学位论文简介

黄酮类化合物是许多药用植物的主要活性成分之一，它们在抗炎、抗菌、抗氧化以及抗肿瘤等方面表现出良好的生物活性。在黄酮化合物骨架基础上，通过对其结构修饰和改造，能增强其生物活性、改善其溶解性以及生物导向性，有利于人体吸收。本论文在黄酮类化合物结构上引入异戊烯基基团、硫元素以及含氮碱基等基团，对异戊烯基黄酮类天然产物，硫羰基黄酮类以及硫羰基黄酮Mannich碱衍生物进行了合成以及生物活性的研究。

1.以2,4,6-三羟基苯乙酮和3,4-二羟基苯甲醛为原料，以16-23%的总收率首次完成了对8-异戊烯基木犀草素(1)，3,4,3’,4’-四甲氧基-8-异戊烯基槲皮素(2)和ArtochaminC(3)这3种8-异戊烯基黄酮类天然产物的全合成，并对由微波促进的5-O-异戊烯基黄酮类化合物的Claisen重排反应进行了探讨。

2.以香叶木素和槲皮素为原料，成功地半合成出3种6-异戊烯基黄酮天然产物，4种8-异戊烯基黄酮天然产物以及4种二氢吡喃黄酮化合物。通过对酸性粘土催化的分子内[1,3]以及[1,5]迁移反应进行了探讨，以佛罗里硅土为催化剂可高收率的得到8-异戊烯基黄酮类化合物，以蒙脱土K10为催化剂可以较好收率得到6-异戊烯基黄酮类化合物。采用CCK-8的方法测试部分合成的异戊烯基黄酮类天然产物对Hela，HCC和SK-OV-3三种人类癌症细胞的抗增殖活性，结果表明6-异戊烯基黄酮类天然产物对Hela，HCC和SK-OV-3三种人类癌症细胞表现出较好的抗增殖活性。

3.以芹菜素、木犀草素和槲皮素为原料，对其选择性甲氧基化后与Lawesson试剂作用，以65-86%的收率得到15种硫羰基黄酮衍生物，并采用CCK-8的方法对其进行抗增殖活性测试。研究结果表明，通过硫元素的引入，大部分硫羰基黄酮衍生物对Hela，HCC和SK-OV-3三种人类癌症细胞表现出较好的抗增殖活性，多种硫羰基黄酮类化合物的IC50值小于阳性对照物顺铂。其中硫羰基黄酮45和46对上述3种癌细胞均表现出极好的抗增殖活性(ICμM)，硫羰基黄酮53对Hela细胞有最好的抗增殖活性作用(IC.30μM)，硫羰基黄酮44对HCC细胞(IC.13μM)以及SK-OV-3(IC.33μM)细胞有着最好的抗增殖活性作用。

4.以硫羰基黄酮4’,7-二甲氧基硫羰基芹菜素(55)和3’,4’,7-三甲氧基硫羰基木犀草素(56)为母体，与多种二级胺和甲醛进行Mannich反应，以较高的收率合成了12种硫羰基黄酮Mannich碱衍生物，并采用CCK-8的方法对其进行抗增殖活性测试。实验结果表明，大多数硫羰基黄酮Mannich碱衍生物对Hela，HCC和SK-OV-3三种人类癌症细胞都表现出良好的抗增殖活性(IC.16-55.50μM)。其中3’,4’,7-三甲氧基硫羰基木犀草素(56)，4’,7-二甲氧基-6-亚甲基二甲胺基硫羰基芹菜素(57)和4’,7-二甲氧基-6-亚甲基哌啶基硫羰基芹菜素(60)对上述3种癌细胞的抗增殖活性均优于对照物顺铂。

主要学术成果

[1]LiWei,ShuLiang,LiuKexiong,WangQiuan.RegioselectivesynthesisofC-prenylatedflavonoidsviaintramolecular[1,3]or[1,5]shiftreactioncatalyzedbyacidicclays.TetrahedronLetters,,60(41):.

[2]李蔚,宿亮,汪秋安,李高阳,单杨.8-异戊烯基黄酮类天然产物的微波促进Claisen重排合成.有机化学,,39(7):-.

[3]LiWei,HanPeipei,CaiShuanglian,WangQiuan.Synthesisandantiproliferativeactivitiesofthioxoflavonoidsonthreehumancancercells.NaturalProductResearch,,33(17):-.

[4]LiWei,LiXueli,LiuManhui,WangQiuan.Synthesisandantiproliferativeactivityofthioxoflavonesmannichbasederivatives.ArchivDerPharmazie,,(7):e.

学位论文简介

化学治疗是癌症治疗方案中使用最为广泛的治疗方法。传统的化学治疗药物能在一定程度上缓解肿瘤恶化，然而化疗药物因为能引起肿瘤组织的耐药性，药物的水溶性和稳定性差，无法识别正常细胞和肿瘤细胞等缺点，给接受治疗的患者带来不少的副作用。针对抗癌药物的这些缺点，本论文设计了具有刺激响应性的聚合物胶束纳米颗粒作为药物载体，用抗癌药物DOX研究胶束纳米颗粒的药物包载、刺激响应释放和载药纳米颗粒的抗肿瘤能力的性能。主要内容如下：

（1）从内源性刺激pH和外源性刺激UV出发，制备了刺激响应胶束纳米颗粒作为药物输送载体。胶束纳米颗粒由基于聚碳酸酯的两亲性聚合物PEG-b-poly(MPC-Azo/DEA)在水溶液中自组装而成，其疏水内核有利于抗癌药物DOX的包载，能有效地提高药物包载量，解决药物水溶性和稳定性的问题。同时，纳米颗粒的pH和UV刺激响应性赋予载药纳米颗粒的可控释放性能，提高了载药纳米颗粒对肿瘤细胞的抗肿瘤效果。

（2）将胶束纳米颗粒的疏水内核进行交联，实现胶束纳米颗粒在高度稀释条件下的结构稳定性。通过叠氮炔点击化学方法制备得到交联胶束纳米颗粒，载药纳米颗粒在生理条件下结构稳定，药物泄露很低，在高浓度GSH条件下能响应性地释放出抗癌药物DOX。

（3）通过构建基于聚碳酸酯的核交联还原响应型纳米颗粒，研究了一个简便调节聚合物纳米颗粒载药量的方法。带炔基的PEG-b-poly(MPC)与不同比例的LA-N3和AHE-N3混合物进行点击反应，在催化剂DTT作用下形成胶束纳米颗粒的核交联网络。将点击化学应用于纳米颗粒的制备，可以微调基于聚碳酸酯核交联纳米颗粒的功能，有效地调节药物的载药量和药物释放动力学。

主要学术成果

[1]YingchunXia,HuaHe,XiangyuLiu,DingHu,LichenYin,YanbingLu*,WeijianXu,Redox-responsive,core-crosslinkeddegradablemicellesforcontrolleddrugrelease.PolymerChemistry,,7,-.

[2]YingchunXia,YunxiongZeng,DingHu,HuihuiShen,JianruDeng*,YanbingLu*,XinnianXia,WeijianXu,LightandpHdual‐sensitivebiodegradablepolymericnanoparticlesforcontrolledreleaseofcargos.JournalofPolymerSciencePartA:PolymerChemistry,,55,-.

[3]YingchunXia,NingningWang,ZhouliangQin,JuanWu,FangWang,LiZhang,XinnianXia,JishanLi*,YanbingLu*,Polycarbonate-basedcore-crosslinkedredox-responsivenanoparticlesfortargeteddeliveryofanticancerdrug,JournalofMaterialsChemistryB,,6,-.

学位论文简介

岩溶是一种常见的不利工程地质，其在我国的分布范围十分广泛，占到我国国土面积的1/3，尤其在南方地区分布更为密集，如云南、贵州、广西、湖南和湖北等地。随着我国经济的发展，西部大开发及一带一路战略的实施，大量的基础设施修建在岩溶区。在高速公路修建过程中经常遇到岩溶的情况，如何评价岩溶区路基的稳定性是工程设计与施工的关键技术之一，其关系到整个工程的安全与经济。因此，对岩溶区路基稳定性分析方法进行研究具有重要的理论意义和工程实践价值。本文在前人研究的基础上，综合考虑溶洞截面形状、几何尺寸及分布形态的影响，结合理论和数值分析方法，对路基荷载作用下圆形、马蹄形溶洞的稳定性进行分析，计算考虑溶洞旋转角度和溶洞空间分布的路基极限承载力。在稳定性评价的基础上，考虑工程安全和减小路基沉降，提出桩网复合地基岩溶处治方法，最终形成一套完整的岩溶路基稳定性评价和处治方法。主要创新点如下：

(1)对路基下伏圆形溶洞的稳定性进行了研究。根据工程的实际情况，将路基荷载及岩层上覆土层荷载作为整体考虑，建立了理论分析模型。基于复变函数函数理论，通过映射函数将分析平面映射到单位圆的外域中，采用保角变换和柯西积分等求解手段，推导得到路基荷载作用下含圆形溶洞地层中的各应力分量表达式。在此基础上，进一步求得了溶洞洞上任意一点的最大、最小主应力，同时引入Griffith强度破坏准则判断各点的破坏状态，从而对圆形溶洞的稳定性作出评价。

(2)在路基下伏圆形溶洞稳定性分析的基础上，进一步深化复变函数法在岩溶区路基稳定分析中的应用。针对路基下伏马蹄形溶洞稳定性问题，介绍了三种任意截面形状溶洞的映射函数确定方法，包括图解结合法、多角形逼近法和三角插值法。在此基础上，求得路基荷载作用下含马蹄形溶洞地层中溶洞洞边的各应力计算公式，从而确定溶洞稳定性评价方法，并采用数值分析和工程实例对所提方法的正确性进行了验证。

(3)考虑溶洞旋转角度对路基极限承载力的影响，根据有限元极限分析法的基本原理，将上、下限定理转化为相应的数学规划模型，基于MATLAB平台编制了有限元极限分析程序。在此基础上，建立了考虑溶洞旋转角度的路基稳定性数值分析模型。对路基极限承载力计算结果进行无量纲处理，总结成设计计算表格，并详细探讨了各参数对路基极限承载力的影响。

(4)将修正的Hoek-Brown准则直接嵌入有限极限分析程序中，并开发了具有网格自适应的有限元极限分析程序。在此基础上，对多溶洞地层上方路基的极限承载力进行了计算，并将计算结果无量纲处理，总结成设计计算表格以供工程参考。

(5)对于岩溶区路基容易失稳的工况，综合考虑工程安全和减小路基沉降，提出了桩网复合地基处治岩溶的方法。从有无溶洞的工况出发，对不考虑溶洞影响下的桩土应力比进行计算，同时分析桩网复合地基处治溶洞后筋材变形与受力的关系，以指导桩网复合地基岩溶处治过程中筋材的设置。

主要学术成果

[1]蒋德松,赵明华,胡可馨,等.多溶洞地层中路基承载力有限元极限分析[J].土木工程学报,,52(06):-.(EI校定重点)

[2]蒋德松,张承富,赵明华,等.路堤下桩网复合地基桩土应力比计算.湖南大学学报(自然科学版),已录用.（EI）

[3]蒋德松,胡可馨,赵明华,等.岩溶区路基承载力有限元极限分析.防震减灾与工程学报,已录用.（CSCD）

学位论文简介

我国是一个多山的国家，山地面积约占整个国土面积的70%。随着我国经济的高速发展，为了平衡东部与西部之间的发展，近年来国家实施了西部大开发战略、“一带一路”战略，这造成了大量的基础设施需穿越山地、丘陵地带，最为明显的是山区高速公路的修建。当高速公路穿越山区时，因为路线要求造成了大量由于挖方和填方导致的边坡稳定性问题。对工程中所遇到的边坡进行稳定性分析是保证路线安全与畅通的关键技术，因此对该课题进行研究具有重要的理论意义和广泛的工程实用价值。本文在前人研究的基础上，依托实际山区高速公路工程——龙永高速公路，综合考虑降雨冲刷、地震作用的影响，结合试验、理论和数值分析方法，对静动力作用下高速公路边坡稳定性分析问题进行系统研究，主要创新点如下：

(1)为考虑强降雨冲刷作用对残弱岩质边坡稳定性的影响，开展了大比例室内模型试验研究。研制了模拟冲刷试验的装备和测试设备，设计了多组试验，探讨了降雨强度、坡长、冲刷量及时间之间的相互关系，对边坡失稳全过程进行了分析，并对影响因素进行了敏感性分析，提出了边坡设计的工程建议。

(2)根据有限元极限分析法的基本原理，将上、下限定理转化为相应的数学规划模型，基于MATLAB平台编制了有限元极限分析程序。在此基础上，对静力及地震作用下的土质临坡路基稳定性进行了分析，计算了路基的极限承载力的上、下限解，并将路基极限承载力计算结果进行无量纲处理，总结成设计计算表格，详细探讨了各参数对路基极限承载力的影响。

(3)采用修正的Hoek-Brown准则来描述岩体的非线性特征，并将其直接嵌入有限极限分析程序中，同时开发了具有网格自适应的有限元极限分析程序。在此基础上，对静力及地震作用下的岩质临坡路基极限承载力进行计算，并将计算结果无量纲处理，总结成设计计算表格以供工程参考。

(4)对不考虑坡度影响的深埋矩形隧道可靠度设计问题。基于非线性失效准则，运用极限分析理论，提出了深埋隧道顶部三维坍塌模型。在上限定理虚功方程中考虑了支撑力，然后将不同的岩石参数被视为随机变量，采用一阶可靠度法和蒙特卡罗模拟法对该机构进行了敏感性分析，讨论了岩石参数系数变化的影响。最后根据分析的结果给出支撑力设计建议供工程参考。

主要学术成果

[1]LuoWH,LiW.Reliabilityanalysisofsupportingpressureintunnelsbasedonthree-dimensionalfailuremechanism.JournalofCentralSouthUniversity,,23(5):-.(SCI)

[2]LuoWH,ZhaoMH,XiaoY,etal.Seismicbearingcapacityofstripfootingsoncohesivesoilslopesbyusingadaptivefiniteelementlimitanalysis.AdvanceinCivilEngineering,,,1-16.(SCI)

来源

湖南大学研究生院

审核

黄腾

编辑

龙庆煌