川芎中具有抗脑缺血损伤活性先导物的发现

Based on the protective activity on cerebral ischemia injury of Ligusticum chuanxiong in vivo and in vitro, and the chemical consitituents isolated from Ligusticum chuanxiong. This project plans to study the chemical constituents of Ligusticum chuanxiong by using target isolation method combining with pharmacologcal results. Furthermore, a series of phthalide (glucosides) will be synthesized by the proposed route. On the basis of the above experiments, the project plans to choose neuron protection, antiplatelet aggregationand, and anti-inflammatory effect as the pharmaceutical screening target. The emphasis of this study is the effect of various structure type compounds on these three pharmacological targets. At the same time, the compounds with strong activity against cerebral ischemia injury will be selected, and then the animal model experiments will be applied. On the basis of these data, the bioactivity substances of would be clarified. Eventually, the bioactive compound would be a lead in drug discovery and a base of new medicine with self-owned intellectual property rights.

基于川芎在抗脑缺血损伤方面显示出的优良药理活性和初步的化学研究基础，本项目拟采用药理活性跟踪筛选并结合不同的特异药物靶标，将现代微量、快速、在线等集成的分离分析策略与传统分离、分析技术相结合，从活性群中快速有效地识别、去重复、锁定与获取活性分子，尤其是微量新型活性成分，对常用中药川芎活性部位化学成分进行系统研究，并合成一系列苯酞（苷）类化合物，从影响脑缺血损伤三个途径，1）神经保护；2）抗血小板聚集作用；3）抗炎作用；对分离得到的化合物以及合成类似物进行活性评价和构效关系研究。重点探讨不同结构类型化合物对四种体外模型的作用规律，结合体内药效学实验，诠释川芎抗脑缺血损伤药效物质基础，同时力争获得川芎活性部位中抗脑缺血活性物质具有的基本结构特征，为创新药物研究提供先导结构，为进一步开发具有自主知识产权的新型药物奠定基础。

川芎（Ligusticum chuanxiong hort）为伞形科藁本属植物的干燥根茎，具有活血祛瘀，行气开郁，祛风止痛的功效，主要用于治疗月经不调，经闭痛经，产后瘀滞腹痛，胸胁头痛，跌打损伤等。现代药理研究发现其含有多方面的药理活性，尤其在心脑血管疾病方面表现出良好的药理活性，并从川芎中发现了应用广泛的药物川芎嗪。为了进一步从川芎中发现更多结构新颖的活性先导物，本课题对川芎的化学成分及生物活性进行了系统的研究。. 利用多种分离手段，从川芎中分离鉴定了153个化合物，其中81个新化合物，并通过波谱学方法、化学合成的方法、Mosher法以及圆二色谱等方法确定了化合物的绝对构型。包括苯酞类化合物39个，生物碱类化合物34个，苯丙素类化合物35个，木脂素类化合物17个，其它类化合物28个。神经保护活性筛选发现化合物1和2在10 μM浓度下对过氧化氢诱导损伤的神经母细胞瘤SH-SY-5Y细胞具有保护作用，能够显著提升细胞存活率。而对氧糖剥夺诱导损伤的神经母细胞瘤SH-SY-5Y细胞模型中，化合物1也表现出显著的保护作用，提升细胞存活率高于阳性药丁苯酞。. 综合上述研究成果，进一步完成了具有神经保护活性的天然产物(Z)-3-丁烯基-5-O-β-D-葡萄糖基苯酞(化合物1)及其衍生物的合成工作。本项目通过8步反应以20%的总收率完成了天然活性化合物1的克-级全合成。此外，在合成化合物1的过程中，完成了AlCl3介导的，以不同的2-酰基苯甲酸为底物的(Z)-3-烯基苯酞的立体选择性合成的方法学研究。该方法具有广泛的底物适用性、温和的反应条件以及高的产率和立体选择性。在此基础上，以其苷元3-4为苗头化合物，完成了58个衍生物的合成工作。结合体外筛选结果，选择了3个在两种模型上均能显著提升细胞存活率的化合物，进一步完成了体内药理活性评价，包括小鼠脑缺血模型-急性缺氧和闷罐实验、小鼠抗惊厥模型-最大电休克实验以及小鼠癫痫模型-戊四唑致小鼠癫痫实验，并最终优选出两个具有新药开发前景的先导化合物。