香豆素-3-羧酸类化合物的绿色合成及抗氧化性能测定

自由基引发的氧化损伤是导致衰老及多种疾病的直接原因，及时清除多余自由基是预防衰老和疾病的重要环节。目前，抗氧化研究已成为医药、食品和保健等领域的热门课题，相关研究主要集中于抗氧化化合物的设计和测试。研究表明，具有抗氧化性能的化合物多达万种，包括天然来源和人工合成的化合物。其中，天然化合物具有低毒性及多样生物活性的特点，使其结构成为设计多种活性先导化合物的优先选择。所以，在天然骨架结构的基础上进行修饰成为当今抗氧化剂研究的热点。香豆素-3-羧酸类化合物是一类重要的香豆素衍生物，也是合成双香豆素、氟代香豆素羧酸盐和香豆素酰胺等活性化合物的重要前体，具有较高的应用价值。然而，关于香豆素-3-羧酸类化合物的合成主要以水杨醛和米氏酸为原料，以N-溴代丁二酰亚胺、氨基磺酸、离子液体、氯化胆碱、Yb(OTf)3等为催化剂合成，研究多集中于筛选催化剂，不仅增加成本，也不符合绿色发展理念，另外对香豆素-3-羧酸类化合物抗氧化性能研究鲜见报道。基于此，本文对合成方法进一步优化，以水杨醛类化合物与米氏酸为底物，在水相、无催化剂条件下反应合成了18种香豆素-3-羧酸化合物。采用抑制自由基氧化DNA反应检测其抗氧化活性，进而探究香豆素-3-羧酸化合物抗氧化的构效关系，旨在为抗氧化剂的绿色合成与应用提供理论依据。摘要：在以水为溶剂、无催化剂条件下加热促使水杨醛类化合物与米氏酸发生反应，合成了18种香豆素-3-羧酸类化合物。利用1HNMR和13CNMR对合成产物结构进行了表征；并通过抑制HO•、还原型谷胱甘肽自由基（GS•）和2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐（AAPH）氧化DNA反应对其抗氧化活性进行检测，进而探究取代基种类和位置对香豆素-3-羧酸类化合物抗氧化性能的影响。结果表明：绿色高效地合成了目标化合物，产率为54.3%~95.6%；18种化合物均能够抑制HO•、GS•和AAPH氧化DNA，其相对空白组（DMSO）硫代巴比妥酸活性物质（TBARS）吸光度百分数（TBARS百分数）分别可达69.42%~93.39%、75.23%~99.45%和66.62%~97.72%；在抑制HO•、GS•和AAPH氧化DNA反应中，羟基取代化合物的TBARS百分数分别为69.42%~77.67%、75.23%~82.87%和66.62%~75.08%，远小于其他取代基的香豆素-3-羧酸类化合物，与水溶性维生素E的TBARS百分数相当，是一类潜在的抗氧化剂。结论（1）本文对Knoevenagal反应进一步优化，以水杨醛类化合物与米氏酸为底物，在水相、无催化剂条件下合成了一系列香豆素-3-羧酸化合物。该方法无需催化剂，而且避免了有机溶剂的使用，同时具有底物适用范围广、官能团容忍性强、操作简便、产物易纯化、产率高等优点，具有潜在的工业应用价值。（2）18种化合物均能够抑制HO•、GS•和AAPH氧化DNA，是一类潜在的抗氧化剂。其中，官能团种类和位置对香豆素-3-羧酸抑制HO•、GS•和AAPH氧化DNA活性存在一定影响，引入—OH能够显著提高化合物抑制HO•、GS•和AAPH氧化DNA活性，而—NO2则表现出促氧化的作用；—Cl、—Br、—CH3和—OCH3所处位置不同，所得化合物抑制HO•、GS•和AAPH氧化DNA活性也各不相同。（3）连接—OH的香豆素-3-羧酸化合物ⅩⅤ~ⅩⅧ抑制HO•、GS•和AAPH氧化DNA活性远高于化合物Ⅰ~ⅩⅣ，且高于传统抗氧化剂水溶性维生素E。其中，化合物ⅩⅤ的抗