有机合成方向

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有机合成方向范文第1篇

[关键词] 脂肪酶 戊酸乙酯 酯化 有机溶剂

戊酸乙酯是一类短链脂肪酸酯，无色油状液体，呈天然水果香味，是重要的香精、香料组分。戊酸乙酯与丙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯等酯类物质同被称为芳香酯，广泛地应用于食品、医疗、化妆品及医药等日常生活用品中[1]。

通常情况下, 芳香和香味成分是由化学合成或从天然来源中提取的。化学合成法通常需在高温高压及强酸条件下进行, 副反应多、产物分离难、生产成本高, 且随着脂肪酸和脂肪醇碳链的加长，反应难度加大；而从植物中提取芳香物质的量有限，无法满足人们的需求。目前国内外多有研究采用以脂肪酶为催化剂的方法来催化合成芳香类物质，而其中以微生物脂肪酶为催化剂较为常见[2,3]。和化学合成法相比，酶法生物合成的芳香酯不仅被认为是高质量的天然产品，而且具有反应条件温和、转化率高、专一性好、易提取、易控制等优点，被看成是很有希望工业化的新途径[3,4]。酯化反应以微生物脂肪酶作为催化剂，具有显著特点：反应条件比较温和，醇用量较少, 几乎没有污染物排放, 产物易分离纯化，对设备性能要求较低。因此，利用酶法酯化合成生产芳香酯类物质是一种较好的选择。本研究以国产碱性脂肪酶为催化剂，在不同的有机相中催化戊酸酯化合成戊酸乙酯，考察了各种因素对戊酸转化率的影响，探讨并得出了适宜的酶催化反应条件。

1 材料与方法

1.1 脂肪酶

扩展青霉（Penicillium expansum）碱性脂肪酶：由福建师范大学生命科学学院提供。

1.2 化学试剂

橄榄油、戊酸为化学纯。 其它试剂均为分析纯。正辛烷、正庚烷、石油醚等有机溶剂在使用前用3A分子筛作脱水处理。

1.3 仪器

恒温摇床, 高速组织捣碎机，磁力搅拌器，电热恒温水浴锅, 碱式滴定管，常规玻璃器皿等。

1.4 碱性脂肪酶催化合成戊酸乙酯的反应体系的构成

在100mL具塞三角瓶中，将0.020mol/L的戊酸、与戊酸成一定摩尔比的乙醇和15mL的有机溶剂组成非水相酯化反应体系，加入一定量的碱性脂肪酶作为合成反应的催化剂。在控制适当温度的恒温摇床中以150 r/min的速度旋转振荡。间隔一定时间加入一定量的3A分子筛以移走产物中的部分水分。定时取样分析检测酶催化酯化合成反应体系中戊酸的转化率。

1.5 碱性脂肪酶的酶活测定

采用NaOH中和滴定法测定碱性脂肪酶的酶活[5]。

1.6 戊酸转化率的测定

反应一定时间后，取0.5mL样品，加入95%乙醇10 mL， 以1％酚酞为指示剂，用0.025 mol/L NaOH标准溶液滴定，并按下式计算戊酸的转化率：

式中：α――戊酸的转化率；

V0――反应初始时样品耗碱体积，mL；

V ――反应一定时间后样品耗碱体积，mL。

2 结果与讨论

2.1 戊酸与乙醇的摩尔比对酯化反应转化率的影响

按1.4的方法构建反应体系：戊酸浓度为0.02mol/L，加入正辛烷15mL，碱性脂肪酶0.45g（相当于840 U / g戊酸），戊酸与乙醇的摩尔比分别为1.0:1.1，1.0:1.2，1.0:1.3，1.0:1.4，1.0:1.5，1.0:1.6，在恒温摇床中，控制反应温度为36℃，反应时间为24h。实验结果如图1所示。

从图中看出：当戊酸与乙醇的摩尔比为1.0:1.5时，戊酸的转化率为最高。这是因为碱性脂肪酶在催化戊酸和乙醇合成戊酸乙酯的酯化反应中，根据化学平衡原理，适当增加反应物乙醇的浓度可以使反应平衡向正反应方向移动，从而提高戊酸的转化率。但是，由于乙醇本身也是一种酶的失活剂，当乙醇的浓度过大时会降低酶的活性，使戊酸的转化率下降。

2.2 加入碱性脂肪酶的酶量对酯化反应的影响

按1.4的方法构建反应体系：戊酸浓度为0.02mol/L，戊酸与无水乙醇的摩尔比为1.0:1.5，加入正辛烷15mL，在恒温摇床中，控制反应温度为36℃，反应时间为24h，探讨不同加酶量对酯化反应中戊酸转化率的影响。结果如图2所示。可以看出，在加酶量为0.45g（相当于840 U / g戊酸）时，戊酸的转化率为最高，可达98%。

2.3 不同有机溶剂对酯化反应的影响

按1.4的方法构建反应体系：戊酸浓度为0.02mol/L，戊酸与无水乙醇的摩尔比为1.0:1.5，碱性脂肪酶0.45g（相当于840 U / g戊酸），各种有机溶剂的加入量分别为15mL。在恒温摇床中，控制反应温度为36℃，反应时间为24h，探讨不同有机溶剂对酯化反应转化率的影响。结果如图3所示。以正辛烷为有机溶剂时，戊酸的转化率为最高。

2.4 反应温度对酯化反应的影响

按1.4的方法构建反应体系：戊酸浓度为0.02mol/L，戊酸与乙醇的摩尔比为1.0:1.5，加入碱性脂肪酶0.45g（相当于840 U / g戊酸），加入15mL正辛烷。反应时间为24h，探讨不同反应温度对酯化反应戊酸转化率的影响。结果如图4所示，酯化反应的最适宜温度为36℃，此时戊酸转化率可达98%。此最适宜反应温度与扩展青霉碱性脂肪酶的酶学特性相一致[6]。

2.5 反应时间对酯化反应的影响

按1.4的方法构建反应体系：戊酸浓度为0.02mol/L，戊酸与无水乙醇的摩尔比为1.0:1.5，碱性脂肪酶0.45g（相当于840U/ g戊酸），有机溶剂为15mL的正辛烷，反应温度为36℃，探讨不同反应时间对酯化反应的戊酸转化率的影响。结果如图5所示。从图中看出：在24h内，戊酸转化率上升较快；在24h过后仍能保持较高转化率。但从实际生产的经济性等综合考虑，反应时间取24h较为适宜。

3 结论

采用国产碱性脂肪酶在有机相中催化合成戊酸乙酯，通过实验室研究以优化酶法酯化合成条件。当戊酸浓度为0.020mol/L时，戊酸与乙醇的摩尔比为1.0:1.5，加入脂肪酶酶量为0.45g（相当于840U / g戊酸），在有机溶剂为正辛烷，恒温摇床中以150 r/min的速度旋转振荡，反应温度为36℃，反应时间为24h，并适时加入一定量的3A分子筛移走产物中的部分水分。在上述最佳反应条件下进行戊酸乙酯的酯化合成反应，戊酸的转化率可达98% 。由此可见国产扩展青霉碱性脂肪酶是一种优异的酯化合成生物催化剂。

参考文献：

[1] 许开天，许葵，甘毅. 酒精制品的生产与配方[M]. 北京：中国轻工业出版社，1995.

[2] 马歌丽, 彭新榜, 陈海明. 微生物脂肪酶及其催化合成芳香酯研究进展[J]. 郑州轻工业学院学报(自然科学版) ，2002, 17(3) : 50-53.

[3] 陈建平，葛清秀，黄祖新. 碱性脂肪酶在正庚烷中催化合成己酸乙酯的研究[J]. 福建师范大学学报(自然科学版), 2005,21(4) ：117-120.

[4] 徐岩, 郭翔, 章克昌. 有机介质中酶法生物转化酒用芳香酯的研究[J]. 食品与发酵工业，1998，25（1）：20-24.

[5] 陈建平. 碱性脂肪酶酶活测定的影响因素探讨[J]. 福建师范大学学报(自然科学版), 2001, 17 (增刊) : 24 -27 , 45.

有机合成方向范文第2篇

【摘要】 目的分析药对荆芥-桂枝、单味药荆芥，桂枝的挥发油成分。方法采用气相色谱-质谱（GC-MS）检测，通过化学计量学解析法对二维色谱/质谱数据进行解析，从而实现对荆芥-桂枝、单味药荆芥、桂枝的挥发油成分的分析。结果荆芥-桂枝、荆芥和桂枝挥发油成分分别定性得到51，47和61个结果，占总含量的88.72%， 90.52% 和88.37%。结论药对挥发油成分的数目大致为荆芥和桂枝挥发油成分的加和，但相对含量有变化。

【关键词】 药对荆芥-桂枝 挥发油 气相色谱-质谱 化学计量学解析法

配伍理论是中药复方的核心问题。药对是中药配伍的基本形式，是复方的最小组成单位，又是复方的一种特殊形式［1］。药对的化学成分研究将为中药复方的配伍研究提供基本的依据，并揭示配伍理论的化学本质。荆芥-桂枝为常用辛温解表药对［1］。荆芥祛风解表，宣毒透疹；桂枝散寒解表，温经通脉，通阳化气［2］。两者配伍使用，可增强祛风解表、散寒止痛的效果，共收解肌发表祛风散寒之功。挥发油成分是解表药对的药效物质［3］，而药对荆芥-桂枝的挥发油成分未见报道。化学计量学解析法（Chemometric resolution method， CRM）是对二维色谱/光谱矩阵数据进行解析的一种有效方法，它利用二维矩阵数据包含的色谱/光谱信息，采用局部因子分析以分辨出单个组分的纯色谱和光谱，其原理与解析参照文献方法［4］，它已成功地应用于中药挥发油成分的分析［5］。本实验采用气相色谱-质谱（GC-MS）和CRM分析药对荆芥-桂枝的挥发油，并比较了单味药与药对的挥发油成分， 讨论了单味药配伍后挥发油成分的变化。

1 器材与方法

1.1 器材仪器为日本岛津QP2010型气相色谱仪-质谱仪。荆芥、桂枝均购自湖南中医药研究院，经该院中药研究所鉴定分别为荆芥Schizonepeta tenuifolia Briq.的干燥茎枝、肉桂Cinnamomum cassia Presl.的干燥嫩枝。

1.2 挥发油提取

1.2.1 药对挥发油的提取称取干燥的荆芥（Herba Schizonepetae， HS），桂枝（Ramulus Cinnamomi， RC）各100 g，混合，按《中国药典》（2000年版）挥发油提取法提取［6］。

1.2.2 单味药挥发油的提取分别称取干燥的荆芥和桂枝各100 g，按照上法提取。

1.3

挥发油的测定条件

1.3.1 色谱条件色谱柱OV-1( 30 m×0.25 mm)。 程序升温：起始温度40℃，以2℃·min-1升至120℃，再以10℃·min-1升至230℃，维持20 min。载气He；流速1.0 ml·min-1；进口温度250℃，界面温度280℃。

1.3.2 质谱条件EI源电子能量70 eV，离子源温度230℃。倍增电压1.28 kV，扫描范围20·600 amu；扫描速率3.8 scans.s-1，溶剂延迟2 min。

1. 4

数据分析数据分析在Celeron（R）2.66GHz（Intel）计算机上进行，程序用Metlab 6.5编写，所分辨的质谱在NIST107标准质谱库中检索。

2 结果

2.1

挥发油化学成分的定性分析图1～3分别是荆芥、桂枝和荆芥-桂枝的挥发油的GC-MS总离子流图（TIC），其中许多色谱峰产生重叠。图2中A的保留时间段为53.05～53.50 min，放大为图4。

图1 荆芥挥发油的总离子流图（略）

图2 桂枝挥发油的总离子流图（略）

图3 药对荆芥-桂枝的挥发油总离子流图（略）

图4 A峰的总离子流图（略）

图5 解析后A峰的色谱图（含化合物1，2，3，和4）（略）

从图4可见，A似乎是两个分离很好的色谱峰。直接从色谱库中进行检索，左侧峰中不同位置质谱变化很大，且检索结果与被测物质谱相似度都较低，其中左半部分中间部分检测为Dodecanoic acid， 2-phenylethyl ester，相似度为70％，右半部分检测为1，2-Benzenedicarboxylic acid， diundecyl ester，相似度为81％，右侧峰检测结果为Pentadecanoic acid，相似度为64％。可见，直接从色谱库中进行检索的定性结果其可靠程度和准确度都较低，同时由于色谱峰重叠，难以进行定量分析。

利用CRM分析，结果表明A是一个四组分体系（图5）。根据各组分的纯色谱和质谱，再将它们与NIST标准库进行匹配，可检索到4种组分，分别为 ①4-(phenylmethoxy)-Benzoic acid；② Phen-1，4-diol；③2，3-dimethyl-5-trifluoromethyl-Tridecanoic acid；④Benzoic acid，2-phenylethyl ester， 相似度（相对含量）分别为97.9％（0.09%），94.4(0.05%)， 91.5(0.07%)， 93.8(0.02%)。由于得到的是纯组分的质谱，定性结果的准确性和可靠程度大为提高。

与上述解析A过程相似，对桂枝其它保留时间段的组分以及荆芥和荆芥－桂枝TIC图，利用CRM逐步进行分辨，可得到组分的纯质谱，再用质谱库对分辨出的组分进行质谱定性检索，得到组分定性结果。荆芥-桂枝、荆芥和桂枝挥发油定性鉴定的组分分别为51，47和61个， 占总含量的88.72%， 90.52% 和88.37%。

2.2

挥发油化学成分的定量分析对解析后的所有色谱采用总体积积分法积分，可得到各个组分的定量分析结果，荆芥，桂枝和药对荆芥-桂枝定性组分含量分别占总含量的90.52% ，88.37%和88.72%，三者的挥发油主要化学成分见表1。

3 讨论

由表1可见，药对荆芥-桂枝挥发油主要化学成分的数量大致是两个单味药荆芥和桂枝的加和，含量较高的主要成分或来自荆芥，如5-methyl-2-(1-methylethylidene)-Cyclohexanone，(2R-trans)-5-methyl-2-(1-methylethyl)-Cyclohexanone等；或来自桂枝，如3-(2-methoxyphenyl)-2-Propenal，Benzaldehyde等；或来自二者之叠加，如D-Limonene，Benzylidenemalonaldehyde等。 这些主要成分在药对中的含量与在单味药中的不同。实验结果还表明，药对荆芥-桂枝挥发油中还出现了多个单味药中没有的新的化学成分，如(E)-3，7-dimethyl-2，6-Octadien-1-ol acetate，(S)-1-methyl-4-(5-methyl-1-methylene-4-hexenyl)-Cyclohexene，Octanal，3-phenyl-2-Propen-1-ol acetate等，但它们的含量都较低。这些新化学成分的出现可能是由于合煎中的化学反应和物理变化，如增溶作用、助溶作用等。由于这些物理作用，单味药中的某些化学成分在配伍后溶出率将提高，因此，单味药中含量很低而未能检测到的挥发性成分，在药对中含量提高而可被检测。这些物理变化也会导致其它挥发性成分在药对中的含量变化。

每个单味药含有特定的活性化合物群。两个单味药配伍形成药对，在合煎过程中，由于化学反应与物理变化，形成新的活性化合物群，它与单味药的活性化合物群在量与质方面均存在差别，从而导致药效的不同。两个单味药在合煎过程发生什么物理变化与化学反应，值得深入研究。

表1 荆芥、桂枝和药对桂枝-荆芥的主要挥发油成分（略）

rt为保留时间；rc为相对含量；-为未检出

【参考文献】

［1］ 胥庆华，刘丽云，赵瑞华.中药药对大全［M］.北京：中国医药科技出版社，1996：360.

［2］ 田代华.实用中药辞典［M］.北京：人民卫生出版社，2002：1818，1533.

［3］ 沈映君.解表中药方剂研究［M］. 北京: 中国医药出版社， 2005：198.

［4］ Guo FQ， Liang YZ， Xu CJ， et.al. Determination of the volatile chemical constituents of Notoptergium Incium by gas chromatography-mass spectrometry and iterative or non-iterative chemometrics resolution methods ［J］. J. Chromatogr. A， 2003， 1016 (1) : 99.

［5］ Li X R， Liang Y Z， Guo F Q.Analysis of volatile oil in rhizoma ligustici chuanxiong-radix paeoniae rubra by gas chromatography-mass spectrometry and chemometric resolution ［J］. Acta Pharmacologica Sinica， 2006， 27（4）：491.

有机合成方向范文第3篇

[关键词]丹参酮ⅡA磺酸钠；心房纤维化；转化生长因子-β1

心房颤动（房颤）为临床最常见的快速性心律失常，严重危害人类健康，可致心功能不全及脑栓塞等并发症，明显增加患者死亡率[1]。新近研究提示在多种因素所致房颤模型，均可见显著的心房纤维化（atrial fibrosis），后者干扰局部激动传导，造成单向传导阻滞，增加冲动不均一性和碎裂电活动，促进房颤维持。因此，心房纤维化是房颤维持的关键因素，严重损害心功能[2]。寻找治疗心房纤维化的治疗方法是改善房颤患者愈后的新途径。

研究表明血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ， AngⅡ）是心房纤维化发病机制中重要的一环，可通过血小板反应素-1（thrombospondin 1，TSP-1）/转化生长因子-β1（TGF-β1）途径诱导心肌重构[3-4]。我国传统中药丹参临床上主要用于冠心病的治疗[5]，本室也发现其能抑制心肌重构[6]，但其对心房纤维化研究尚少。本实验利用培养的新生大鼠心房成纤维细胞，研究丹参的主要成分丹参酮ⅡA衍生物“丹参酮ⅡA磺酸钠”（sodium tanshinone ⅡA sulfonate， STS）对AngⅡ诱导的胶原分泌及合成速率，TSP-1/TGF-β1通路的影响， 探讨STS抗MF的可能机制， 为其在临床用于防治心房纤维化提供实验依据。

1 材料

1.1 动物 1～2 d龄新生Wistar大鼠，由同济医学院实验动物中心提供，动物许可证号SCXK（鄂）2004-0007。

1.2 试剂与仪器 AngⅡ（Sigma公司）；STS（中国食品药品检定研究院，批号S02001300）；DMEM干粉培养基、胰蛋白酶、胎牛血清、[3H]-脯氨酸（中国科学院上海原子能研究所）；PMSF和leupeptin（Sigma公司）；PVDF膜（Amersham公司）；羟脯氨酸试剂盒及TGF-β1 ELISA试剂盒（南京建成生物工程有限公司）；小鼠抗大鼠TSP-1（Santa Cruz公司）；其余试剂为国产分析纯。LS3810 液体闪烁仪（Beckman公司），垂直电泳仪及转膜系统（Biorad公司）。

2 方法

2.1 新生大鼠心房成纤维细胞（atrial fibroblasts， AFs）培养 取1～2 d龄的Wistar大鼠，在无菌条件下开胸剪取心室肌，无菌条件下剪碎心肌，0.1%胶原酶消化液消化后，加入含10胎牛血清的IMDM培养液制成细胞悬液，调整细胞密度为1×105个/mL，根据心肌细胞和成纤维细胞贴壁时间的不同，采用差速贴壁1 h，去除心肌细胞获得成纤维细胞。继续培养细胞至近融合状态时按1∶2传代。传代后成纤维细胞用抗波形蛋白（Vimentin）单克隆抗体免疫细胞化学染色鉴定，纯度达到95%。实验用第3～5代的细胞。

2.2 分组 共分为5组，分别为①对照组，给予生理盐水；②AngⅡ（0.1 μmol・L-1）组；③AngⅡ（0.1 μmol・L-1）+STS（3 μmol・L-1）组；④AngⅡ（0.1 μmol・L-1）+STS（10 μmol・L-1）组；⑤AngⅡ（0.1 μmol・L-1）+STS（30 μmol・L-1）组。

2.3 羟脯氨酸法测定胶原蛋白含量 各干预因素处理细胞48 h后，取细胞上清液0.5 mL，加无水乙醇1.2 mL，旋涡混匀器充分混匀2 min，2次，3 500 r・min-1离心10 min，取上清（约1.5 mL），烘干，加0.5 mL双蒸水复溶，制成稀释倍数为1的检测液，加试剂1，2，3（具体见试剂盒说明书），混匀，65 ℃水浴15 min，冷却后，在550 nm波长比色。胶原蛋白含量=7.46×羟脯氨酸含量（羟脯氨酸含量占胶原的13.4%）。羟脯氨酸=（A测定管-A空白管）/（A标准管-A空白管）×标准管浓度×稀释倍数。

2.4 胶原合成（[3H]-proline掺入率）的测定 AFs接种到24孔培养板，贴壁生长至汇合状态后，更换无血清培养液，继续培养48 h，使AFs处于G0/Gl期。更换新的培养液（含0.4%FCS-DMEM及0.3 mmol・L-1抗坏血酸），加入上述各组干预，同时每孔加入37×106 Bq・L-1的[3H]-proline，共育30 h后，0.25%的胰酶消化并收集细胞。在0.22 μm的醋酸纤维素微孔滤膜上负压抽滤，生理盐水和10%的三氯乙酸冲洗滤膜，95%乙醇脱色，烘干后置入闪烁瓶中，加入二甲苯闪烁液4 mL，静置过夜后，在液体闪烁仪计数器（Tri-carb2300，美国Packard公司）上进行放射性强度的测定。

2.5 ELISA法测定活性TGF-β1及总TGF-β1含量 按TGF-β1免疫检测试剂盒说明书分别检测细胞培养上清中活性TGF-β1及总TGF-β1含量。总TGF-β1检测样本需经1 mol・L-1盐酸化处理；活性TGF-β1检测采用非盐酸化处理的上清液。各组所得结果与对照组进行对比，进行统计分析。

2.6 总蛋白的提取 取5×105个各组干预后的心房成纤维细胞，加入5倍体积的裂解液孵育20 min，其组成为：Tris-HCl 50 mmol・L-1 pH 8.0，NaCl 150 mmol・L-1，EDTA 0.5 mmol・L-1，DTT 1 mmol・L-1， NP-40 1%，脱氧胆酸钠0.5%，SDS 0.1%，钒酸钠100 μmol・L-1，PMSF 100 mg・L-1，apmtinin 1 mg・L-1，leupeptin 2 mg・L-1，冰浴条件下进行组织匀浆，4 ℃，12 000 r・min-1离心10 min，取上清，用Folin酚法进行蛋白定量后保存于-70 ℃。

2.7 免疫印迹法检测TSP-1蛋白表达 取40 μg总蛋白加入上样缓冲液煮沸3 min变性，经SDS-PAGE电泳分离蛋白，然后电转移至PVDF膜上，封闭后与l∶1 000稀释的TSP-1一抗4 ℃孵育过夜，与1∶1万稀释的二抗室温孵育l h，再与化学发光试剂ECL温浴l min后曝光、显影和定影，对结果进行吸光度扫描。用目标蛋白表达量的灰度值除以内参表达量的灰度值，以所得的比值表示目标蛋白的相对表达量。

2.8 统计学处理 所有数据均采用〖AKx-D〗±s表示，用SPSS 12.0统计软件包进行单因素方差分析，以P

3 结果

3.1 STS对AFs胶原含量的影响 0.1 μmol・L-1AngⅡ能显著提高羟脯氨酸含量（P

3.2 STS对AFs胶原合成速率（[3H]-proline掺入率）的影响 0.1 μmol・L-1AngⅡ作用24 h 后，AFs胶原合成速率较对照组增加至（175.88±19.22）% （P

〖XC杨乐-1.TIF〗

与对照组相比1）P

图1 STS对AFs胶原合成速率的影响（±s，n=5）

3.3 STS对活性TGF-β1及总TGF-β1含量的影响 新近研究表明，循环或局部AngⅡ主要通过活化TGF-β1而促心房纤维化。因此，为进一步探讨STS抑制AngⅡ诱导心房成纤维细胞胶原含量及胶原合成速率增加的机制，用ELISA法检测各组活性TGF-β1（A-TGF-β1）及总TGF-β1（T-TGF-β1）含量，数据显示Ang Ⅱ明显上调A-TGF-β1表达（P

3.4 STS对TSP-1蛋白表达的影响 研究表明，AngⅡ诱导TGF-β1活化的关键因素是血小板反应素-1（TSP-1）[3]。为证实STS抑制AngⅡ诱导TGF-β1活化的机制，用免疫印迹法检测各组TSP-1蛋白表达， 数据显示TSP-1表达被STS显著抑制（P

4 讨论

心房颤动（房颤）的发生源于心脏电生理改变和心房结构重塑的共同作用。心房纤维化会引起细胞外基质沉积与降解失衡，以及成纤维细胞的过度增殖等。早期研究显示心室纤维化会引起心室壁进行性硬化，进而引起心室功能不全和充血性心力衰竭。但随后的研究突出显示了心房纤维化与房颤的关系，与瓣膜病、高血压和老龄化的关系。调控心房纤维化也成为临床上治疗房颤患者的重要途径[7]。然而目前用中草药干预这一过程的研究尚少[7]。

我国传统中药丹参具有抗缺血缺氧、改善微循环、抑制血小板黏附聚集功能和抗血栓形成作用， 临床上主要用于冠心病的治疗[5]。但其对心肌纤维化的作用报道较少。 本实验用培养的新生大鼠心房成纤维细胞研究丹参的主要成分丹参酮ⅡA衍生物STS对AngⅡ诱导心房成纤维细胞胶原合成的影响，发现STS能显著降低AngⅡ诱导的胶原含量及合成合成速率上升，但机制尚未完全明了。

研究证明，在心房成纤维细胞，AngⅡ主要通过上调一些促纤维化的生长因子，间接促进纤维化，其中最重要是TGF-β1[8]。TGF-β1分为活性和非活性2种形式存在，而真正行使促纤维化效应的是活性TGF-β1。本研究表明，AngⅡ能上调活性TGF-β1水平而对总TGF-β1水平没有明显影响，这也与既往研究结果相似[3]，而STS处理后能够明显下调活性TGF-β1水平，说明STS正是通过抑制AngⅡ诱导的TGF-β1活化而降低胶原合成的。

血小板反应素-1（TSP-1）也称凝血酶敏感素-1，是一个相对分子质量为450 kD 的同源三聚体基质糖蛋白，最初发现于血小板α颗粒内，随后被证明可由成纤维细胞、内皮细胞、血管平滑肌细胞和单核细胞等多种细胞分泌[9-10]。研究表明，在AngⅡ活化成纤维细胞TGF-β1的机制中，TSP-1起到了非常重要的作用[3]。本研究显示，AngⅡ明显上调心房成纤维细胞TSP-1表达，而STS处理后，TSP-1表达被显著抑制。

综上所述，STS能减轻AngⅡ诱导心房成纤维细胞胶原分泌及合成速率，机制与抑制TSP-1/TGF-β1通路有关。下一步研究要着重于STS对AngⅡ-TGF-β1其他下游分子的影响，如Smads，TGF-β激活的蛋白激酶-1（TKA-1）等[5]，进一步阐明STS抗心肌纤维化的机制，为其在临床用于心房纤维化的防治提供实验依据。

[参考文献]

[1] Garg A， Akoum N. Atrial fibrillation and heart failure： beyond the heart rate[J]. Curr Opin Cardiol， 2013，28（3）：332.

[2] Pellman J， Lyon R C， Sheikh F. Extracellular matrix remodeling in atrial fibrosis： mechanisms and implications in atrial fibrillation[J]. J Mol Cell Cardiol， 2010，48（3）：461.

[3] Zhou Y， Poczatek M H， Berecek K H， et al. Thrombospondin 1 mediates angiotensin Ⅱ induction of TGF-beta activation by cardiac and renal cells under both high and low glucose conditions[J]. Biochem Biophys Res Commun， 2006， 339（2）：633.

[4] Tang M，Zhou F，Zhang W， et al. The role of thrombospondin-1-mediated TGF-β1 on collagen type ⅡI synthesis induced by high glucose[J]. Mol Cell Biochem， 2011， 346（1/2）：49.

[5] Zhao B L， Jiang W， Zhao Y， et al. Scavenging effects of Salvia miltiorrhiza on free radicals and its protection for myocardial mitochondrial membranes from ischemia reperfusion injury[J]. Biochem Mol Biol Int， 1996， 38（6）：1171.

[6] 杨乐，邹晓静，冯俊，等. 丹参酮ⅡA磺酸钠对血管紧张素Ⅱ诱导的心肌肥大及p-ERK表达的影响[J]. 中国医院药学杂志， 2006， 26（10）：1191.

[7] 武多娇. 心肌纤维化药物治疗的研究进展[J].中国临床药理学与治疗学， 2004， 9（12）：1327.

[8] Ma Y X， Li W H， Xie Q. Rosuvastatin inhibits TGF-beta1 expression and alleviates myocardial fibrosis in diabetic rats[J]. Pharmazie， 2013， 68（5）：355.

[9] Mustonen E， Ruskoaho H， Rys J. Thrombospondins， potential drug targets for cardiovascular diseases[J]. Basic Clin Pharmacol Toxicol， 2013， 112（1）：4.

[10] Nesselroth S M， Willis A I， Fuse S， et al. The C-terminal domain of thrombospondin-1 induces vascular smooth muscle cell chemotaxis[J]. J Vasc Surg， 2001，33 （3）：595.

[11] Rahmutula D， Marcus G M， Wilson E E， et al. Molecular basis of selective atrial fibrosis due to overexpression of transforming growth factor-β1[J]. Cardiovasc Res， 2013，99（4）：769.

Effect of sodium tanshinone ⅡA sulfonate on AngⅡ-induced atrial

fibroblast collagen synthesis and TGF-β1 activation

YANG Le ZOU Xiao-jing2*， YIN Zhao HAO Hong-zhen3

（1.Department of Emergency Internal Medicine， Tongji Hospital of Huazhong University of Science and Technology， Wuhan 430030， China；

2. Department of Anesthesiology， Union Hospital of Huazhong University of Science and Technology， Wuhan 430022， China；

3. Department of Pharmacology， Tongji Medical College of Huazhong University of

Science and Technology， Wuhan 430030， China）

[Abstract] Objective： To observe the effect of sodium tanshinone ⅡA sulfonate （STS） on Ang Ⅱ-induced atrial fibroblast collagen synthesis and TGF-β1 activation. Method： Atrial fibroblasts of neonatal rats were cultured to determine the content of collagen protein. The original synthesis rate determined by the [3H]-proline incorporation method was taken as the index for myocardial fibrosis. The content of active TGF-β1 and total TGF-β1 in cell culture supernatants were tested and cultured by ELISA. The expression of thrombospondin-1 （TSP-1） was assessed by using Western blot. Result： Ang Ⅱ could significantly increase the content of atrial fibroblast collagen and the collagen synthesis rate， the TSP-1 expression and the concentration of active TGF-β1， without any obvious change in total TGF-β1. After the STS treatment， all of the indexes， apart from total TGF-β1， were obviously down-regulated. Conclusion： STS could decrease the secretion of Ang Ⅱ-induced atrial fibroblast collagen and the synthesis rate. Its mechanism is related to the inhibition of TSP-1/TGF-β1 pathway.

有机合成方向范文第4篇

关键词 有机化学；螺共轭效应；有机合成；应用

中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0154-02

0 引言

在1967年首次提出螺共轭效应之后，化学工作者就非常狂热的对超共轭现象进行研究，经过了40多年的努力，化学家们已经证实了在许多真实分子中存在螺共轭效应。

1螺共轭效应在有机合成中的应用

1.1电子转移化合物材料的设计

在2005年经过长时间努力Sand'n和他的伙伴利用螺共轭原理，合成了四硫富瓦烯（TTF）和四氰对苯二醌二甲烷（TCNQ）两个类型的螺环电子转移化合物。虽然通过循环电位计测量实验的结果不是非常理想，作为化学界里第一次合成了能够在有机导电体领域进行研究的螺共轭结构的化合物，我们还不清楚分子式的功用，相信随着研究的深入，一定能够取得非常好的结果。

1.2螺环发光材料的合成与设计

杨双阳等人通过使用TDDFT（time-dependent density functional theory）的方法研究了螺噻吩的电子迁移率的变化现象。并且，得到了联噻吩和它的衍生物的激发态跟基态的几何构型，而且对它们的发射光谱和吸收光谱进行了计算。

他们利用TDDFT的运算方法，得到了最低激发态的S1，和S2态的垂直激发能、KS带隙和振子强度。

2007年King通过研究分析聚螺芴均聚物的光谱，发现了螺共轭的存在可增进电子转移过渡态的形成。螺芴是芴C9位置上进行了螺共轭衍生化是最典型的一类螺共轭发光材料，螺共轭的刚性结构导致了它的固态缠结，能够防止结晶，使得它能够具有非常高的玻璃转换温度，使得它很难形成聚集或低级聚集物，加强了这种发光材料的稳定性。

经过研究，我们发现螺型的分子能够有效避免分子堆积，得到没有形状的玻璃态，进而提高了它的荧光量子的效率。通过螺共轭原理，很多新的发光化合物被合成并且得到应用。

1.3光致变色材料的设计

正是因为大自然中存在螺共轭现象，许许多多化合物才能够产生光电子、电子吸收谱图的非线性叠加，更进一步的话就会改变化合物的性质。因为7r电子系统的分子轨道之间存在着重叠部分，使得大部分分子的轨道布满了整个系统，从而使得系统上的电子密度发生了改变，这种现象也正好证明了相互交叉错落的分子轨道具有对称性。但在螺吡喃中，右半部分的LUMO是反对称的，其他的部分构成的左半部分是对称的，这样的组合并不适合螺共轭的要求。

目前，螺吡喃一类的光致变色化合物主要用在化学修饰方面。为了能让这类化合物比较快的应用到实际的日常生活中，要在加强理论合成方法研究的同时，加强理论计算机理的研究。单单从螺共轭的方面考虑，因为这一类主要代表物的HOMO-LUMO不能够很好的进行匹配，光谱实验中没有共轭部分的电子转移，所以我们在进行新的光致变色化合物设计时，我们要首先考虑到HOMO-LUMO对称性质的兼容性，才能够更好的展开下面的研究。

1.4设计新的磁性材料

最近几年来，研究者在有机铁磁体的研究方面取得了重大突破。磁性材料和有机电性的出现，一定会改变原有的电磁性材料领域的格局。有机磁性材料具有磁性，它的结构我们可以利用化学合成的方法来控制，可以很好的把它用来作为磁的存储单元，这样就能够非常大的增强磁性的存储密度。正是看到了有机电磁性材料巨大的广阔发展空间，在这个领域的研究已经变得越来越广泛，逐渐成为电子器件、有机高分子化学、功能材料、固体物等多个领域的交叉学科。

螺共轭效应是一中立体电子效应，存在于螺共轭体系当中。它把两个相互垂直的二电子体系通过四面体院子连接起来，这就能使电子离域于整个大分子。螺共轭效应的电子排布和作用方式对分子的电子光谱和化学反应活性都具有非常大的影响。

1.5非线性光学材料的设计

当今社会，有机和无机原料组成的非线性光学材料研究的人员越来越多，相反的，现在很少有人运用螺共轭原理进行三维NLO材料的研究。厦门大学的周教授等人利用4-羟基吡啶-2，6-二甲酸和Zn2+作为原料，经过反复努力与实验得到了具有三维结构的NLO大分子化合物。通过对X射线衍射的结果进行分析，形成的Zn2+是五配位的螺共轭效应的化合物。

以金属作为螺原子的络合物可以在一定的环境下存在螺共轭效应，能够发生非线性的光学效应。并且这种效应发生在两个近似垂直的平面之间的共轭作用，必定能够使得这类分子具有有别于平面共轭分子的特性，可以对合成具有螺共轭效应的特殊材料提供一个新的方向。

1.6有机导电体的设计

有机金属络合物具有螺共轭效应，而苯类的金属络合中性自由基具有电、光和磁等特殊的性质。运用螺共轭原理设计出来的模型化合物为导电分子的研究开创了新思路，金属配位化合物中螺共轭效应表现非常强烈，这个为研究具有光电磁特性的新材料提供必不可少的理沦参考。通过对金属螺共轭效应的研究，新的有机导电体肯定会被研发出来。

在以金属为螺原子的络合物中螺共轭效应表现非常强烈，这也是研究有机超导体的一种新思路，也物理学家和化学家在新的领域可以进行合作。电子空间作用在金属络合物中存在着多样性。随着科学的发展和螺共轭效应研究的深入，立体电子效应的认识也会越来越全面，有机导电体也会越来越走向我们的生活。

2结论

螺共轭效应在有机合成中的作用有很多我们还没有发现，相信随着我们研究的越来越深入，越来越多的新的有机合成化合物中会见到螺共轭效应。

参考文献

有机合成方向范文第5篇

[关键词] 化学 萌芽 发展 学科分类

化学是研究物质的组成、结构、性质、变化和应用的科学。世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的发展是人类社会文明的重要标志。人类生活水平的不断提高,化学所起的作用功不可没。

一、化学的萌芽

原始人类从用火之时便开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。人类开始吃熟食;并逐步学会了制陶、冶炼、酿造、染色等工艺。这些由天然物质加工改造而成的制品,成为古文明的标志。并因此萌发了古代实用化学。

古人曾据物质的某些性质对物质进行分类,并提出了阴阳五行学说,认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成的,而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。用“阴阳”这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力,认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。此说法是朴素的唯物主义自然观。希腊也提出了火、风、土、水四元素说和古代原子论。后来在中国出现了炼丹术,也因此创造了各种实验方法,如研磨、混合、溶解、结晶、灼烧、熔融、升华、萃取、密封等,并逐步演化为近代化学。

二、化学的中兴

16世纪开始,欧洲工业生产蓬勃兴起,推动了医药化学和冶金化学的创立和发展,继而更加注重了物质化学变化本身的研究,进而建立了科学的氧化理论和质量守恒定律,为化学进一步科学化的发展奠定了基础。

19世纪初,近代原子理论突出强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征,其中量的概念的引入,是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释。分子假说的提出,原子分子学说的建立,为物质结构的研究奠定了基础。门捷列夫发现元素周期律后,不仅初步形成了无机化学的体系,并且与原子分子学说一起形成了化学理论体系。

草酸和尿素的合成、苯的六元环状结构和碳原子四价学说的创立、酒石酸拆分成旋光异构体,以及分子的不对称性等的发现,使得有机化学结构理论得以建立19世纪下半叶,热力学等物理学理论介入化学之后,不仅澄清了化学平衡和反应速率的概念,还定量的判断了化学反应中物质转化的方向和程度。相继建立了溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学理论。物理化学的诞生,把化学从理论上提高到一个新的水平。

三、化学的升华

由于受自然科学和其他学科发展的影响,在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。在结构化学方面,由于电子的发现确立了现代的有核原子模型,不仅丰富和深化了对元素周期表的认识,而且还发展了分子理论。应用量子力学研究分子结构,从而产生了量子化学。从氢分子结构的研究开始,逐步揭示了化学键的本质,先后创立了价键理论、分子轨道理论和配位场理论。研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自选共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等。

在化学反应理论方面,由于对分子结构和化学键认识的提高,经典的、统计的反应理论进一步深化,在过渡态理论建立后,逐渐向微观的反应理论发展,用分子轨道理论研究微观的反应机理,并逐渐建立了分子轨道对称守恒定律和前线轨道理论。分子束、激光和等离子技术的应用,使得对不稳定化学物种的检测和研究成为现实,从而实现了化学动力学从经典的、统计的宏观动力学到单个分子或原子水平的微观反应动力学的升华。

分析方法和手段是化学研究中经常使用的。一方面,分析方法的灵敏度不断提高,从常量组分分析发展到微量、痕量组分分析;另一方面,许多新的分析方法,可深入到结构分析、构象测定、同位素测定、各种活泼中间体(如自由基、离子基、卡宾、氮宾、卡拜等)的直接测定,甚至到对短寿命亚稳态分子的检测。分离技术也在不断革新,如离子交换、膜技术、色谱法等。

物质合成是化学研究的目的之一。在无机合成方面,首先是氨的合成。氨的合成不仅开创了无机合成工业,而且带动了催化化学,发展了化学热力学和反应动力学。后来相继合成的有红宝石、人造水晶、硼氢化合物、金刚石、半导体、超导材料和二茂铁等配位化合物。

在电子技术、核工业、航天技术等现代工业技术的推动下,各种超纯物质、新型化合物和特殊需要的材料的生产技术都得到了较快发展。稀有气体化合物的成功合成又向化学家提出了新的挑战,需要对零族元素的化学性质重新加以研究和认识。无机化学在与有机化学、生物化学、物理化学等学科的相互渗透中产生了有机金属化学、生物无机化学、无机固体化学等新兴学科。

酚醛树脂的合成,开辟了高分子科学领域。20世纪30年代聚酰胺纤维的合成,使得高分子的概念得到广泛的确认。各种高分子材料合成和应用,为现代工农业、交通运输、医疗卫生、军事技术,以及人们的衣食住用行各方面,提供了多种性能优异而成本较低的重要材料,成为现代物质文明的重要标志。20世纪是有机合成的黄金时代。化学的分离手段和结构分析方法已经有了很大发展,许多天然有机化合物的结构问题纷纷获得圆满解决,同时还发现了许多新的重要的有机反应和专一性有机试剂,在此基础上,精细有机合成,特别是在不对称合成方面取得了很大进展。一方面,合成了各种有特种结构和特种性能的有机化合物;另一方面,合成了从不稳定的自由基到有生物活性的蛋白质、核糖核酸等生命基础物质。有机化学家还合成了结构复杂的天然有机物和特效药物。所有这些成就对促进高分子学科的发展起到了巨大的推动作用,为合成有高度生物活性的物质,解决有生命物质的合成问题,提供了有利条件。

20世纪以来,化学发展的趋势可以归纳为:由宏观向微观、由定性向定量、由稳定态向亚稳定态发展,由经验上升到理论并应用于实践。

四、化学学科的分类

化学在发展过程中,依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同,从传统的无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个基础分支过渡到无机化学、有机化学、物理化学、生物化学、高分子化学、应用化学和化学工程学等七大分支学科。还有与化学有关的边缘学科,如地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等。

化学的发展体现在两方面:一方面,为生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料;另一方面,在与其它自然科学相互渗透的进程中不断产生新学科,并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。

参考文献:

[1]徐景达.有机化学.人民卫生出版社,1997.

[2]谢协忠.水分析化学.河海大学出版社,2003.