超低温微波辅助抗癌天然产物榄香烯的寡肽修饰研究

针对部分天然产物易挥发、稳定性差等诸多问题，以及化学修饰反应慢、能耗大、污染重等现状，提出基于超低温微波效应及过程强化机制的天然产物化学酶法修饰研究设想。以中药温莪术抗癌成份β-榄香烯为模式底物，在低温环境稳定底物及酶蛋白结构基础上，发挥微波辐射对反应区域选择性的调控性能，借助超低温微波对酶催化反应的活化作用，耦合亲水性修饰与活性增强过程，以化学-酶法在氟两相体系中制备榄香烯二肽衍生物，并选择人体肺癌、肝癌等癌细胞考察所制衍生物的抗癌活性。探索超低温微波辐射条件对修饰中目标产物产率的影响规律，揭示微波辐射对氯代区域选择性作用及酶法修饰过程强化的机理；探索氟两相介质物化性质对榄香烯修饰中肽键形成时的酶催化效率影响规律，阐明氟两相体系中高效修饰及分离的机制。借助本项目研究形成具有自主知识产权的挥发性、热敏性天然产物高效修饰集成新技术，进一步丰富天然产物化学理论研究，并为抗癌新药开发提供思路。

针对部分天然产物易挥发、稳定性差、水相溶解性差等诸多问题，以及对应药物临床应用中出现一些列副作用等现状，提出基于生物活性分子-氨基酸和寡肽修饰此类天然药物的研究设想。以中药温莪术抗癌成份榄香烯为模式底物，在低温环境稳定榄香烯及酶蛋白结构基础上，充分发挥水溶性寡肽的亲水性与生物活性，耦合天然产物亲水性修饰与活性增强过程，借助榄香烯功能化后的系列化学反应，以超低温微波化学酶法制备榄香烯二肽衍生物，并选择人体肺癌、肝癌等癌细胞考察所制衍生物的抗癌活性。依据2010（《中国药典》第二部）方法，对所制备的榄香烯氨基酸及寡肽衍生物进行水溶性测试，结果显示Elemene-Lys-Lys-OH和Elemene-Lys-Gly-OH这二种榄香烯的寡肽衍生物溶解度分别达到15.7g和10.7g, 皆达到易溶水平（>10g/100g水），成功地将只有C、H组成的极难溶于水的脂溶性化合物榄香烯转变为水相易溶物。抗肿瘤活性研究中，我们发现合成的榄香烯氨基酸及寡肽衍生物对几种肿瘤细胞表现出了显著的抑制作用， Elemene-Lys-OH对Bel-7402和Hela二种肿瘤细胞的半数生长抑制剂量IC50分别为48.19 ug/mL和40.95 ug/mL, 分别约为目前文献报道的1/5和1/3。Elemene-Lys-Lys-OH在活性测试研究中对Hela和U251肿瘤细胞表现了显著的抑制活性，半数生长抑制剂量IC50分别为142.46 ug/mL和88.59 ug/mL。探索氨基酸及寡肽对榄香烯抗癌活性增强的机理，这对阐明寡肽小分子修饰和增强天然产物活性的机制有着重要意义。借助本项目研究形成具有自主知识产权的挥发性、热敏性及难溶的天然产物高效修饰集成新技术，这为后续的新型榄香烯系列抗肿瘤天然药物的开发和临床应用研究奠定了坚实的基础，也为榄香烯抗肿瘤药物新剂型的研究提供了有益的思路。