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有機合成方向范文第1篇

[關鍵詞] 脂肪酶 戊酸乙酯 酯化 有機溶劑

戊酸乙酯是一類短鏈脂肪酸酯，無色油狀液體，呈天然水果香味，是重要的香精、香料組分。戊酸乙酯與丙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯等酯類物質同被稱為芳香酯，廣泛地應用于食品、醫療、化妝品及醫藥等日常生活用品中[1]。

通常情況下, 芳香和香味成分是由化學合成或從天然來源中提取的。化學合成法通常需在高溫高壓及強酸條件下進行, 副反應多、產物分離難、生產成本高, 且隨著脂肪酸和脂肪醇碳鏈的加長，反應難度加大；而從植物中提取芳香物質的量有限，無法滿足人們的需求。目前國內外多有研究采用以脂肪酶為催化劑的方法來催化合成芳香類物質，而其中以微生物脂肪酶為催化劑較為常見[2,3]。和化學合成法相比，酶法生物合成的芳香酯不僅被認為是高質量的天然產品，而且具有反應條件溫和、轉化率高、專一性好、易提取、易控制等優點，被看成是很有希望工業化的新途徑[3,4]。酯化反應以微生物脂肪酶作為催化劑，具有顯著特點：反應條件比較溫和，醇用量較少, 幾乎沒有污染物排放, 產物易分離純化，對設備性能要求較低。因此，利用酶法酯化合成生產芳香酯類物質是一種較好的選擇。本研究以國產堿性脂肪酶為催化劑，在不同的有機相中催化戊酸酯化合成戊酸乙酯，考察了各種因素對戊酸轉化率的影響，探討并得出了適宜的酶催化反應條件。

1 材料與方法

1.1 脂肪酶

擴展青霉（Penicillium expansum）堿性脂肪酶：由福建師范大學生命科學學院提供。

1.2 化學試劑

橄欖油、戊酸為化學純。 其它試劑均為分析純。正辛烷、正庚烷、石油醚等有機溶劑在使用前用3A分子篩作脫水處理。

1.3 儀器

恒溫搖床, 高速組織搗碎機，磁力攪拌器，電熱恒溫水浴鍋, 堿式滴定管，常規玻璃器皿等。

1.4 堿性脂肪酶催化合成戊酸乙酯的反應體系的構成

在100mL具塞三角瓶中，將0.020mol/L的戊酸、與戊酸成一定摩爾比的乙醇和15mL的有機溶劑組成非水相酯化反應體系，加入一定量的堿性脂肪酶作為合成反應的催化劑。在控制適當溫度的恒溫搖床中以150 r/min的速度旋轉振蕩。間隔一定時間加入一定量的3A分子篩以移走產物中的部分水分。定時取樣分析檢測酶催化酯化合成反應體系中戊酸的轉化率。

1.5 堿性脂肪酶的酶活測定

采用NaOH中和滴定法測定堿性脂肪酶的酶活[5]。

1.6 戊酸轉化率的測定

反應一定時間后，取0.5mL樣品，加入95%乙醇10 mL， 以1％酚酞為指示劑，用0.025 mol/L NaOH標準溶液滴定，并按下式計算戊酸的轉化率：

式中：α――戊酸的轉化率；

V0――反應初始時樣品耗堿體積，mL；

V ――反應一定時間后樣品耗堿體積，mL。

2 結果與討論

2.1 戊酸與乙醇的摩爾比對酯化反應轉化率的影響

按1.4的方法構建反應體系：戊酸濃度為0.02mol/L，加入正辛烷15mL，堿性脂肪酶0.45g（相當于840 U / g戊酸），戊酸與乙醇的摩爾比分別為1.0:1.1，1.0:1.2，1.0:1.3，1.0:1.4，1.0:1.5，1.0:1.6，在恒溫搖床中，控制反應溫度為36℃，反應時間為24h。實驗結果如圖1所示。

從圖中看出：當戊酸與乙醇的摩爾比為1.0:1.5時，戊酸的轉化率為最高。這是因為堿性脂肪酶在催化戊酸和乙醇合成戊酸乙酯的酯化反應中，根據化學平衡原理，適當增加反應物乙醇的濃度可以使反應平衡向正反應方向移動，從而提高戊酸的轉化率。但是，由于乙醇本身也是一種酶的失活劑，當乙醇的濃度過大時會降低酶的活性，使戊酸的轉化率下降。

2.2 加入堿性脂肪酶的酶量對酯化反應的影響

按1.4的方法構建反應體系：戊酸濃度為0.02mol/L，戊酸與無水乙醇的摩爾比為1.0:1.5，加入正辛烷15mL，在恒溫搖床中，控制反應溫度為36℃，反應時間為24h，探討不同加酶量對酯化反應中戊酸轉化率的影響。結果如圖2所示。可以看出，在加酶量為0.45g（相當于840 U / g戊酸）時，戊酸的轉化率為最高，可達98%。

2.3 不同有機溶劑對酯化反應的影響

按1.4的方法構建反應體系：戊酸濃度為0.02mol/L，戊酸與無水乙醇的摩爾比為1.0:1.5，堿性脂肪酶0.45g（相當于840 U / g戊酸），各種有機溶劑的加入量分別為15mL。在恒溫搖床中，控制反應溫度為36℃，反應時間為24h，探討不同有機溶劑對酯化反應轉化率的影響。結果如圖3所示。以正辛烷為有機溶劑時，戊酸的轉化率為最高。

2.4 反應溫度對酯化反應的影響

按1.4的方法構建反應體系：戊酸濃度為0.02mol/L，戊酸與乙醇的摩爾比為1.0:1.5，加入堿性脂肪酶0.45g（相當于840 U / g戊酸），加入15mL正辛烷。反應時間為24h，探討不同反應溫度對酯化反應戊酸轉化率的影響。結果如圖4所示，酯化反應的最適宜溫度為36℃，此時戊酸轉化率可達98%。此最適宜反應溫度與擴展青霉堿性脂肪酶的酶學特性相一致[6]。

2.5 反應時間對酯化反應的影響

按1.4的方法構建反應體系：戊酸濃度為0.02mol/L，戊酸與無水乙醇的摩爾比為1.0:1.5，堿性脂肪酶0.45g（相當于840U/ g戊酸），有機溶劑為15mL的正辛烷，反應溫度為36℃，探討不同反應時間對酯化反應的戊酸轉化率的影響。結果如圖5所示。從圖中看出：在24h內，戊酸轉化率上升較快；在24h過后仍能保持較高轉化率。但從實際生產的經濟性等綜合考慮，反應時間取24h較為適宜。

3 結論

采用國產堿性脂肪酶在有機相中催化合成戊酸乙酯，通過實驗室研究以優化酶法酯化合成條件。當戊酸濃度為0.020mol/L時，戊酸與乙醇的摩爾比為1.0:1.5，加入脂肪酶酶量為0.45g（相當于840U / g戊酸），在有機溶劑為正辛烷，恒溫搖床中以150 r/min的速度旋轉振蕩，反應溫度為36℃，反應時間為24h，并適時加入一定量的3A分子篩移走產物中的部分水分。在上述最佳反應條件下進行戊酸乙酯的酯化合成反應，戊酸的轉化率可達98% 。由此可見國產擴展青霉堿性脂肪酶是一種優異的酯化合成生物催化劑。

參考文獻：

[1] 許開天，許葵，甘毅. 酒精制品的生產與配方[M]. 北京：中國輕工業出版社，1995.

[2] 馬歌麗, 彭新榜, 陳海明. 微生物脂肪酶及其催化合成芳香酯研究進展[J]. 鄭州輕工業學院學報(自然科學版) ，2002, 17(3) : 50-53.

[3] 陳建平，葛清秀，黃祖新. 堿性脂肪酶在正庚烷中催化合成己酸乙酯的研究[J]. 福建師范大學學報(自然科學版), 2005,21(4) ：117-120.

[4] 徐巖, 郭翔, 章克昌. 有機介質中酶法生物轉化酒用芳香酯的研究[J]. 食品與發酵工業，1998，25（1）：20-24.

[5] 陳建平. 堿性脂肪酶酶活測定的影響因素探討[J]. 福建師范大學學報(自然科學版), 2001, 17 (增刊) : 24 -27 , 45.

有機合成方向范文第2篇

【摘要】 目的分析藥對荊芥-桂枝、單味藥荊芥，桂枝的揮發油成分。方法采用氣相色譜-質譜（GC-MS）檢測，通過化學計量學解析法對二維色譜/質譜數據進行解析，從而實現對荊芥-桂枝、單味藥荊芥、桂枝的揮發油成分的分析。結果荊芥-桂枝、荊芥和桂枝揮發油成分分別定性得到51，47和61個結果，占總含量的88.72%， 90.52% 和88.37%。結論藥對揮發油成分的數目大致為荊芥和桂枝揮發油成分的加和，但相對含量有變化。

【關鍵詞】 藥對荊芥-桂枝 揮發油 氣相色譜-質譜 化學計量學解析法

配伍理論是中藥復方的核心問題。藥對是中藥配伍的基本形式，是復方的最小組成單位，又是復方的一種特殊形式［1］。藥對的化學成分研究將為中藥復方的配伍研究提供基本的依據，并揭示配伍理論的化學本質。荊芥-桂枝為常用辛溫解表藥對［1］。荊芥祛風解表，宣毒透疹；桂枝散寒解表，溫經通脈，通陽化氣［2］。兩者配伍使用，可增強祛風解表、散寒止痛的效果，共收解肌發表祛風散寒之功。揮發油成分是解表藥對的藥效物質［3］，而藥對荊芥-桂枝的揮發油成分未見報道。化學計量學解析法（Chemometric resolution method， CRM）是對二維色譜/光譜矩陣數據進行解析的一種有效方法，它利用二維矩陣數據包含的色譜/光譜信息，采用局部因子分析以分辨出單個組分的純色譜和光譜，其原理與解析參照文獻方法［4］，它已成功地應用于中藥揮發油成分的分析［5］。本實驗采用氣相色譜-質譜（GC-MS）和CRM分析藥對荊芥-桂枝的揮發油，并比較了單味藥與藥對的揮發油成分， 討論了單味藥配伍后揮發油成分的變化。

1 器材與方法

1.1 器材儀器為日本島津QP2010型氣相色譜儀-質譜儀。荊芥、桂枝均購自湖南中醫藥研究院，經該院中藥研究所鑒定分別為荊芥Schizonepeta tenuifolia Briq.的干燥莖枝、肉桂Cinnamomum cassia Presl.的干燥嫩枝。

1.2 揮發油提取

1.2.1 藥對揮發油的提取稱取干燥的荊芥（Herba Schizonepetae， HS），桂枝（Ramulus Cinnamomi， RC）各100 g，混合，按《中國藥典》（2000年版）揮發油提取法提取［6］。

1.2.2 單味藥揮發油的提取分別稱取干燥的荊芥和桂枝各100 g，按照上法提取。

1.3

揮發油的測定條件

1.3.1 色譜條件色譜柱OV-1( 30 m×0.25 mm)。 程序升溫：起始溫度40℃，以2℃·min-1升至120℃，再以10℃·min-1升至230℃，維持20 min。載氣He；流速1.0 ml·min-1；進口溫度250℃，界面溫度280℃。

1.3.2 質譜條件EI源電子能量70 eV，離子源溫度230℃。倍增電壓1.28 kV，掃描范圍20·600 amu；掃描速率3.8 scans.s-1，溶劑延遲2 min。

1. 4

數據分析數據分析在Celeron（R）2.66GHz（Intel）計算機上進行，程序用Metlab 6.5編寫，所分辨的質譜在NIST107標準質譜庫中檢索。

2 結果

2.1

揮發油化學成分的定性分析圖1～3分別是荊芥、桂枝和荊芥-桂枝的揮發油的GC-MS總離子流圖（TIC），其中許多色譜峰產生重疊。圖2中A的保留時間段為53.05～53.50 min，放大為圖4。

圖1 荊芥揮發油的總離子流圖（略）

圖2 桂枝揮發油的總離子流圖（略）

圖3 藥對荊芥-桂枝的揮發油總離子流圖（略）

圖4 A峰的總離子流圖（略）

圖5 解析后A峰的色譜圖（含化合物1，2，3，和4）（略）

從圖4可見，A似乎是兩個分離很好的色譜峰。直接從色譜庫中進行檢索，左側峰中不同位置質譜變化很大，且檢索結果與被測物質譜相似度都較低，其中左半部分中間部分檢測為Dodecanoic acid， 2-phenylethyl ester，相似度為70％，右半部分檢測為1，2-Benzenedicarboxylic acid， diundecyl ester，相似度為81％，右側峰檢測結果為Pentadecanoic acid，相似度為64％。可見，直接從色譜庫中進行檢索的定性結果其可靠程度和準確度都較低，同時由于色譜峰重疊，難以進行定量分析。

利用CRM分析，結果表明A是一個四組分體系（圖5）。根據各組分的純色譜和質譜，再將它們與NIST標準庫進行匹配，可檢索到4種組分，分別為 ①4-(phenylmethoxy)-Benzoic acid；② Phen-1，4-diol；③2，3-dimethyl-5-trifluoromethyl-Tridecanoic acid；④Benzoic acid，2-phenylethyl ester， 相似度（相對含量）分別為97.9％（0.09%），94.4(0.05%)， 91.5(0.07%)， 93.8(0.02%)。由于得到的是純組分的質譜，定性結果的準確性和可靠程度大為提高。

與上述解析A過程相似，對桂枝其它保留時間段的組分以及荊芥和荊芥－桂枝TIC圖，利用CRM逐步進行分辨，可得到組分的純質譜，再用質譜庫對分辨出的組分進行質譜定性檢索，得到組分定性結果。荊芥-桂枝、荊芥和桂枝揮發油定性鑒定的組分分別為51，47和61個， 占總含量的88.72%， 90.52% 和88.37%。

2.2

揮發油化學成分的定量分析對解析后的所有色譜采用總體積積分法積分，可得到各個組分的定量分析結果，荊芥，桂枝和藥對荊芥-桂枝定性組分含量分別占總含量的90.52% ，88.37%和88.72%，三者的揮發油主要化學成分見表1。

3 討論

由表1可見，藥對荊芥-桂枝揮發油主要化學成分的數量大致是兩個單味藥荊芥和桂枝的加和，含量較高的主要成分或來自荊芥，如5-methyl-2-(1-methylethylidene)-Cyclohexanone，(2R-trans)-5-methyl-2-(1-methylethyl)-Cyclohexanone等；或來自桂枝，如3-(2-methoxyphenyl)-2-Propenal，Benzaldehyde等；或來自二者之疊加，如D-Limonene，Benzylidenemalonaldehyde等。 這些主要成分在藥對中的含量與在單味藥中的不同。實驗結果還表明，藥對荊芥-桂枝揮發油中還出現了多個單味藥中沒有的新的化學成分，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，但它們的含量都較低。這些新化學成分的出現可能是由于合煎中的化學反應和物理變化，如增溶作用、助溶作用等。由于這些物理作用，單味藥中的某些化學成分在配伍后溶出率將提高，因此，單味藥中含量很低而未能檢測到的揮發性成分，在藥對中含量提高而可被檢測。這些物理變化也會導致其它揮發性成分在藥對中的含量變化。

每個單味藥含有特定的活性化合物群。兩個單味藥配伍形成藥對，在合煎過程中，由于化學反應與物理變化，形成新的活性化合物群，它與單味藥的活性化合物群在量與質方面均存在差別，從而導致藥效的不同。兩個單味藥在合煎過程發生什么物理變化與化學反應，值得深入研究。

表1 荊芥、桂枝和藥對桂枝-荊芥的主要揮發油成分（略）

rt為保留時間；rc為相對含量；-為未檢出

【參考文獻】

［1］ 胥慶華，劉麗云，趙瑞華.中藥藥對大全［M］.北京：中國醫藥科技出版社，1996：360.

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［3］ 沈映君.解表中藥方劑研究［M］. 北京: 中國醫藥出版社， 2005：198.

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有機合成方向范文第3篇

[關鍵詞]丹參酮ⅡA磺酸鈉；心房纖維化；轉化生長因子-β1

心房顫動（房顫）為臨床最常見的快速性心律失常，嚴重危害人類健康，可致心功能不全及腦栓塞等并發癥，明顯增加患者死亡率[1]。新近研究提示在多種因素所致房顫模型，均可見顯著的心房纖維化（atrial fibrosis），后者干擾局部激動傳導，造成單向傳導阻滯，增加沖動不均一性和碎裂電活動，促進房顫維持。因此，心房纖維化是房顫維持的關鍵因素，嚴重損害心功能[2]。尋找治療心房纖維化的治療方法是改善房顫患者愈后的新途徑。

研究表明血管緊張素Ⅱ（angiotensin Ⅱ， AngⅡ）是心房纖維化發病機制中重要的一環，可通過血小板反應素-1（thrombospondin 1，TSP-1）/轉化生長因子-β1（TGF-β1）途徑誘導心肌重構[3-4]。我國傳統中藥丹參臨床上主要用于冠心病的治療[5]，本室也發現其能抑制心肌重構[6]，但其對心房纖維化研究尚少。本實驗利用培養的新生大鼠心房成纖維細胞，研究丹參的主要成分丹參酮ⅡA衍生物“丹參酮ⅡA磺酸鈉”（sodium tanshinone ⅡA sulfonate， STS）對AngⅡ誘導的膠原分泌及合成速率，TSP-1/TGF-β1通路的影響， 探討STS抗MF的可能機制， 為其在臨床用于防治心房纖維化提供實驗依據。

1 材料

1.1 動物 1～2 d齡新生Wistar大鼠，由同濟醫學院實驗動物中心提供，動物許可證號SCXK（鄂）2004-0007。

1.2 試劑與儀器 AngⅡ（Sigma公司）；STS（中國食品藥品檢定研究院，批號S02001300）；DMEM干粉培養基、胰蛋白酶、胎牛血清、[3H]-脯氨酸（中國科學院上海原子能研究所）；PMSF和leupeptin（Sigma公司）；PVDF膜（Amersham公司）；羥脯氨酸試劑盒及TGF-β1 ELISA試劑盒（南京建成生物工程有限公司）；小鼠抗大鼠TSP-1（Santa Cruz公司）；其余試劑為國產分析純。LS3810 液體閃爍儀（Beckman公司），垂直電泳儀及轉膜系統（Biorad公司）。

2 方法

2.1 新生大鼠心房成纖維細胞（atrial fibroblasts， AFs）培養 取1～2 d齡的Wistar大鼠，在無菌條件下開胸剪取心室肌，無菌條件下剪碎心肌，0.1%膠原酶消化液消化后，加入含10胎牛血清的IMDM培養液制成細胞懸液，調整細胞密度為1×105個/mL，根據心肌細胞和成纖維細胞貼壁時間的不同，采用差速貼壁1 h，去除心肌細胞獲得成纖維細胞。繼續培養細胞至近融合狀態時按1∶2傳代。傳代后成纖維細胞用抗波形蛋白（Vimentin）單克隆抗體免疫細胞化學染色鑒定，純度達到95%。實驗用第3～5代的細胞。

2.2 分組 共分為5組，分別為①對照組，給予生理鹽水；②AngⅡ（0.1 μmol?L-1）組；③AngⅡ（0.1 μmol?L-1）+STS（3 μmol?L-1）組；④AngⅡ（0.1 μmol?L-1）+STS（10 μmol?L-1）組；⑤AngⅡ（0.1 μmol?L-1）+STS（30 μmol?L-1）組。

2.3 羥脯氨酸法測定膠原蛋白含量 各干預因素處理細胞48 h后，取細胞上清液0.5 mL，加無水乙醇1.2 mL，旋渦混勻器充分混勻2 min，2次，3 500 r?min-1離心10 min，取上清（約1.5 mL），烘干，加0.5 mL雙蒸水復溶，制成稀釋倍數為1的檢測液，加試劑1，2，3（具體見試劑盒說明書），混勻，65 ℃水浴15 min，冷卻后，在550 nm波長比色。膠原蛋白含量=7.46×羥脯氨酸含量（羥脯氨酸含量占膠原的13.4%）。羥脯氨酸=（A測定管-A空白管）/（A標準管-A空白管）×標準管濃度×稀釋倍數。

2.4 膠原合成（[3H]-proline摻入率）的測定 AFs接種到24孔培養板，貼壁生長至匯合狀態后，更換無血清培養液，繼續培養48 h，使AFs處于G0/Gl期。更換新的培養液（含0.4%FCS-DMEM及0.3 mmol?L-1抗壞血酸），加入上述各組干預，同時每孔加入37×106 Bq?L-1的[3H]-proline，共育30 h后，0.25%的胰酶消化并收集細胞。在0.22 μm的醋酸纖維素微孔濾膜上負壓抽濾，生理鹽水和10%的三氯乙酸沖洗濾膜，95%乙醇脫色，烘干后置入閃爍瓶中，加入二甲苯閃爍液4 mL，靜置過夜后，在液體閃爍儀計數器（Tri-carb2300，美國Packard公司）上進行放射性強度的測定。

2.5 ELISA法測定活性TGF-β1及總TGF-β1含量 按TGF-β1免疫檢測試劑盒說明書分別檢測細胞培養上清中活性TGF-β1及總TGF-β1含量。總TGF-β1檢測樣本需經1 mol?L-1鹽酸化處理；活性TGF-β1檢測采用非鹽酸化處理的上清液。各組所得結果與對照組進行對比，進行統計分析。

2.6 總蛋白的提取 取5×105個各組干預后的心房成纖維細胞，加入5倍體積的裂解液孵育20 min，其組成為：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%，脫氧膽酸鈉0.5%，SDS 0.1%，釩酸鈉100 μmol?L-1，PMSF 100 mg?L-1，apmtinin 1 mg?L-1，leupeptin 2 mg?L-1，冰浴條件下進行組織勻漿，4 ℃，12 000 r?min-1離心10 min，取上清，用Folin酚法進行蛋白定量后保存于-70 ℃。

2.7 免疫印跡法檢測TSP-1蛋白表達 取40 μg總蛋白加入上樣緩沖液煮沸3 min變性，經SDS-PAGE電泳分離蛋白，然后電轉移至PVDF膜上，封閉后與l∶1 000稀釋的TSP-1一抗4 ℃孵育過夜，與1∶1萬稀釋的二抗室溫孵育l h，再與化學發光試劑ECL溫浴l min后曝光、顯影和定影，對結果進行吸光度掃描。用目標蛋白表達量的灰度值除以內參表達量的灰度值，以所得的比值表示目標蛋白的相對表達量。

2.8 統計學處理 所有數據均采用〖AKx-D〗±s表示，用SPSS 12.0統計軟件包進行單因素方差分析，以P

3 結果

3.1 STS對AFs膠原含量的影響 0.1 μmol?L-1AngⅡ能顯著提高羥脯氨酸含量（P

3.2 STS對AFs膠原合成速率（[3H]-proline摻入率）的影響 0.1 μmol?L-1AngⅡ作用24 h 后，AFs膠原合成速率較對照組增加至（175.88±19.22）% （P

〖XC楊樂-1.TIF〗

與對照組相比1）P

圖1 STS對AFs膠原合成速率的影響（±s，n=5）

3.3 STS對活性TGF-β1及總TGF-β1含量的影響 新近研究表明，循環或局部AngⅡ主要通過活化TGF-β1而促心房纖維化。因此，為進一步探討STS抑制AngⅡ誘導心房成纖維細胞膠原含量及膠原合成速率增加的機制，用ELISA法檢測各組活性TGF-β1（A-TGF-β1）及總TGF-β1（T-TGF-β1）含量，數據顯示Ang Ⅱ明顯上調A-TGF-β1表達（P

3.4 STS對TSP-1蛋白表達的影響 研究表明，AngⅡ誘導TGF-β1活化的關鍵因素是血小板反應素-1（TSP-1）[3]。為證實STS抑制AngⅡ誘導TGF-β1活化的機制，用免疫印跡法檢測各組TSP-1蛋白表達， 數據顯示TSP-1表達被STS顯著抑制（P

4 討論

心房顫動（房顫）的發生源于心臟電生理改變和心房結構重塑的共同作用。心房纖維化會引起細胞外基質沉積與降解失衡，以及成纖維細胞的過度增殖等。早期研究顯示心室纖維化會引起心室壁進行性硬化，進而引起心室功能不全和充血性心力衰竭。但隨后的研究突出顯示了心房纖維化與房顫的關系，與瓣膜病、高血壓和老齡化的關系。調控心房纖維化也成為臨床上治療房顫患者的重要途徑[7]。然而目前用中草藥干預這一過程的研究尚少[7]。

我國傳統中藥丹參具有抗缺血缺氧、改善微循環、抑制血小板黏附聚集功能和抗血栓形成作用， 臨床上主要用于冠心病的治療[5]。但其對心肌纖維化的作用報道較少。 本實驗用培養的新生大鼠心房成纖維細胞研究丹參的主要成分丹參酮ⅡA衍生物STS對AngⅡ誘導心房成纖維細胞膠原合成的影響，發現STS能顯著降低AngⅡ誘導的膠原含量及合成合成速率上升，但機制尚未完全明了。

研究證明，在心房成纖維細胞，AngⅡ主要通過上調一些促纖維化的生長因子，間接促進纖維化，其中最重要是TGF-β1[8]。TGF-β1分為活性和非活性2種形式存在，而真正行使促纖維化效應的是活性TGF-β1。本研究表明，AngⅡ能上調活性TGF-β1水平而對總TGF-β1水平沒有明顯影響，這也與既往研究結果相似[3]，而STS處理后能夠明顯下調活性TGF-β1水平，說明STS正是通過抑制AngⅡ誘導的TGF-β1活化而降低膠原合成的。

血小板反應素-1（TSP-1）也稱凝血酶敏感素-1，是一個相對分子質量為450 kD 的同源三聚體基質糖蛋白，最初發現于血小板α顆粒內，隨后被證明可由成纖維細胞、內皮細胞、血管平滑肌細胞和單核細胞等多種細胞分泌[9-10]。研究表明，在AngⅡ活化成纖維細胞TGF-β1的機制中，TSP-1起到了非常重要的作用[3]。本研究顯示，AngⅡ明顯上調心房成纖維細胞TSP-1表達，而STS處理后，TSP-1表達被顯著抑制。

綜上所述，STS能減輕AngⅡ誘導心房成纖維細胞膠原分泌及合成速率，機制與抑制TSP-1/TGF-β1通路有關。下一步研究要著重于STS對AngⅡ-TGF-β1其他下游分子的影響，如Smads，TGF-β激活的蛋白激酶-1（TKA-1）等[5]，進一步闡明STS抗心肌纖維化的機制，為其在臨床用于心房纖維化的防治提供實驗依據。

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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.

有機合成方向范文第4篇

關鍵詞 有機化學；螺共軛效應；有機合成；應用

中圖分類號O6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）94-0154-02

0 引言

在1967年首次提出螺共軛效應之后，化學工作者就非常狂熱的對超共軛現象進行研究，經過了40多年的努力，化學家們已經證實了在許多真實分子中存在螺共軛效應。

1螺共軛效應在有機合成中的應用

1.1電子轉移化合物材料的設計

在2005年經過長時間努力Sand'n和他的伙伴利用螺共軛原理，合成了四硫富瓦烯（TTF）和四氰對苯二醌二甲烷（TCNQ）兩個類型的螺環電子轉移化合物。雖然通過循環電位計測量實驗的結果不是非常理想，作為化學界里第一次合成了能夠在有機導電體領域進行研究的螺共軛結構的化合物，我們還不清楚分子式的功用，相信隨著研究的深入，一定能夠取得非常好的結果。

1.2螺環發光材料的合成與設計

楊雙陽等人通過使用TDDFT（time-dependent density functional theory）的方法研究了螺噻吩的電子遷移率的變化現象。并且，得到了聯噻吩和它的衍生物的激發態跟基態的幾何構型，而且對它們的發射光譜和吸收光譜進行了計算。

他們利用TDDFT的運算方法，得到了最低激發態的S1，和S2態的垂直激發能、KS帶隙和振子強度。

2007年King通過研究分析聚螺芴均聚物的光譜，發現了螺共軛的存在可增進電子轉移過渡態的形成。螺芴是芴C9位置上進行了螺共軛衍生化是最典型的一類螺共軛發光材料，螺共軛的剛性結構導致了它的固態纏結，能夠防止結晶，使得它能夠具有非常高的玻璃轉換溫度，使得它很難形成聚集或低級聚集物，加強了這種發光材料的穩定性。

經過研究，我們發現螺型的分子能夠有效避免分子堆積，得到沒有形狀的玻璃態，進而提高了它的熒光量子的效率。通過螺共軛原理，很多新的發光化合物被合成并且得到應用。

1.3光致變色材料的設計

正是因為大自然中存在螺共軛現象，許許多多化合物才能夠產生光電子、電子吸收譜圖的非線性疊加，更進一步的話就會改變化合物的性質。因為7r電子系統的分子軌道之間存在著重疊部分，使得大部分分子的軌道布滿了整個系統，從而使得系統上的電子密度發生了改變，這種現象也正好證明了相互交叉錯落的分子軌道具有對稱性。但在螺吡喃中，右半部分的LUMO是反對稱的，其他的部分構成的左半部分是對稱的，這樣的組合并不適合螺共軛的要求。

目前，螺吡喃一類的光致變色化合物主要用在化學修飾方面。為了能讓這類化合物比較快的應用到實際的日常生活中，要在加強理論合成方法研究的同時，加強理論計算機理的研究。單單從螺共軛的方面考慮，因為這一類主要代表物的HOMO-LUMO不能夠很好的進行匹配，光譜實驗中沒有共軛部分的電子轉移，所以我們在進行新的光致變色化合物設計時，我們要首先考慮到HOMO-LUMO對稱性質的兼容性，才能夠更好的展開下面的研究。

1.4設計新的磁性材料

最近幾年來，研究者在有機鐵磁體的研究方面取得了重大突破。磁性材料和有機電性的出現，一定會改變原有的電磁性材料領域的格局。有機磁性材料具有磁性，它的結構我們可以利用化學合成的方法來控制，可以很好的把它用來作為磁的存儲單元，這樣就能夠非常大的增強磁性的存儲密度。正是看到了有機電磁性材料巨大的廣闊發展空間，在這個領域的研究已經變得越來越廣泛，逐漸成為電子器件、有機高分子化學、功能材料、固體物等多個領域的交叉學科。

螺共軛效應是一中立體電子效應，存在于螺共軛體系當中。它把兩個相互垂直的二電子體系通過四面體院子連接起來，這就能使電子離域于整個大分子。螺共軛效應的電子排布和作用方式對分子的電子光譜和化學反應活性都具有非常大的影響。

1.5非線性光學材料的設計

當今社會，有機和無機原料組成的非線性光學材料研究的人員越來越多，相反的，現在很少有人運用螺共軛原理進行三維NLO材料的研究。廈門大學的周教授等人利用4-羥基吡啶-2，6-二甲酸和Zn2+作為原料，經過反復努力與實驗得到了具有三維結構的NLO大分子化合物。通過對X射線衍射的結果進行分析，形成的Zn2+是五配位的螺共軛效應的化合物。

以金屬作為螺原子的絡合物可以在一定的環境下存在螺共軛效應，能夠發生非線性的光學效應。并且這種效應發生在兩個近似垂直的平面之間的共軛作用，必定能夠使得這類分子具有有別于平面共軛分子的特性，可以對合成具有螺共軛效應的特殊材料提供一個新的方向。

1.6有機導電體的設計

有機金屬絡合物具有螺共軛效應，而苯類的金屬絡合中性自由基具有電、光和磁等特殊的性質。運用螺共軛原理設計出來的模型化合物為導電分子的研究開創了新思路，金屬配位化合物中螺共軛效應表現非常強烈，這個為研究具有光電磁特性的新材料提供必不可少的理淪參考。通過對金屬螺共軛效應的研究，新的有機導電體肯定會被研發出來。

在以金屬為螺原子的絡合物中螺共軛效應表現非常強烈，這也是研究有機超導體的一種新思路，也物理學家和化學家在新的領域可以進行合作。電子空間作用在金屬絡合物中存在著多樣性。隨著科學的發展和螺共軛效應研究的深入，立體電子效應的認識也會越來越全面，有機導電體也會越來越走向我們的生活。

2結論

螺共軛效應在有機合成中的作用有很多我們還沒有發現，相信隨著我們研究的越來越深入，越來越多的新的有機合成化合物中會見到螺共軛效應。

參考文獻

有機合成方向范文第5篇

[關鍵詞] 化學 萌芽 發展 學科分類

化學是研究物質的組成、結構、性質、變化和應用的科學。世界是由物質組成的,化學則是人類用以認識和改造世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,它的發展是人類社會文明的重要標志。人類生活水平的不斷提高,化學所起的作用功不可沒。

一、化學的萌芽

原始人類從用火之時便開始了用化學方法認識和改造天然物質。燃燒就是一種化學現象。人類開始吃熟食;并逐步學會了制陶、冶煉、釀造、染色等工藝。這些由天然物質加工改造而成的制品,成為古文明的標志。并因此萌發了古代實用化學。

古人曾據物質的某些性質對物質進行分類,并提出了陰陽五行學說,認為萬物是由金、木、水、火、土五種基本物質組合而成的,而五行則是由陰陽二氣相互作用而成的。用“陰陽”這個概念來解釋自然界兩種對立和相互消長的物質勢力,認為二者的相互作用是一切自然現象變化的根源。此說法是樸素的唯物主義自然觀。希臘也提出了火、風、土、水四元素說和古代原子論。后來在中國出現了煉丹術,也因此創造了各種實驗方法,如研磨、混合、溶解、結晶、灼燒、熔融、升華、萃取、密封等,并逐步演化為近代化學。

二、化學的中興

16世紀開始,歐洲工業生產蓬勃興起,推動了醫藥化學和冶金化學的創立和發展,繼而更加注重了物質化學變化本身的研究,進而建立了科學的氧化理論和質量守恒定律,為化學進一步科學化的發展奠定了基礎。

19世紀初,近代原子理論突出強調了各種元素的原子的質量為其最基本的特征,其中量的概念的引入,是與古代原子論的一個主要區別。近代原子論使當時的化學知識和理論得到了合理的解釋。分子假說的提出,原子分子學說的建立,為物質結構的研究奠定了基礎。門捷列夫發現元素周期律后,不僅初步形成了無機化學的體系,并且與原子分子學說一起形成了化學理論體系。

草酸和尿素的合成、苯的六元環狀結構和碳原子四價學說的創立、酒石酸拆分成旋光異構體,以及分子的不對稱性等的發現,使得有機化學結構理論得以建立19世紀下半葉,熱力學等物理學理論介入化學之后,不僅澄清了化學平衡和反應速率的概念,還定量的判斷了化學反應中物質轉化的方向和程度。相繼建立了溶液理論、電離理論、電化學和化學動力學理論。物理化學的誕生,把化學從理論上提高到一個新的水平。

三、化學的升華

由于受自然科學和其他學科發展的影響,在無機化學、分析化學、有機化學和物理化學四大分支學科的基礎上產生了新的化學分支學科。在結構化學方面,由于電子的發現確立了現代的有核原子模型,不僅豐富和深化了對元素周期表的認識,而且還發展了分子理論。應用量子力學研究分子結構,從而產生了量子化學。從氫分子結構的研究開始,逐步揭示了化學鍵的本質,先后創立了價鍵理論、分子軌道理論和配位場理論。研究物質結構的譜學方法也由可見光譜、紫外光譜、紅外光譜擴展到核磁共振譜、電子自選共振譜、光電子能譜、射線共振光譜、穆斯堡爾譜等。

在化學反應理論方面,由于對分子結構和化學鍵認識的提高,經典的、統計的反應理論進一步深化,在過渡態理論建立后,逐漸向微觀的反應理論發展,用分子軌道理論研究微觀的反應機理,并逐漸建立了分子軌道對稱守恒定律和前線軌道理論。分子束、激光和等離子技術的應用,使得對不穩定化學物種的檢測和研究成為現實,從而實現了化學動力學從經典的、統計的宏觀動力學到單個分子或原子水平的微觀反應動力學的升華。

分析方法和手段是化學研究中經常使用的。一方面,分析方法的靈敏度不斷提高,從常量組分分析發展到微量、痕量組分分析;另一方面,許多新的分析方法,可深入到結構分析、構象測定、同位素測定、各種活潑中間體(如自由基、離子基、卡賓、氮賓、卡拜等)的直接測定,甚至到對短壽命亞穩態分子的檢測。分離技術也在不斷革新,如離子交換、膜技術、色譜法等。

物質合成是化學研究的目的之一。在無機合成方面,首先是氨的合成。氨的合成不僅開創了無機合成工業,而且帶動了催化化學,發展了化學熱力學和反應動力學。后來相繼合成的有紅寶石、人造水晶、硼氫化合物、金剛石、半導體、超導材料和二茂鐵等配位化合物。

在電子技術、核工業、航天技術等現代工業技術的推動下,各種超純物質、新型化合物和特殊需要的材料的生產技術都得到了較快發展。稀有氣體化合物的成功合成又向化學家提出了新的挑戰,需要對零族元素的化學性質重新加以研究和認識。無機化學在與有機化學、生物化學、物理化學等學科的相互滲透中產生了有機金屬化學、生物無機化學、無機固體化學等新興學科。

酚醛樹脂的合成,開辟了高分子科學領域。20世紀30年代聚酰胺纖維的合成,使得高分子的概念得到廣泛的確認。各種高分子材料合成和應用,為現代工農業、交通運輸、醫療衛生、軍事技術,以及人們的衣食住用行各方面,提供了多種性能優異而成本較低的重要材料,成為現代物質文明的重要標志。20世紀是有機合成的黃金時代。化學的分離手段和結構分析方法已經有了很大發展,許多天然有機化合物的結構問題紛紛獲得圓滿解決,同時還發現了許多新的重要的有機反應和專一性有機試劑,在此基礎上,精細有機合成,特別是在不對稱合成方面取得了很大進展。一方面,合成了各種有特種結構和特種性能的有機化合物;另一方面,合成了從不穩定的自由基到有生物活性的蛋白質、核糖核酸等生命基礎物質。有機化學家還合成了結構復雜的天然有機物和特效藥物。所有這些成就對促進高分子學科的發展起到了巨大的推動作用,為合成有高度生物活性的物質,解決有生命物質的合成問題,提供了有利條件。

20世紀以來,化學發展的趨勢可以歸納為:由宏觀向微觀、由定性向定量、由穩定態向亞穩定態發展,由經驗上升到理論并應用于實踐。

四、化學學科的分類

化學在發展過程中,依照所研究的分子類別和研究手段、目的、任務的不同,從傳統的無機化學、有機化學、物理化學和分析化學四個基礎分支過渡到無機化學、有機化學、物理化學、生物化學、高分子化學、應用化學和化學工程學等七大分支學科。還有與化學有關的邊緣學科,如地球化學、海洋化學、大氣化學、環境化學、宇宙化學、星際化學等。

化學的發展體現在兩方面:一方面,為生產和技術部門提供盡可能多的新物質、新材料;另一方面,在與其它自然科學相互滲透的進程中不斷產生新學科,并向探索生命科學和宇宙起源的方向發展。

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