没药烷吉酮衍生物的合成及其 H+/K+-ATP 酶抑制活性研究

没药烷吉酮（bisabolangelone）是从三峡区域药用植物拐芹中分离的高活性倍半萜，对H+/K+-ATP酶有显著的抑制作用，比抗胃溃疡药物"奥美拉唑"的抑制效果更好；但在活体实验中该物质表现出一定的毒性。有研究报道倍半萜分子中的α,β-不饱和羰基可能是抗胃溃疡作用的活性基团。但本项目组研究发现，没药烷吉酮衍生物中不含该基团时还有更好的酶抑制活性，但其毒性可能来源于分子中过多双键的代谢。本项目以计算机辅助药物设计方法和药理学实验结果为指导，采用改变分子的疏水性、氢键作用和立体效应等方法提高化合物对 H+/K+-ATP 酶的抑制活性；并利用减少不饱和键的数量、引入芳环增强双键稳定性的方式降低分子的毒性，设计并合成多类没药烷吉酮衍生物，研究其定量构效关系，建立H+/K+-ATP 酶抑制剂的药效团模型，以期获得高效低毒的先导化合物，为消化性溃疡的治疗提供新型候选药物。

从拐芹根中提取并分离得到没药烷吉酮 30 g，以计算机辅助的药物设计方法和药理学原理为指导，根据没药烷吉酮和 H+/K+-ATP 酶的作用特点，采用改变分子的疏水性、氢键作用和立体效应等方法设计并合成得到没药烷吉酮还原衍生物 45 个，鉴定了产物的结构后，通过 H+/K+-ATP 酶试剂盒评价化合物的体外酶抑制活性，发现其中 30 个化合物的活性优于没药烷吉酮（IC50: 66.98 μM）和奥美拉唑（阳性药物，IC50: 80.03 μM），活性最好的化合物的 IC50 值达到 11.49 μM。初步的构效关系研究表明，对没药烷吉酮的不饱和键进行选择性还原、在 2 位附近引入卤原子、在 4 位引入含杂原子支链或杂环，均能有效提高其酶抑制活性。通过计算机辅助的分子对接研究表明，高活性化合物的作用机制与芳环或卤原子的疏水作用、杂原子或杂环的氢键作用有关。.对没药烷吉酮的结构修饰研究表明，在酸性条件下没药烷吉酮转变的四氢苯并呋喃-4-酮也有较好的 H+/K+-ATP 酶抑制活性，为深入研究该类型化合物的构效关系以发现更好的活性化合物，设计合成了五个系列共 96 个没药烷吉酮结构类似物，在确证结构后，采用胰酶消化法测试所有化合物的 H+/K+-ATP 酶抑制活性，发现大部分化合物均表现出较好的 H+/K+-ATP 酶抑制活性，优于阳性药奥美拉唑和瑞伐拉赞，其中化合物 FB45a 的半数抑制浓度低达 260 nM。通过计算机辅助的构效关系研究建立了稳定的 H+/K+-ATP 酶抑制剂药效团模型，探讨了部分活性化合物与酶的作用机制。.病理检查证实没药烷吉酮的毒性作用部位在于心脏，通过液质联用（HPLC-MS）方法研究了小鼠灌胃没药烷吉酮的代谢产物，发现高剂量给药时，小鼠尿液和血清中均检测到没药烷吉酮原型、双键还原产物和环氧化产物，证实关于没药烷吉酮代谢模拟研究中对于过多双键产生毒性的假设。活性化合物的药理活性综合评价发现，四氢苯并呋喃酮类化合物 FB45a 对正常胃粘膜细胞具有较低毒性，还对人胃癌 HGC-27 细胞具有抗增殖作用（IC50: 5.86 μM），活性与紫杉醇相当（IC50: 4.16 μM），具有抗胃癌和抗溃疡双重活性，具有一定的药物开发价值。本项目的研究为溃疡的治疗提供了高效低毒的候选药物，还为活性化合物的深入研究提供了有价值的研究方向。