齐墩果酸类化合物的结构改造及抗癌活性研究

【摘要】： 寻找高效低毒的抗癌新药是当前药物研究的热点之一。从传统中药中寻找抗肿瘤药物以及以天然活性成分为先导化合物,进行结构修饰和抗肿瘤活性研究,既是当前中药现代化研究的重要组成部分,也是抗肿瘤药物研究的重要途径之一。 齐墩果酸属于齐墩果烷型五环三萜,自然界中广泛存在。本论文综述了近10年来天然和半合成齐墩果烷型三萜的药理活性和构效关系。它具有多种药理活性,例如抗癌、抗病毒、抗炎、肝保护、胃保护、抗微生物、降糖、以及溶血等活性。齐墩果酸经过氧化得到3-氧代齐墩果酸后,抗癌活性明显增强,不同于以往细胞毒药物之处在于它具有抑制血管生成活性,并且对正常细胞毒性比较小。对其进行结构修饰,以期发现治疗肿瘤等疾病的有效药物。 但是齐墩果酸的主要缺点一是水溶性差,生物利用度低;二是抗癌活性仍与现在临床应用的抗癌药物相差比较大;三是官能团比较少,结构修饰的位点有限,主要集中在A-环,C-环和28-位,对其它位点结构修饰的报道不多。 因此,本文以齐墩果酸为先导化合物,设计并合成了三类化合物: (1)设计并合成了6个3-氧代齐墩果酸的氨基酸衍生物,利用HPLC测试它们的水溶性,结果比较得知,连接了氨基酸的衍生物水溶性得到不同程度的改善。MTT法测试它们的细胞毒活性,结果表明水溶性较高的偶联物保持抑制活性。进一步将它们制备成水溶性更高的钠盐,活性却普遍下降,这说明保持或提高活性需要适当的油/水分配系数。 (2)以提高3-氧代齐墩果酸的抗癌活性为目的,设计并合成了一系列3-氧代齐墩果酸与Jacaranone ethyl ester(JE)通过不同类型和不同长度的连接桥连接成偶联物,连接桥为体内酯酶可水解和不可水解两种,连接桥长度有2-6碳4种,共得到6个偶联物。MTT细胞毒活性测试表明,两种类型的4～6个碳长度连接桥的偶联物具有较好的活性,比3-氧代齐墩果酸提高1～2个数量级。在此基础之上,为了优化三萜酸片段,又合成了4个3-氧代熊果酸,3-氧代白桦脂酸,3-氧代甘草次酸与JE的4～6个碳长度的连接桥的偶联物。MTT抑制活性表明,3-氧代熊果酸和3-氧代白桦脂酸的偶联物都比3-氧代齐墩果酸的偶联物活性强,这说明通过三萜酸片段替换,活性会进一步提高。 此外,这些偶联物还具有抑制血管内皮细胞迁移活性,高活性同样需要一定长度的连接桥;3-氧代熊果酸和3-氧代白桦脂酸的偶联物抑制血管内皮细胞迁移活性比3-氧代齐墩果酸偶联物的活性高,其中,3-氧代白桦脂酸偶联物活性最高。 (3)以合成对39种人癌瘤株具有较好抑制活性的天然化合物3α-羟基-25-乙酰氧基齐墩果酸为目的,以齐墩果酸为原料,通过亚硝酸酯的光照反应(Barton反应),在非活化位点25-甲基上引入官能团,成功的合成了此天然化合物。路线共13步,总收率20.5%。本文首次报道了通过半合成方法合成25-羟基齐墩果酸衍生物。通过谱图对照,发现文献报道的化合物归属有误,而实际上应该是3α-O-乙酰-25-羟基齐墩果酸,因此,通过合成3α-羟基-25-乙酰氧基齐墩果酸不仅更正了文献报道的新化合物的归属问题,而且成功地在齐墩果酸的非活化位点上引入了官能团,为合成一系列全新25-羟基齐墩果酸衍生物及其构效关系的研究奠定了基础。 总之,本文工作为进一步开展齐墩果酸类化合物以及五环三萜类化合物的结构改造和构效关系的研究奠定了基础。