis of Fulleropyrrolidine 1a 的合成方法...27
2.2.4 Synthesis of Fulleropyrrolidine 1b 的合成方法...28
2.2.5 Synthesis of Amide 7 的合成方法.................29
2.2.6 Synthesis of Glycine 8 的合成方法...............30
2.2.7 Synthesis of Fulleropyrrolidine 9 的合成方法....31
2.2.8 UV-visible spectra 測試........................32
2.2.9 J774A.1 細胞培養...............................32
2.2.10 細胞毒性測試(MTT assay)........................32
2.2.11 一氧化氮的生成測量(NO assay)...................33
2.2.12 腫瘤壞死因子(TNF-α)的生成測量 (TNF-α assay)....34
第三章 結果與討論....................................35
3.1 黃嘌呤類的碳六十衍生物1a與1b產物的誕生.............35
3.2 碳六十衍生物1a與1b的水溶性測試.....................38
3.3 碳六十衍生物1a與1b的細胞毒性、NO與TNF-α測試.......40
3.4 黃嘌呤類的碳六十衍生物9產物的誕生.................44
3.5 碳六十衍生物9的水溶性測試.........................46
3.6 碳六十衍生物9的細胞毒性、NO與TNF-α測試............47
3.7 碳六十衍生物對於抑制NO與TNF-α之討論...............51
第四章 結論...........................................53
參考文獻..............................................54
附錄
圖1.1 Amide 4之1H NMR圖譜.............................59
圖1.2 Amide 4之13C NMR圖譜............................60
圖1.3 Amide 4之質譜圖譜..............................61
圖1.4 Amide 4之IR圖譜.................................62
圖2.1 Glycine 5之1H NMR圖譜..........................63
圖2.2 Glycine 5之13C NMR圖譜.........................64
圖2.3 Glycine 5之質譜圖譜............................65
圖2.4 Glycine 5之IR圖譜..............................66
圖3.1 Fulleropyrrolidine 1a之1H NMR圖譜..............67
圖3.2 Fulleropyrrolidine 1a之13C NMR圖...............68
圖3.3 Fulleropyrrolidine 1a之質譜圖譜................69
圖4.1 Fulleropyrrolidine 1b之1H NMR圖譜..............70
圖4.2 Fulleropyrrolidine 1b之13C NMR圖譜..........71
圖4.3 Fulleropyrrolidine 1b之質譜圖譜................72
圖5.1 Amide 7之1H NMR圖譜............................73
圖5.2 Amide 7之13C NMR圖譜...........................74
圖5.3 Amide 7之質譜圖譜..............................75
圖5.4 Amide 7之IR圖譜................................76
圖6.1 Glycine 8之1H NMR圖譜..........................77
圖6.2 Glycine 8之13C NMR圖譜.........................78
圖6.3 Glycine 8之質譜圖譜............................79
圖6.4 Glycine 8之IR圖譜..............................80
圖7.1 Fulleropyrrolidine 9之1H NMR圖譜...............81
圖7.2 Fulleropyrrolidine 9之13C NMR圖譜..............82
圖7.3為化合Fulleropyrrolidine 9之質譜圖譜............83
論文參考文獻:[1] Kroto ,H. W.; Heath, J. R.; O’brien, S. C.; Curl, R. F.; Smalley R. E. Nature 1985, 318,162.
[2] Becker, L.; Bada J.L.; Winans, R.E.; Hunt,J.E.; Bunch,T.E.; French, B.M. Science 1994, 265, 642-645.
[3] Haddon, R.C.; Brus, L.E.; Raghavachari, K. Chem.Phys.lett. 1986, 131, 165.
[4] Kratschmer, W.; Lamb, L.D., Fostropoulos, K.; Huffman, D.R. Nature 1990, 347, 354.
[5] Sayes, C. M.; Fortner, J. D.; Guo, W.; Lyon, D.; Boyd, A. M.; Ausman, K. D.; Tao, Y. J.; Sitharaman, B.; Wilson, L. J.; Hughes, J. B.; West, J.L.; Colvin, V. L. Nano Lett. 2004, 4, 1881-1887.
[6] Dugan, L. L.; Lovett, E.; Cuddihy, S.; Ma, B.-W.; Lin, T.-S.; Choi, D. W. Fullerene Chem. Phys. Technol. 2000, 467-479.
[7] Song, T.; Goh, S. H.; Lee, S. Y. Macromolecules 2002, 35, 4133-4137.
[8] Gutierrez-Nava, M.; Accorsi, G.; Masson, P.; Armaroli, N.; Nierengarten, J.-F. Chem. Eur. J. 2004, 10, 5076-5086.
[9] Bosi, S.; Da-Ros, T., Spalluto, G., Prato, M. Eur. J. Med. Chem. 2003, 38, 913-923.
[10] Lamparth, I.; Hirsch, A. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1994, 1727–1728.
[11] Illescas, B.; Martinez-Grau, M. A.; Torres, M.L.; Fernandez-Gadea, J.; Martin, N. Tetrahed. Lett. 2002, 43, 4133-4136.
[12] Illescas, B. M.; Martinez-Alvarez, R.; Fernandez-Gadea, J.; Martin, N. Tetrahedron 2003, 59, 6569-6577.
[13] Cusan, C.; Da Ros, T.; Spalluto, G.; Foley, S.; Janot, J.M.; Seta, P.; Larroque, C.; Tomasini, M.C.; Antonelli, T.; Ferraro, L.; Prato, M. Eur. J. Org. Chem. 2002, 17, 2928-2934.
[14] Brettreich, M.; Hirsch, A. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 2731-2734.
[15] Bar-Shir, A.; Engel, Y.; Gozin, M. J. Org. Chem. 2005, 70, 2660-2666.
[16] Friedman, S.H.; Decamp, D.L.; Sijbesma, R.P.; Srdanov, G.; Wudl, F.; Kenyon, G.L.J. J. Am. Chem. Soc. 1993,115, 6506-6509.
[17] Sijbesma, R.; Srdanov, G.; Wudl, F.; Castoro, J.A.; Wilkens, C.; Friedman, S.H.; Decamp, D.L.; Kenyon, G.L. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6510-6514.
[18] Marcorin, G.; Da Ros, T.; Castellano, S.; Stefancich, G.; Borin, I.; Miertus, S.; Prato, M., Org. Lett. 2000, 2, 3955-3958.
[19] Satoh, M.; Matsuo, K.; Kiriya, H.; Hirobe, T.M.; Takayanagi. I. Gen. Pharmacol. 1997, 29, 345-351.
[20] Lu, L.H.; Lee, Y.T.; Chen, H.W.; Chiang, L.Y.; Huang, H.C. Brit. J. Pharmacol. 1998, 123, 1097-1102.
[21] Dugan, L.; Gabrielsen, J.; Lin, S. Yu; Choi, T.D. Neurobiol. 1996, 3, 129–135.
[22] Lai, Y.-Li.; Murugan, K.C.; Hwang K.C. Life Sci.2003, 72, 1271-1278.
[23] Tzeng, S.F; Lee, J.L.; Kuo, J.S.; Yang, C.S.; Tai, L.A.; Hwang, K.C. Brain Research. 2002, 940, 61-68.
[24] Huang, Y.L.; Shen, C.K.; Luh, T.Y.; Yang, H.C.; Hwang, K.C.; Chou, C.K.; Eur. J. Biochem. 1998, 254, 38-43.
[25] Tokuyama, H.; Yamago, S.; Nakamura, E.; Shiraki, T.; Sugiura, Y. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 7918.
[26] Boutorine, A.S.; Tokuyama, H.; Takasugi, M.; Isobe, H.; Nakamura, E.; Hélène, C. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994, 33, 2462–2465.
[27] Rice-Evans, C.A.; Miller, N. J.; Paganga,G. Free Radical Biol. Med. 1996, 20, 933-956.
[28] Gonzalez, K.; Wilson, L.; Wu, W. Nancollas, G. Bioorg. Med. Chem. 2002, 10, 1991-1997.
[29] Chen, B.X.; Wilson, S.R.; Das, M.; Coughlin, D.J.; Erlanger, B.F.; Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998, 95, 10809-10813.
[30] Cagle, D.W.; Kennel, S.J.; Mirzadeh, S.; Alford, J.M.; Wilson, L.J. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999, 96, 5182-5187.
[31] Yamago, S.; Tokuyama, H.; Nakamura, E.; Kikuchi, K.; Kananishi, S.; Sueki, K.; Nakahara, H.; Enomoto, S.; Ambe, F. Chem. & Biol. 1995, 2, 385-389.
[32] Bullard-Dillard, R.; Creek, K. E.; Scrivens, W. A.; Tour, J. M. Bioorg. Chem., 1996, 24, 376.
[33] 黎煥耀譯,免疫系統,台北,偉明圖書有限公司,2002,第1-18頁。
[34] 謝文欽譯,細胞與分子免疫學,台北,合記圖書出版社,2004,第1-15頁。
[35] 王政光、林玄原、洪小芳、楊舒如、張弘志、張瑞宏、張芸潔、蕭欣杰、賴志河譯,免疫學,台北,九州圖書文物有限公司,2004,第1-16頁。
[36] 王聖予、陳建和譯,免疫學,台北,藝軒圖書出版社,2002,第1-12頁。
[37] 黎煥耀譯,免疫系統,台北,偉明圖書有限公司,2002,第209-220頁。
[38] 謝文欽譯,細胞與分子免疫學,台北,合記圖書出版社,2004,第25-27頁。
[39] 王聖予、陳建和譯,免疫學,台北,藝軒圖書出版社,2002,第132-133頁。
[40] 王政光、林玄原、洪小芳、楊舒如、張弘志、張瑞宏、張芸潔、蕭欣杰、賴志河譯,免疫學,台北,九州圖書文物有限公司,2004,第39-44頁。
[41] Bredt, D.S.; Hwang, P.M.; Glatt, C.E.; Lowenstein, C.; Reed, R.R.; Snyder, S.H. Nature 1991, 351, 714-718.
[42] Nakane, M.; Schmidt, H.H.; Pollock, J.S.; Forstermann, U.; Murad, F. FEBS lett. 1993, 316, 175-180.
[43] Lamas, S.; Marsden, P.A.; Li, G.K.; Tempst, P.; Michel, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 6348-6352.
[44] Marsden, P.A.; Schappert, K.T.; Chen, H.S.; Flowers, M.; Sundell, C.L.; Wilcox, J.N.; Lamas, S.; Michel, T. FEBS lett. 1992, 307, 287-293.
[45] Sessa, W.C.; Harrison, J.K.; Barber, C.M.; Zeng, D.; Durieux, M.E.; D'Angelo, D.D.; Lynch, K.R.; Peach, M.J. J. Biol. Chem. 1992, 267, 15274-15276.
[46] Janssens, S.P.; Shimouchi, A.; Quertermous, T.; Bloch, D.B.; Bloch, K.D. J. Biol. Chem. 1992, 267, 14519-14522.
[47] Busse, R.; Mulsch, A. FEBS Lett. 1990, 265, 133–136.
[48] Xie, Q.W.; Cho, H.J.; Calaycay, J.; Mumford, R.A.; Swiderek, K.M.; Lee, T.D.; Ding, A.; Troso, T.; Nathan, C. Science 1992, 256, 225-228.
[49] Lyons, C.R.; Orloff, G.J.; Cunningham, J.M. J. Biol. Chem. 1992, 267, 6370-6374.
[50] Lowenstein, C.J.; Glatt, C.S.; Bredt, D.S.; Snyder, S.H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 6711-6715.
[51] Wood, E.R.; Berger, H. Jr.; Sherman, P.A.; Lapetina, E.G. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1993, 191, 767-774.
[52] Geller, D.A.; Lowenstein, C.J.; Shapiro, R.A.; Nussler, A.K.; Di Silvio, M.; Wang, S.C.; Nakayama, D.K.; Simmons, R.L.; Snyder, S.H.; Billiar, T.R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 3491-3495.
[53] Stamler, J.S. Cell 1994, 78, 931–936.
[54] Lin, W.; Wei, X.; Xue, H.; Kelimu, M.; Tao, R.; Song, Y.; Zhou, Z. Mut. Res. 2000, 466, 187-195.
[55] Aktan, F.; Henness, S.; Roufogalis, B.D.; Ammit, A.J. Nitric Oxid: Biology and Chemistry 2003, 8, 235-242.
[56] Bogdan, C. Nature Immunology 2001, 2, 907-916.
[57] Kroncke, K.D.; Fehsel, K.; Kolb-Bachofen, V. Clinical and Experimental Immunology 1998, 113, 147-156.
[58] Szabo, C. New Horiz. 1995, 3, 2-32.
[59] MacMicking, J.D.; Nathan, C.; Hom, G.; Chartrain, N.; Fletcher, D.S.; Trumbauer, M.; Stevens, K.; Xie, Q.W.; Sokol, K.; Hutchinson, N. Cell 1995, 81, 641-650.
[60] Hu, W.H.; Johnson, H.; Shu, H.B. J. Biol. Chem. 1999, 274, 30603-30610.
[61] May, M.J.; Ghosh, S. Immunol. Today 1998, 19, 80-88.
[62] Dyke, M.; Montana, S. Expert Opin. Investig. Drugs. 2002, 11, 1-13.
[63] Meda, L.; Cassatella, M. A.; Szendrei, G. I.; Otvos, L. Jr.; Baron, P.; Villalba, M.; Ferrari, D.; Rossi, F. Nature 1995, 374, 647-650.
[64] 謝文欽譯,細胞與分子免疫學,台北,合記圖書出版社,2004,第252-253頁。
[65] Ward, A.; Clissold, S.I. Drugs 1987, 34, 50-97.
[66] Wang, W.; Tam, W.F.; Hughes, C.C.; Rath, S.; Sen, R. Immunity 1997, 6, 165-174.
[67] Fujimoto, T.; Nakamura, T.; Furuya, T.; Nakane, S.; Shirabe, S.; Kambara, C.; Hamasaki, S.; Yoshimura, T.; Eguchi, K. Intern. Med. 1999, 38, 717-721.
[68] Jaimes, E.A.; Castillo, D.; Rutherford, M.S.; Raij, L. J. Am. Soc. Nephrol. 2001, 12, 1204-1210.
[69] Rieckmann, P.; Weber, F.; Gunther, A.; Martin, S.; Bitsch, A.; Broocks, A.; Kitze, B.; Weber, T.; Borner, T. J. Neuroimmunol 1996, 64, 193-200.
[70] Cottam, H. B.; Shih, H.; Tehrani, L.R.; Wasson, D. B.; Carson, D.A. J. Med. Chem. 1996, 39, 2-9.
[71] Mosmann, T. J. Immunol. Methods 1983, 65, 55-63.
[72] Green, L.C.; Wagner, D.A.; Glogowski, J.; Skipper, P.L.; Wishnok, J.S. Anal. Biochem. 1982, 126, 131-138.
[73] Beshay, E.; Croze, F.; Prud’homme, Clin. Immun. 2001, 98, 272-279.
[74] Cottam, H. B.; Shih, H.; Tehrani, L.R.; Wasson, D. B.; Carson, D.A. J. Med. Chem. 1996, 39, 2-9.
[75] Tzeng, S.F.; Lee, J.L.; Kuo, J.S.; Yang, C.-S.; Tai, L.A.; Hwang, K. C. Brain Research. 2002, 940, 61-68.
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