目前癌癥的發(fā)病率和死亡率高居不下,我國面臨的形勢尤為嚴(yán)峻。癌癥的治療目前主要包括手術(shù)和化療,但由于癌癥的術(shù)后高復(fù)發(fā)性和耐藥性,使得尋找到一種高效低毒的新型抗癌新藥成為熱點(diǎn)。莪術(shù)作為一種主要的中藥材被廣泛利用,具有抗炎,抗病毒,抗腫瘤等功效,莪術(shù)揮發(fā)油作為莪術(shù)的重要活性成分,表現(xiàn)出比較好的生物活性。作為莪術(shù)油中一種重要的倍半萜類化合物,吉馬酮有明顯的抗癌活性。但同時(shí)吉馬酮也存在著作用靶點(diǎn)不夠明確、藥物的生物利用度比較低以及不穩(wěn)定等劣勢,因此尋找出一種高效低毒靶點(diǎn)明確的新型吉馬酮類衍生物成為了研究的熱門。迄今為止,采用藥物合成的方法對吉馬酮進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾的報(bào)道較少。從天然產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化先導(dǎo)化合物是新藥研究與開發(fā)的重要途徑之一。本課題組在對莪術(shù)油抗癌作用研究中,分離純化得到吉馬酮并對其進(jìn)行衍生化和活性評價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果表明,該類衍生物具有較強(qiáng)和較為廣譜的抗癌活性。本實(shí)驗(yàn)的主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下:運(yùn)用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面優(yōu)化法優(yōu)化莪術(shù)油中吉馬酮的提取工藝,并利用高效液相色譜法對其進(jìn)行含量測定,根據(jù)最佳條件提取的吉馬酮平均得率為8.13%,和理論預(yù)測值的結(jié)果相符。通過對莪術(shù)油中吉馬酮的極性段進(jìn)行多次硅膠柱層析粗分,然后通過半制備液相制備得到高純度吉馬酮,再配以萃取等分離純化手段,濃縮得到吉馬酮,經(jīng)HPLC測定,純度為99.0%;13C-NMR、1H-NMR進(jìn)行結(jié)構(gòu)確認(rèn),得到高純度吉馬酮。以吉馬酮的母體結(jié)構(gòu)為研究基礎(chǔ),通過對其C-8位羰基的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,衍生合成了還原產(chǎn)物吉馬醇,再對吉馬醇C-8羥基的修飾,設(shè)計(jì)和合成了兩個(gè)系列共11個(gè)新型吉馬酮羧酸酯類和吉馬酮磺酸酯類衍生物,包括(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-乙酸酯,(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對甲苯甲酸酯,(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-間甲苯甲酸酯,(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對三氟甲基苯甲酸酯,(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-肉桂酸酯;(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-甲磺酸酯,(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-三氟甲磺酸酯,(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-乙磺酸酯,(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-苯磺酸酯,(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對甲苯磺酸酯,(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對氟苯磺酸酯等,并對合成路線的機(jī)理進(jìn)行研究和優(yōu)化,所有化合物均經(jīng)過確征,所選合成路線操作簡便、原料易得,收率較高。通過MTT法測定了吉馬酮及其衍生物對人肝癌Bel-7402細(xì)胞株、HepG2細(xì)胞株、人非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞株和宮頸癌Hela細(xì)胞株的抗腫瘤活性,結(jié)果表明吉馬酮衍生物對這四種腫瘤細(xì)胞均表現(xiàn)出較好的抑制作用且大多數(shù)都強(qiáng)于吉馬酮,其中甲酸酯類衍生物(E,E)-3,7-二甲基-10-(1-甲基亞乙基)-3,7-環(huán)癸二烯-1-對甲苯甲酸酯的活性最強(qiáng),其對HepG2細(xì)胞株的IC_(50)值為68.23μM;磺酸酯類衍生物對甲基苯磺酸酯的活性最好,它對HepG2細(xì)胞株的IC_(50)值為56.22μM。同時(shí)對吉馬酮衍生物進(jìn)行c-Met激酶活性實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明對甲基苯甲酸酯和對甲基苯磺酸酯活性最強(qiáng),和MTT實(shí)驗(yàn)相吻合。根據(jù)MTT實(shí)驗(yàn)以及c-Met激酶活性實(shí)驗(yàn),對合成的兩類吉馬酮衍生物進(jìn)行了分子對接研究,分子對接結(jié)果顯示,大多數(shù)化合物與c-Met位點(diǎn)均有作用力產(chǎn)生,吉馬酮(E,E)-1,5-環(huán)癸二烯系統(tǒng)和靶點(diǎn)蛋白晶體之間的疏水作用很強(qiáng),其他作用力包括π-π堆積作用和σ-π共軛效應(yīng)等;同時(shí)為了進(jìn)一步驗(yàn)證分子對接的結(jié)果,本課題進(jìn)一步對對接效果最好的化合物進(jìn)行了分子動力學(xué)模擬,在8ns的模擬過程中,衍生物和口袋的結(jié)合趨向穩(wěn)定可靠,ΔGpred計(jì)算結(jié)果為-28.36 kcal/mol,低于-25 kcal/mol。綜上所述,本課題主要對莪術(shù)揮發(fā)油進(jìn)行提取分離、純化得到高純度的吉馬酮,并優(yōu)化了提取工藝、純化方法等,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并合成了兩類共11個(gè)尚未報(bào)道的新型吉馬酮衍生物,對所有反應(yīng)均進(jìn)行了機(jī)理研究和條件優(yōu)化,得到的吉馬酮衍生物針對四種不同的癌細(xì)胞和c-Met靶點(diǎn)均具有較好的抗腫瘤活性,同時(shí)運(yùn)用分子對接以及分子動力學(xué)模擬驗(yàn)證和解釋了這些衍生物的活性。
【學(xué)位單位】：廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：R284;R285
【部分圖文】：

1.1 癌癥世界衛(wèi)生組織(WHO)在 2015 年 4 月頒發(fā)了最新版的《全球癌癥報(bào)告》，報(bào)告顯示近年來全球癌癥的死亡率和發(fā)病率都在以一種令人感到不安地方式在急劇增加，而在增加的部分中有近一半均出現(xiàn)在亞洲范圍，而這其中大部分是在我國。在肝癌、肺癌以及宮頸癌等癌癥中，我國患者均居世界前列。2012 年以來，癌癥正以一種前所未有的速度逐漸成為人類第一位的死因，超過了結(jié)核、艾滋、瘧疾等死亡率的總和。當(dāng)前，人們對腫瘤本質(zhì)的研究仍處于初級階段，在過去的研究中，雖然在癌癥的基礎(chǔ)認(rèn)識以及某些臨床研究中取得了一些成就，但對于腫瘤的早期預(yù)防和診斷以及發(fā)病的根本原因尚無根本的突破，因此，癌癥一直成為威脅人類健康和生命安全的重大疾病之一，對于其早期發(fā)現(xiàn)和有效治療的研究，仍然是生命科學(xué)領(lǐng)域中最具有挑戰(zhàn)性的研究之一[1]。

兩類：莪術(shù)揮發(fā)油類（Zedoary Turmeric Oil）和姜黃素類（curcuminoids）。分通常存在于莪術(shù)油中，通常認(rèn)為，莪術(shù)油是莪術(shù)抗微生物、抗炎、神經(jīng)保瘤、抗病毒和抗血栓形成的主要活性成分，2015 版中國藥典規(guī)定，莪術(shù)中精不得低于 1.5%。先前的研究結(jié)果表明，目前已經(jīng)從莪術(shù)揮發(fā)油中提取并確定構(gòu)有 20 多種，主要包括萜類，如吉馬酮（Germacrone）、β-欖香烯（β-eleme醇（Curcumol）、莪術(shù)呋喃二烯（Furanodiene）、莪術(shù)二酮（Cudione）、酮（Furaneol）、樟腦（Camphor）、龍腦（Borneol）等（圖 1.3）[43]。大部莪術(shù)的藥理活性，其中 β-欖香烯的藥理作用已經(jīng)得以明確，也已應(yīng)用于臨床研究表明 β-欖香烯可以誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和 caspase-3,7,9 的活性，同時(shí)抑制達(dá)，最終誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞增殖[44]。莪術(shù)中主要的非揮發(fā)性成分包括姜黃素、去甲氧基姜黃素等，與揮發(fā)性成分中非揮發(fā)性成分的含量要低的多。此外，生物堿、多糖以及微量元素，如鋅鐵、磷和鈣，也已經(jīng)在莪術(shù)中被檢測到。

圖 2-3 吉馬酮標(biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)試驗(yàn)方法，對高效液相色譜儀的精密度進(jìn)行考察，在重復(fù)進(jìn)面積，對峰面積進(jìn)行計(jì)算，得 RSD 為 0.54%，結(jié)果表明精驗(yàn)的 6 份供試品溶液進(jìn)高效液相檢測，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)3%，RSD 為 1.26%。結(jié)果表明，該檢測條件滿足樣品檢測試驗(yàn)穩(wěn)定性進(jìn)行考察，連續(xù)測定 10 天，RSD 結(jié)果計(jì)算得 0.8 天內(nèi)具有較好的穩(wěn)定性。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 尹小蘭;許青;;放射治療在原發(fā)性肝癌治療中的應(yīng)用進(jìn)展[J];現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué);2016年18期

2 劉怡萱;邊珍;馬紅梅;;癌癥基因治療技術(shù)進(jìn)展與展望[J];中國生物工程雜志;2016年05期

3 郭平;梁廣;楊樹林;;莪術(shù)醇的醫(yī)藥研究進(jìn)展[J];中國醫(yī)藥;2016年05期

4 黃東彬;管靜;;龍葵承氣湯對原發(fā)性肝癌患者TACE術(shù)后肝纖維化指標(biāo)及免疫功能的影響[J];新中醫(yī);2016年05期

5 王華;;淺談精細(xì)化工品合成的化學(xué)應(yīng)用[J];化工設(shè)計(jì)通訊;2016年03期

6 謝夢;賡迪;周楊;劉偉銳;徐冠玲;田玉欣;王炎;顏承;劉子禎;折改梅;;氣相色譜-質(zhì)譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)分析莪術(shù)揮發(fā)油成分（英文）[J];天然產(chǎn)物研究與開發(fā);2016年01期

7 程鯤鵬;劉榮;滕小軍;;絲裂霉素聯(lián)合吉西他濱治療原發(fā)性肝癌的近期療效及不良反應(yīng)評價(jià)[J];世界華人消化雜志;2016年01期

8 郭瑞霞;李力更;王于方;霍長虹;付炎;王磊;史清文;;天然藥物化學(xué)史話:天然產(chǎn)物化學(xué)研究的魅力[J];中草藥;2015年14期

9 付騁宇;張波;;天然產(chǎn)物殺蟲劑的作用、價(jià)值和未來[J];世界農(nóng)藥;2015年03期

10 張貴杰;黃克斌;;廣西莪術(shù)化學(xué)成分和藥理作用研究進(jìn)展[J];廣州化工;2015年11期

本文編號：2867830