徐海伟[1]2004年在《穿心莲内酯衍生物设计合成与抗肿瘤活性研究》文中指出本论文在对穿心莲研究情况进行大量文献调研的基础上，以穿心莲植物的主要活性成分穿心莲内酯为先导化合物，通过分步法和一锅多步法设计合成了一系列穿心莲内酯环磷酸酯衍生物。体内活性实验表明，化合物4具有较好的药理活性，并且水溶性好。因此，我们对化合物4的合成工艺进行了研究。为了研究穿心莲内酯衍生物的构效关系，我们还合成了部分其它衍生物，并对所合成化合物进行了抗肿瘤活性测试，发现了部分化合物对人鼻咽癌细胞CNE和人食管癌Ea109细胞肿瘤细胞有较好的体外抑制活性。本论文主要开展了以下几方面的工作： 1、以穿心莲内酯为原料，分别用分步法和一锅多步法，以较高收率设计合成了一系列脱水穿心莲内酯环磷酸酯衍生物，并通过IR、MS、NMR等确证其结构。 2、为了研究五元和六元环磷脂形成的难易程度和合成更多的环磷酸酯，以丙酮保护的呋喃葡萄糖和木糖为原料合成了相应的环磷酸酯衍生物。通过核磁磷谱研究发现在五元环磷酸酯和六元环磷酸酯结构中磷谱的位移有明显的差异。郑州大学2004届硕士毕业论文 3、动物实验表明3，19一环磷酸酷脱水穿心莲内酷(4)具有良好的药理作用，并且水溶性好，有良好的开发前景。为了工业化生产，我们对化合物4的合成工艺进行了研究，以穿护心莲内酷为原料，经脱水穿心莲内酷，一锅多步法，以8叭的收率合成了脱水穿心莲内酷环磷酸酷。 H。一分·HO’军 外·?罗。于、0尸 HO 4、为了进一步的构效关系研究，还分别以穿心莲内酷和脱水穿心莲内酷为原料设计合成丙叉基脱水穿心莲内酷，丙叉基穿心莲内酷、乙酸酷脱水穿心莲内酷、马来酸半酷脱水穿心莲内酷等化合物，它们的结构通过IR、MS、NMR等手段进行了确证。另外，通过体外抗肿瘤活性测试，发现亲酉旨睦穿心莲内酷衍生物的抗肿瘤活性比亲水性衍生物抗肿瘤活性好。 O一 R 一 ︸ O一 O I一 O卜刁护沪1 3 Rl=COCHCHC00H，RZ=H1 7 RI=RZ=R:=Acj 4R万=RZ=COCHCHCOOH1 SR.，R之一加1 SR，RZ二Ae!6R，，RZ一加
吕巧莉[2]2013年在《脱水穿心莲内酯环磷酸酯类衍生物的合成及体外活性测定》文中研究说明穿心莲内酯(andrographolide)为爵床科穿心莲植物中提取得到的二萜内酯类化合物,分子式为C20H3005,其不仅具有抗炎、抗病毒、免疫调节、保肝利胆等作用,还具有治疗心脑血管疾病、抗糖尿病,抗肿瘤、抗生育等作用,过去对穿心莲内酯及其衍生物药理作用研究主要侧重于抗菌消炎、抗病毒方面,近年来随着研究的深入,对其抗肿瘤以及免疫调节方面的研究也取得了较大的进步,并展现了诱人的抗肿瘤前景。有机磷化合物是生命过程中一类极其重要的物质,大量存在于自然界和生物体中,在生命体中许多内源活性物质都含有磷酸酯结构单元,他们不仅参与了能量转化、物质代谢、且参与了遗传表达等几乎所有的生命过程。在以前的研究中,有机磷药物作为抗肿瘤药具有重大发现并且应用于临床,如广谱抗肿瘤药环磷酰胺、异环磷酰胺,甘磷酰氮芥,阿替哌,碘替哌,噻替哌、氯磷酰胺,膦西洛普利,双二甲磷酰胺乙酯。其中由于环磷酰胺的毒副作用较大,其已经被其他抗肿瘤药物所取代,但是新型的含磷抗肿瘤药物的研究探索一直没有停止过。根据大量文献报道,穿心莲内酯衍生物大多具有良好的生物活性。因其具有五元内酯环及1,3一二醇的结构,其衍生物具有抗HIV和抑制肿瘤细胞生长的活性。本文拟以穿心莲内酯为先导化合物,对其进行结构修饰,设计合成一系列脱水穿心莲内酯环磷酸酯衍生物,通过在穿心莲内酯3位、19位引入环磷酸酯与环磷酰胺结构,有利于提高药物的脂溶性,从而可望提高药物的选择性,降低其毒副作用,另外对所合成的新化合物结构经IR、MS和1H-NMR分析确证,并对新化合物进行了体外抗肿瘤活性实验,结果表明,所合成的穿心莲内酯环磷酸酯类衍生物对舌癌Tca-8113细胞具有较好的体外抑制活性。
郭海慧[3]2015年在《穿心莲二萜内酯类衍生物的合成及活性测定》文中认为穿心莲内酯是爵床科植物穿心莲[Andrographis paniculata(Burm.f.)Nees]的二萜内酯类成分,分子式为C20H30O5。其不仅具有抗炎、抗病毒、免疫调节、保肝利胆等作用,还具有治疗心脑血管疾病、抗糖尿病、抗肿瘤、抗生育等作用。结构中含有有机磷的化合物是人类生命过程中一种比较重要的物质。其大量存在于自然界和生物体中,在生命体中许多内源活性物质都含有磷酸酯结构单元,例如:参与了体内能量转化的叁磷酸腺苷(ATP),参与了体内物质代谢的各种功能性酶,参与了遗传表达的核酸等等。因此,磷酸酯结构单元几乎在每一段生命过程中都可以发现。在很早以前,有机磷药物就被作为重要抗肿瘤药物常用于临床用药,如环磷酰胺、阿替哌、氯磷酰胺、双二甲磷酰胺乙酯等都作为广谱抗肿瘤药。根据许多抗癌药物引入有机磷后,抗癌活性可能增强,本文在穿心莲内酯的3-位和19-位引入磷酸酯结构以增强其抗癌活性。此外,磷酸酯的引入在一定程度上增加了穿心莲内酯的溶解性,并延长了化合物在体内的存留时间。事实上许多有机磷药物的化学作用是由于有机磷参与体内代谢的缘故。据近期学者研究,穿心莲内酯衍生物含有五元内酯环结构和二醇结构决定其具有多种良好活性。本论文以穿心莲内酯为先导化合物,对其进行两类结构修饰,设计合成两系列穿心莲二萜内酯类衍生物,共16个化合物,其中8个新化合物。一类是通过在穿心莲内酯母环结构上修饰,二类是在穿心莲内酯的3位、19位引入环磷酸酯类结构。此类结构的修饰有便于提高药物的脂溶性,从而提高药物的选择性,降低其毒副作用,增强了生物活性。其结构经过了IR、1H-NMR和ESI-MS确认。对穿心莲二萜内酯类衍生物进行了抗炎、解热、抑菌、免疫、抗肿瘤实验。并初步探讨了穿心莲二萜内酯类化合物的构效关系。我们发现:五元内酯环是抗炎,抑菌的活性必须基团;对解热有一定影响;与免疫作用无关。而8-位亚甲基是抑菌活性的相关基团,14-OH的的存在对抑菌活性有增强作用。3,19-位引入磺酸基、磷酸酯,大大增强了解热,抑菌,免疫抑制抗肿瘤作用。
彭宇然, 孙亦诚, 王德才, 韦萍, 欧阳平凯[4]2015年在《穿心莲内酯抗肿瘤作用衍生物的合成研究进展》文中认为作为爵床科植物穿心莲的主要活性成分之一,穿心莲内酯具有广泛的药理活性.近年来,已有大量研究表明对穿心莲内酯进行结构改造可提升其抗肿瘤作用.因此,根据穿心莲内酯衍生物结构特点,将其按照基础骨架不同分为五类,分别为穿心莲内酯骨架衍生物、14-去氧穿心莲内酯骨架衍生物、脱水穿心莲内酯骨架衍生物、异穿心莲内酯骨架衍生物以及12-环替代的穿心莲内酯骨架衍生物.在此基础上,对穿心莲内酯衍生物的合成以及抗肿瘤活性结果进行综述,并初步总结其构效关系.最后,对衍生物未来的研究趋势进行了展望.
刘玲[5]2009年在《穿心莲内酯衍生物的合成及抗肿瘤活性研究》文中指出癌症严重威胁着人类的健康。我国每年约有125万人发生肿瘤,约90万人死亡于肿瘤,因此,抗肿瘤药物的研制十分重要。近年研究表明,炎症的微环境可能对肿瘤的发生发展有促进作用,许多参与炎症的分子信号通路和靶点同时在肿瘤发生中起重要作用。炎症与肿瘤之间的相关性提示我们针对一些特异性炎症分子靶点研究新的抗肿瘤药物。传统中药中有许多都具有较强的抗炎活性,穿心莲就是其中之一。穿心莲原产于印度,我国华东、中南及西南等地有栽培。其味苦,性寒,归心、肺、大肠、膀胱经。具有清热解毒,凉血消肿之功效,其有效成分是以穿心莲内酯为代表的二萜内酯类化合物。现代药理研究表明,穿心莲二萜内酯类化合物除具有抗炎活性外,还具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗血小板聚集、抗心肌缺血、抗生育、降压、降血糖、免疫调节、保肝利胆等作用。近年来其抗肿瘤活性引起了科研人员广泛关注。本文以穿心莲内酯(Ⅰ)为原料合成得到16个穿心莲二萜内酯类化合物,其中新化合物9个,分别为3-酮基-14-去氧穿心莲内酯(Ⅰ-5)、3-酮基-19-醛基-14-去氧穿心莲内酯(Ⅰ-10)、3-酮基-19-醛基脱水穿心莲内酯(Ⅰ-12)、3-酮基-19-醛基异穿心莲内酯(Ⅰ-14)、8-甲基-8,9-二去氢脱水穿心莲内酯(Ⅰ-17)、8-甲基-7,8-二去氢-3-酮基-19-醛基-14-去氧穿心莲内酯(Ⅰ-18)、2,3-脱水-8-甲基-8,9-二去氢-19-醛基脱水穿心莲内酯(Ⅰ-19)、14-去氧穿心莲内酯开环酸钾盐(Ⅱ-2)、脱水穿心莲内酯开环酸钾盐(Ⅱ-3);已知化合物7个,分别为14-去氧穿心莲内酯(Ⅰ-1)、脱水穿心莲内酯(Ⅰ-2)、异穿心莲内酯(Ⅰ-3)、穿心莲内酯开环酸钾盐(Ⅱ-1)、穿心莲酸(Ⅱ-5)、叁乙酰穿心莲内酯(Ⅳ)、二乙酰14-去氧穿心莲内酯(Ⅳ-1)。采用噻唑蓝(MTT)法考察了以上化合物对人源肝肿瘤细胞SMMC-7721的生长抑制作用。结果表明:(1)以穿心莲内酯为原料合成得到的母核化合物14-去氧穿心莲内酯,异穿心内酯和脱水穿心莲内酯对肿瘤细胞均有不同程度的抗肿瘤活性。(2)以穿心莲内酯为原料合成得到的衍生物中,羟基成酯衍生物叁乙酰穿心莲内酯的效果最好,其开环酸及其开环酸钾盐和其与亚硫酸氢钠的双键加成物的抗肿瘤效果均低于穿心莲内酯本身。(3)以脱水穿心莲内酯为原料,合成得到的羟基酯化、氧化衍生物的抑制肿瘤细胞生长作用均优于其原料脱水穿心莲内酯。其中在羟基成酯修饰所得衍生物中,二乙酰脱水穿心莲内酯抑瘤作用最强;在羟基氧化修饰所得的衍生物中3-酮-19-醛脱水穿心莲内酯作用最强,其为脱水穿心莲内酯的双羟基氧化衍生物,其抗肿瘤活性强度仅次于二乙酰脱水穿心莲内酯的效果,这表明,在母核中增加酮羰基和醛羰基,有利于提高母核化合物的抗肿瘤活性。(4)以异穿心莲内酯为原料,合成得到的羟基酰化衍生物中,二草酸单酯异穿心莲内酯的和二乙酰异穿心莲内酯对肿瘤细胞的生长抑制率均大于异穿心莲内酯本身,而3,19-二琥珀酸单酯异穿心莲内酯对肿瘤细胞的生长抑制作用不及异穿心莲内酯,这可能与其酰基支链较长有关。(5)以14-去氧穿心莲内酯为原料合成得到的无论是酯化还是羟基氧化衍生物,抗肿瘤效果均低于14-去氧穿心莲内酯本身的抑瘤效果,表明这叁方面的结构修饰不利于提高母核化合物的抗肿瘤活性。(6)分别以穿心莲内酯、14-去氧穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯为原料,水解开环得到相应的酸及钾盐和穿心莲内酯亚硫酸氢钠加成物,药理实验结果表明,这些化合物对肿瘤细胞几乎无生长抑制作用,一方面可能与其极性较大难以透过细胞膜有关,同时也表明五元内酯环为抗肿瘤活性必需基团。
乔惠[6]2014年在《穿心莲内酯衍生物ADS体外抗肿瘤作用机制研究》文中研究指明穿心莲Andrographis paniculata(Burm. f.)Nees为我国传统中草药,具有清热解毒,凉血消肿之功效。近年来的研究表明以穿心莲内酯为代表的二萜内酯类成分具有广谱的抗癌活性,本课题组合成了穿心莲内酯衍生物ADS,体内抗肿瘤作用研究发现其抗肿瘤活性显着。本课题拟研究ADS对小鼠乳腺癌4T-1细胞和小鼠肺癌LLC细胞的增殖抑制作用,并对其抗肿瘤分子机制进行探讨。课题采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测ADS对4T-1和LLC细胞增殖的影响,碘化丙啶(PI)染色法流式细胞仪测定ADS对细胞周期的影响,光学显微镜下观察细胞凋亡的形态学变化,吖啶橙／溴乙啶(AO/EB)双染法和PI/Hoechst33258荧光染色法高内涵检测ADS对细胞凋亡的影响,罗丹明123(Rh123)/Hoechst33258双染法高内涵检测细胞凋亡时线粒体膜电位的变化,免疫蛋白印迹法检测凋亡通路中相关蛋白caspases-3, caspases-9, Bcl-2, Bax及细胞色素C(Cyto c)等的表达。MTT法检测结果显示,ADS对4T-1和LLC细胞增殖均有明显的生长抑制作用,并呈时间、剂量依赖性,与空白对照组相比有显着性差异,对4T-1细胞的IC50值是(5.5±1.36)μM(24h)和(4.4±0.93)μM(48h),对LLC细胞的IC50值是(4.12±1.27)μM(24h)和(5.15±1.01μM(48h),对于两种细胞的抗肿瘤作用均强于穿心莲内酯A。PI染色法检测细胞周期结果显示,3.2μM ADS即可诱导4T-1细胞周期阻滞于G2/M期,细胞比例(22.44±0.7)%与空白对照组(7.95±0.1)%相比有非常显着性差异；1.8μMADS可诱导LLC细胞周期阻滞于Go/G1期,细胞比例(55.44±2.7)%与空白对照组(35.52±3.9)%相比有显着性差异,而2.5μM ADS、3.0μM ADS诱导LLC细胞周期阻滞于G2/M期,细胞比例分别为(14.4±0.8)%、(16.13士1.6)%与空白对照组(6.41士0.6)%相比均有显着性差异。光学显微镜下观察结果显示,2μM左右ADS作用24h后,4T-1和LLC细胞呈现细胞凋亡的形态学特征,如细胞皱缩变圆、碎裂、形成“凋亡小体”等。AO/EB和PI/Hoechst33258免疫荧光染色后结果显示,空白对照组细胞核成正常形态,ADS处理组染色质固缩,细胞核呈致密浓染或呈致密浓染的碎块状,并呈现剂量依赖性。采用Rh123/Hoechst33342双染法对线粒体膜电位进行检测,高内涵检测结果显示,ADS作用可导致4T-1和LLC细胞线粒体膜电位发生降低,并呈现剂量依赖性。免疫蛋白印迹法检测结果表明,ADS作用引起了caspases家族的活化,caspases-3, caspases-9与细胞色素C的表达增多,Bcl-2家族也参与了凋亡的过程,Bcl-2表达减少,Bax表达增多。本课题研究发现ADS对4T-1和LLC细胞增殖均有明显的生长抑制作用,并能诱导细胞周期阻滞,通过激活线粒体途径诱导细胞凋亡。
韩光[7]2005年在《穿心莲的超分子提取和穿心莲内酯衍生物的合成及活性研究》文中研究说明穿心莲Andrographis panniculata(Burm.f.)Nees原产于印度,我国华东、中南及西南等地有栽培。具有解热抗炎、抗病毒的作用。近年来研究表明穿心莲还具有免疫、抗肿瘤、中毒性肝保护、抗血小板聚集、降压、抗心肌缺血、抗生育和降血糖等作用。穿心莲地上部分主要成分是以穿心莲内酯为代表的二萜内酯类化合物。 本文首次采用超分子技术对穿心莲乙醇提取物进行了有效成分的富集,该法得到的穿心莲提取物有效成分含量高,且操作简便,成本低廉,明显优于CO_2超临界流体萃取法和大孔吸附树脂法。同时我们以穿心莲内酯为原料合成了16个穿心莲内酯衍生物,其中新化合物6个,分别为穿心莲酸(53)、叁叁氟乙酰穿心莲内酯(55)、穿心莲内酯叁马来酸单酯(56)、异穿心莲内酯二琥珀单酯(62)、异穿心莲内酯二草酰氯单酯(63)和异穿心莲内酯二草酸单酯(64)。己知化合物10个,分别为叁乙酰穿心莲内酯(54)、脱水穿心莲内酯(4)、二乙酰脱水穿心莲内酯(57)、脱水穿心莲内酯琥珀酸单酯(24)、脱水穿心莲内酯-3,19-环磷酸酯(58)、穿心莲内酯亚硫酸氢钠加成物(36)、14-去氧穿心莲内酯(2)、二乙酰-14-去氧穿心莲内酯(59)、异穿心莲内酯(60)和二乙酰异穿心莲内酯(61)。并对穿心莲超分子提取物和穿心莲内酯衍生物进行了解热抗炎、免疫和抗肿瘤活性研究,还初步探讨了穿心莲内酯衍生物的构效关系。
曾超[8]2007年在《穿心莲二萜内酯类化合物的合成及活性研究》文中研究表明本论文以穿心莲内酯为原料合成出16个穿心莲二萜内酯类化合物,其中包括10个已知化合物和6个新化合物,结构经波谱分析确证。并对穿心莲二萜内酯类化合物进行了抗肿瘤、抗炎和免疫活性研究,还初步探讨了穿心莲二萜内酯类化合物的构效关系。论文包括以下叁个部分的内容:一、穿心莲化学成分、穿心莲内酯衍生物及药理研究综述:穿心莲Andrographis panniculata (Burm.f.) Nees原产于印度,我国华东、中南及西南等地有栽培。具有清热解毒、凉血消肿之功效。近年来研究表明穿心莲还具有免疫、抗肿瘤、中毒性肝保护、抗血小板聚集、降压、抗心肌缺血、抗生育和降血糖等作用。穿心莲地上部分主要成分是以穿心莲内酯为代表的二萜内酯类化合物,迄今已发现30余种。穿心莲内酯衍生物已报到的有上百种,其活性研究大多集中在抗肿瘤方面。二、穿心莲二萜内酯类化合物的合成:以穿心莲内酯为原料合成了16个穿心莲二萜内酯类化合物,分别为14-去氧穿心莲内酯(2)、脱水穿心莲内酯(4)、异穿心莲内酯(59)、穿心莲酸(60)、叁乙酰穿心莲内酯(32)、叁叁氟乙酰穿心莲内酯(61)、穿心莲内酯叁马来酸单酯(62)、二乙酰脱水穿心莲内酯(63)、脱水穿心莲内酯琥珀酸单酯(35)、脱水穿心莲内酯-3,19-环磷酸酯(64)、穿心莲内酯亚硫酸氢钠加成物(47)、二乙酰-14-去氧穿心莲内酯(58)、二乙酰异穿心莲内酯(65)异穿心莲内酯二琥珀单酯(66)、异穿心莲内酯二草酰氯单酯(67)和异穿心莲内酯二草酸单酯(68)。合成路线见下图。叁、对穿心莲二萜内酯类化合物进行了抗肿瘤、抗炎和免疫活性研究,并初步探讨了穿心莲二萜内酯类化合物的构效关系。我们发现:1.穿心莲内酯的五元内酯环是穿心莲内酯类化合物抗肿瘤的必须活性基团;穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯羟基的成酯修饰均可不同程度地提高药物的抗肿瘤活性;穿心莲内酯类化合物的抗肿瘤作用与双键的个数有关,而与双键的位置无关。增加双键个数,抗肿瘤作用下降;氟原子的引入使穿心莲内酯的抑瘤作用转变为促进肿瘤生长作用;以异穿心莲内酯为母核成酯修饰物只有草酰氯单酯抗肿瘤活性较母体明显提高,可能与氯原子的引入有关。穿心莲内酯的五元内酯环不是穿心莲内酯类化合物抗炎作用的必须活性基团;穿心莲内酯、14-去氧穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯和异穿心莲内酯羟基的成酯修饰均可不同程度地降低药物的抗炎活性;穿心莲内酯类化合物的抗炎作用与双键的位置有关,而与双键个数无关,具有环内双键的穿心莲内酯类化合物较具有环外双键的抗炎作用强;四氢呋喃环的引入使抗炎作用增强。对于穿心莲二萜内酯类化合物对T细胞的影响来说,穿心莲内酯的五元内酯环开环可显着提高药物抑制迟发性变态反应的作用;脱水穿心莲内酯的磷酸成酯修饰物呈现促进迟发性变态反应的作用,而异穿心莲内酯羟基的乙酰化成酯修饰可显着提高药物的抑制迟发性变态反应作用;穿心莲内酯类化合物的免疫作用与双键的个数和位置有关,增加双键个数,免疫作用下降,具有12,13-环外双键的化合物,免疫作用强;穿心莲内酯转化为异穿心莲内酯后免疫作用消失,可能与新形成的四氢呋喃环有关。对于穿心莲二萜内酯类化合物对巨噬细胞的影响来说,穿心莲内酯的五元内酯环不是穿心莲内酯类化合物免疫抑制作用的必须活性基团;穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯和异穿心莲内酯羟基的成酯修饰均可不同程度地提高药物的免疫抑制活性(磷酸成酯修饰除外);穿心莲内酯类化合物的免疫抑制作用与双键的个数有关,增加双键个数,免疫抑制作用下降;氟原子、氯原子的引入及四氢呋喃环的形成均使免疫抑制作用下降;-SO3Na基团的引入使免疫抑制作用明显增强。
骆瑜, 邱慧, 汪保林[9]2017年在《穿心莲内酯衍生物的合成研究进展》文中认为穿心莲内酯为爵床科植物穿心莲的重要天然活性成分之一,穿心莲内酯及其衍生物具有抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗HIV、保肝活性以及α-葡萄糖苷酶抑制等活性,由于其广泛的药理活性而备受研究者关注。该文对穿心莲内酯衍生物的合成进行综述,并简述其相关的药理活性报道。
刘军[10]2018年在《基于两种二萜骨架的衍生物的设计、合成及活性研究》文中研究表明天然产物是新药发现的重要来源。自然界中存在许多含量及其丰富的大宗天然产物,这类天然产物具有含量大、种类多、结构复杂、廉价易得等特点,同时大宗天然产物价格普遍偏低、生产附加值微薄。萜类化合物在自然界分布广泛、种类繁多,是天然产物中最多的一类,其中又以二萜类化合物结构类型最为丰富,且具有如抗肿瘤、抗微生物、心血管保护等药理活性,成药性强,许多二萜类化合物已成为临床药物上市,如紫杉醇、穿心莲内酯等。借助天然产物复杂的骨架结构、广泛的生物学活性,一方面以大宗天然产物为原料,直接对其进行结构修饰与改造,提高生物活性、降低毒副作用,增强成药性;另一方面可以聚焦结构复杂、制备成本高昂的上市小分子药物,利用与其结构相似的大宗天然产物骨架或结构片断,对天然产物进行有针对性的结构改造,借助其核心骨架或结构片断,同时引入关键药效基团,制备结构新颖的衍生物,研制活性更强、安全性更高的创新药物。同时,能够简化制备工艺、降低生产成本,提高大宗天然产物的利用价值。蛋白酶激活受体-1(Protease-activated receptor 1,PAR1)是近些年新发现的抗血小板药物靶点,抑制PAR1受体能够阻断由凝血酶介导的血小板聚集和病理性血栓扩大的过程,但不影响由TXA2和ADP参与的人体正常保护性止血过程。因此,PAR1抑制剂具有安全高效的特点。美国默沙东公司在天然产物喜巴辛结构的基础上,经结构优化研发出第一个小分子PAR1拮抗剂Vorapaxar,并于2014年在美国上市,主要用于有心脏病发作史的患者和下肢动脉栓塞的患者,临床效果明显。然而其结构复杂(具有7个手性中心)、合成路线长(线性合成步骤为16步)、制备成本高,同时该药生物半衰期较长(126-269 h),当副作用发生时,没有合适的药品能够抵抗和缓解这种副作用,存在安全风险。同时,我们发现二萜类化合物穿心莲内酯结构中稠合二环手性中心的构象与Vorapaxar结构中对应部分的关键手性中心完全一致。因此,我们借助穿心莲内酯的骨架结构,在确保其关键手性中心构象不变的前提下,与Vorapaxar中的重要的药效团杂合,快速高效地制备了一系列结构新颖的Vorapaxar类似物。通过体外活性评价,筛选出活性优良的PAR1小分子拮抗剂,以PAR1抑制活性及药代动力学参数为指导,进行不断的结构优化,提高活性,改善药代动力学性质,最终发现具有全新结构的PAR1小分子拮抗剂1-39。该化合物具有显着的PAR1抑制活性,IC50为1.1 μM;体内外实验均证实其能够显着抑制由凝血酶及TRAP诱导的血小板聚集,IC50分别为0.65 μM和1.6 μM,同时对胶原蛋白和ADP诱导的血小板聚集没有抑制作用,显示出良好的选择性。同时药代动力学研究表明化合物1-39 口服生物利用度高达52.5%,且半衰期为3.1 h,半衰期较Vorapaxar明显缩短,能够大幅降低Vorapaxar由于半衰期过长,药物易体内蓄积导致的出血风险。重要的是,借助于穿心莲内酯的手性骨架,化合物1-39的合成路线(9步)较Vorapaxar明显缩短,收率显着提高(21%)、成本明显降低,是潜在的具有全新结构的新一代PAR1小分子拮抗剂。我们课题组前期在对化合物库中的萜类化合物进行抗真菌活性筛选时,发现许多四环二萜类化合物具有良好的抗真菌活性,其中大多含有α,β-不饱和酮基团,然而由于天然产物量的限制,无法对其进行多样化的修饰以进一步提高活性。大宗天然产物甜菊苷在酸性条件下的水解产物异甜菊醇是具有典型四环二萜结构的化合物。抗真菌活性评价发现其具有较弱的抗真菌活性,MIC为256μg/mL。在异甜菊醇骨架的基础上构建环外α,β-不饱和酮基团,其活性提高了 4倍,MIC=64μg/mL。进一步在其结构的基础上,连接线粒体靶向基团叁苯基磷阳离子,靶向线粒体,发现其抗真菌活性又提高了约8倍,MIC = 8μg/mL。我们在此基础上,通过改变连接链的类型及长短等多样化的修饰,衍生出一系列化合物,活性筛选出活性最优化合物11-31,其MIC达到0.5 μg/mL,强于两性霉素B。进一步对其进行多种菌株活性评价,包括外排泵过表达株、临床耐药株等,都显示出强大的抑菌及杀菌作用,能够克服真菌耐药问题。同时继续深入的机制研究发现化合物Ⅱ-31能够升高线粒体膜电位、同时刺激胞内ROS的产生,从而损伤线粒体,另外线粒体外膜蛋白Tom70的分布由正常的管状分布变为聚集状分布,进一步证实化合物Ⅱ-31能损伤线粒体导致细胞死亡。被膜的形成是真菌耐药的主要原因之一,我们研究发现化合物Ⅱ-31不仅能抑制被膜形成,同时具有显着的清除成熟被膜的作用。进一步我们通过构建秀丽隐杆线虫-白色念珠菌感染模型,发现化合物Ⅱ-31能显着提高感染线虫的生存率,且毒性较低。总之,通过借助廉价易得的大宗天然产物异甜菊醇的基本骨架,衍生出一系列具有抗真菌活性的化合物,进一步结构优化得到活性最优化合物Ⅱ-31,其不仅能够抑制真菌生长,也能杀灭真菌,且能杀死耐药菌,同时能够抑制被膜形成,清除成熟被膜,是潜在的能够克服真菌耐药的新型抗真菌药物。另外,我们课题组在前期的研究中还发现,具有不饱和酮基团的四环二萜类化合物具有显着的抗肿瘤活性。我们对以异甜菊醇为骨架构建环外不饱和酮基团的化合物Ⅱ-14进行抗肿瘤活性筛选,发现其具有良好的抗肿瘤活性,IC50值在10μM。我们以其为底物,通过形成二聚体或连接多样化的不饱和酮基团,从而增加药效团。另外,通过连接碱性基团靶向溶酶体,得到一系列衍生物。进一步活性筛选证实部分新得到的衍生物抗肿瘤活性有所提高,然而未达到我们的期望值,我们需要进一步结构优化。由于A环除羧基外,缺少可修饰基团,尚无人做过改造。我们首次在A环构建不饱和酮及五元不饱和内酯活性基团,得到一系列结构新颖的衍生物,对其进行活性筛选,得到具有良好活性的先导化合物Ⅲ-32,IC50值为2μM。进一步以化合物Ⅲ-32为底物,进行结构优化,通过对D环引入曼尼希碱、肟等碱性基团,同时通过Baeyer-Villiger重排、Beckman重排等多样化的构建内酯、内酰胺环等,进一步得到一系列结构新颖的衍生物,对其进行活性筛选,发现D环具有肟甲醚基团的化合物Ⅲ-53活性最优,IC50值为0.29 μM。进一步对其进行机制研究,表明化合物Ⅲ-53主要通过诱导LMP,破坏溶酶体,导致细胞死亡。化合物Ⅲ-53抗肿瘤活性显着,具有发展成为抗肿瘤候选药物的潜力。总之,我们借助大宗天然产物穿心莲内酯及异甜菊醇的骨架结构,简便快捷、有针对性地构建了几个系列结构新颖的衍生物,经过不断的结构优化,发现了几个活性显着,极具成药性的小分子化合物,实现了大宗天然产物的高值化利用。
参考文献：
[1]. 穿心莲内酯衍生物设计合成与抗肿瘤活性研究[D]. 徐海伟. 郑州大学. 2004
[2]. 脱水穿心莲内酯环磷酸酯类衍生物的合成及体外活性测定[D]. 吕巧莉. 南昌大学. 2013
[3]. 穿心莲二萜内酯类衍生物的合成及活性测定[D]. 郭海慧. 南昌大学. 2015
[4]. 穿心莲内酯抗肿瘤作用衍生物的合成研究进展[J]. 彭宇然, 孙亦诚, 王德才, 韦萍, 欧阳平凯. 有机化学. 2015
[5]. 穿心莲内酯衍生物的合成及抗肿瘤活性研究[D]. 刘玲. 河南大学. 2009
[6]. 穿心莲内酯衍生物ADS体外抗肿瘤作用机制研究[D]. 乔惠. 河南大学. 2014
[7]. 穿心莲的超分子提取和穿心莲内酯衍生物的合成及活性研究[D]. 韩光. 辽宁中医学院. 2005
[8]. 穿心莲二萜内酯类化合物的合成及活性研究[D]. 曾超. 河南大学. 2007
[9]. 穿心莲内酯衍生物的合成研究进展[J]. 骆瑜, 邱慧, 汪保林. 中国中药杂志. 2017
[10]. 基于两种二萜骨架的衍生物的设计、合成及活性研究[D]. 刘军. 山东大学. 2018