吴茱萸抗肿瘤活性成分结构修饰及构效关系研究

本课题前期研究证明吴茱萸抗肿瘤作用的有效成分为吴茱萸碱和吴茱萸次碱，作为抗肿瘤药物具有极大的开发潜力，但从吴茱萸中提取的有效成分的含量很低，难于进一步深入的研究，并且国内外学者对吴茱萸抗肿瘤活性的研究，主要集中于其提取物的研究上，而对它的有效单体化合物及其衍生物的抗肿瘤活性研究的很少，为了研究吴茱萸有效成分抗肿瘤活性的构效关系以及寻找更高活性的抗肿瘤药物，本课题拟用化学方法合成出吴茱萸碱和吴茱萸次碱以及它们的衍生物。在吴茱萸碱和吴茱萸次碱的A环10位、11位分别连上活性更强的供电子基团（OMe），使得N-14甲基和C-13b上的电子云密度增大，从而活化C=N双键使得它的活性提高，得到六种不同位置具有相同基团的衍生物，然后对这些目标化合物进行体外抗肿瘤活性测试，研究物质结构的不同对抗肿瘤活性的影响，以便于研究其构效关系，对开发单体新药打下良好的基础，为吴茱萸的进一步研究提供参考依据。

本研究主要对吴茱萸的有效成分进行结构修饰，研究物质结构的不同对抗肿瘤活性的影响。本研究共分为五个部分: 一、用正交设计法，以吴茱萸次碱的含量为指标，优选最佳提取条件，对陕产和云产吴茱萸中生物碱提取工艺进行了研究。二、合成了吴茱萸碱、吴茱萸次碱、10-甲基吴茱萸次碱、10-甲氧基吴茱萸次碱和10,11-二甲氧基吴茱萸次碱，利用元素分析、红外光谱、核磁共振光谱及质谱等技术对这些生物碱进行了结构表征。三、通过对昆明种小鼠右腋皮下接种鼠源S180肉瘤细胞和H22肝癌细胞建立移植瘤小鼠模型，观察吴茱萸碱和吴茱萸次碱对荷瘤小鼠的瘤重、脾指数和胸腺指数的影响；四、采用四氮唑比色法（MTT）检测了吴茱萸碱、吴茱萸次碱、10-甲氧基吴茱萸次碱、10-甲基吴茱萸次碱和10,11-二甲氧基吴茱萸次碱这五种生物碱在不同作用时间点、不同剂量分别对S180肉瘤细胞、H22肝癌细胞、人源HepG-2肝癌细胞及人血管内皮ECV304细胞体外增值抑制情况，计算抑制率及半数抑制浓度(IC50)。五、基于密度泛函理论，运用Gaussian 03 程序中的DFT-B3LYP 方法对吴茱萸碱、吴茱萸次碱的电子结构信息进行了计算，从理论上研究这两种生物碱的电子结构与抗肿瘤活性的关系。体内抗肿瘤实验结果表明这几种生物碱对各种肿瘤细胞都有较好的抑制作用，同时证明了吴茱萸碱和吴茱萸次碱对免疫器官脾脏和胸腺无损伤作用；体外抗肿瘤实验结果表明，10，11-二甲氧基吴茱萸次碱对肿瘤细胞抑制作用最好，各个时间点IC50最小，且对正常细胞的伤害较小，表明该位置的结构改造对提高其生物活性有改善；理论计算结果表明吴茱萸次碱的五个环几乎在同一平面上，而吴茱萸碱由于甲基的存在导致化合物的结构发生了扭曲，环不在同一个平面上，并且N1-N14之间的距离比吴茱萸次碱的长，空间结构的不同可能是这两种化合物活性不同的一个主要原因。课题的完成，目前发表相关论文11篇，其中核心期刊2篇，SCI收录2篇，培养硕士研究生2名，按要求完成任务。另有两篇高影响因子的SCI论文正在投递之中。