吉馬酮的制備、結(jié)構(gòu)修飾及活性評(píng)價(jià).pdf

1、目前癌癥的發(fā)病率和死亡率高居不下，我國(guó)面臨的形勢(shì)尤為嚴(yán)峻。癌癥的治療目前主要包括手術(shù)和化療，但由于癌癥的術(shù)后高復(fù)發(fā)性和耐藥性，使得尋找到一種高效低毒的新型抗癌新藥成為熱點(diǎn)。
　　莪術(shù)作為一種主要的中藥材被廣泛利用，具有抗炎，抗病毒，抗腫瘤等功效，莪術(shù)揮發(fā)油作為莪術(shù)的重要活性成分，表現(xiàn)出比較好的生物活性。作為莪術(shù)油中一種重要的倍半萜類化合物，吉馬酮有明顯的抗癌活性。但同時(shí)吉馬酮也存在著作用靶點(diǎn)不夠明確、藥物的生物利用度比較低以及不穩(wěn)

2、定等劣勢(shì)，因此尋找出一種高效低毒靶點(diǎn)明確的新型吉馬酮類衍生物成為了研究的熱門(mén)。迄今為止，采用藥物合成的方法對(duì)吉馬酮進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾的報(bào)道較少。
　　從天然產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化先導(dǎo)化合物是新藥研究與開(kāi)發(fā)的重要途徑之一。本課題組在對(duì)莪術(shù)油抗癌作用研究中，分離純化得到吉馬酮并對(duì)其進(jìn)行衍生化和活性評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該類衍生物具有較強(qiáng)和較為廣譜的抗癌活性。本實(shí)驗(yàn)的主要研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果如下：
　　運(yùn)用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面優(yōu)化法優(yōu)化莪術(shù)油中吉馬酮

3、的提取工藝，并利用高效液相色譜法對(duì)其進(jìn)行含量測(cè)定，根據(jù)最佳條件提取的吉馬酮平均得率為8.13％，和理論預(yù)測(cè)值的結(jié)果相符。
　　通過(guò)對(duì)莪術(shù)油中吉馬酮的極性段進(jìn)行多次硅膠柱層析粗分，然后通過(guò)半制備液相制備得到高純度吉馬酮，再配以萃取等分離純化手段，濃縮得到吉馬酮，經(jīng)HPLC測(cè)定，純度為99.0%；13C-NMR、1H-NMR進(jìn)行結(jié)構(gòu)確認(rèn)，得到高純度吉馬酮。
　　以吉馬酮的母體結(jié)構(gòu)為研究基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)其C-8位羰基的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，衍

4、生合成了還原產(chǎn)物吉馬醇，再對(duì)吉馬醇 C-8羥基的修飾，設(shè)計(jì)和合成了兩個(gè)系列共11個(gè)新型吉馬酮羧酸酯類和吉馬酮磺酸酯類衍生物，包括(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-乙酸酯，(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對(duì)甲苯甲酸酯，(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-間甲苯甲酸酯， (E,E)-3,7-二甲基-10-(

5、1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對(duì)三氟甲基苯甲酸酯，(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-肉桂酸酯；(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-甲磺酸酯，(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-三氟甲磺酸酯，(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-乙磺酸酯，(E,E)-3,7-二甲基-10

6、-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-苯磺酸酯，(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對(duì)甲苯磺酸酯，(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對(duì)氟苯磺酸酯等，并對(duì)合成路線的機(jī)理進(jìn)行研究和優(yōu)化，所有化合物均經(jīng)過(guò)確征，所選合成路線操作簡(jiǎn)便、原料易得，收率較高。
　　通過(guò)MTT法測(cè)定了吉馬酮及其衍生物對(duì)人肝癌Bel-7402細(xì)胞株、HepG2細(xì)胞株、人非小細(xì)胞

7、肺癌A549細(xì)胞株和宮頸癌Hela細(xì)胞株的抗腫瘤活性，結(jié)果表明吉馬酮衍生物對(duì)這四種腫瘤細(xì)胞均表現(xiàn)出較好的抑制作用且大多數(shù)都強(qiáng)于吉馬酮，其中甲酸酯類衍生物(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對(duì)甲苯甲酸酯的活性最強(qiáng)，其對(duì)HepG2細(xì)胞株的IC50值為68.23μM；磺酸酯類衍生物對(duì)甲基苯磺酸酯的活性最好，它對(duì)HepG2細(xì)胞株的IC50值為56.22μM。同時(shí)對(duì)吉馬酮衍生物進(jìn)行c-Met激酶活性實(shí)驗(yàn)，結(jié)

8、果表明對(duì)甲基苯甲酸酯和對(duì)甲基苯磺酸酯活性最強(qiáng)，和 MTT實(shí)驗(yàn)相吻合。
　　根據(jù)MTT實(shí)驗(yàn)以及c-Met激酶活性實(shí)驗(yàn)，對(duì)合成的兩類吉馬酮衍生物進(jìn)行了分子對(duì)接研究，分子對(duì)接結(jié)果顯示，大多數(shù)化合物與c-Met位點(diǎn)均有作用力產(chǎn)生，吉馬酮(E,E)-1,5-環(huán)癸二烯系統(tǒng)和靶點(diǎn)蛋白晶體之間的疏水作用很強(qiáng)，其他作用力包括π-π堆積作用和σ-π共軛效應(yīng)等；同時(shí)為了進(jìn)一步驗(yàn)證分子對(duì)接的結(jié)果，本課題進(jìn)一步對(duì)對(duì)接效果最好的化合物進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)模擬，在

9、8ns的模擬過(guò)程中，衍生物和口袋的結(jié)合趨向穩(wěn)定可靠，ΔGpred計(jì)算結(jié)果為-28.36 kcal/mol，低于-25 kcal/mol。
　　綜上所述，本課題主要對(duì)莪術(shù)揮發(fā)油進(jìn)行提取分離、純化得到高純度的吉馬酮，并優(yōu)化了提取工藝、純化方法等，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并合成了兩類共11個(gè)尚未報(bào)道的新型吉馬酮衍生物，對(duì)所有反應(yīng)均進(jìn)行了機(jī)理研究和條件優(yōu)化，得到的吉馬酮衍生物針對(duì)四種不同的癌細(xì)胞和c-Met靶點(diǎn)均具有較好的抗腫瘤活性，同時(shí)運(yùn)用分子