發(fā)布時間：2020-11-03 00:45

　　 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。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。但同時吉馬酮也存在著作用靶點不夠明確、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行結(jié)構(gòu)修飾的報道較少。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行衍生化和活性評價。試驗結(jié)果表明,該類衍生物具有較強和較為廣譜的抗癌活性。本實驗的主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下:運用星點設(shè)計-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進行結(jié)構(gòu)確認,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)計和合成了兩個系列共11個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,并對合成路線的機理進行研究和優(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細胞株、HepG2細胞株、人非小細胞肺癌A549細胞株和宮頸癌Hela細胞株的抗腫瘤活性,結(jié)果表明吉馬酮衍生物對這四種腫瘤細胞均表現(xiàn)出較好的抑制作用且大多數(shù)都強于吉馬酮,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,其對HepG2細胞株的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細胞株的IC_(50)值為56.22μM。同時對吉馬酮衍生物進行c-Met激酶活性實驗,結(jié)果表明對甲基苯甲酸酯和對甲基苯磺酸酯活性最強,和MTT實驗相吻合。根據(jù)MTT實驗以及c-Met激酶活性實驗,對合成的兩類吉馬酮衍生物進行了分子對接研究,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)和靶點蛋白晶體之間的疏水作用很強,其他作用力包括π-π堆積作用和σ-π共軛效應(yīng)等;同時為了進一步驗證分子對接的結(jié)果,本課題進一步對對接效果最好的化合物進行了分子動力學(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)計并合成了兩類共11個尚未報道的新型吉馬酮衍生物,對所有反應(yīng)均進行了機理研究和條件優(yōu)化,得到的吉馬酮衍生物針對四種不同的癌細胞和c-Met靶點均具有較好的抗腫瘤活性,同時運用分子對接以及分子動力學(xué)模擬驗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《全球癌癥報告》，報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)細胞周期阻滯和 caspase-3,7,9 的活性，同時抑制達，最終誘導(dǎo)細胞凋亡，抑制腫瘤細胞增殖[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 吉馬酮標準曲線試驗試驗方法，對高效液相色譜儀的精密度進行考察，在重復(fù)進面積，對峰面積進行計算，得 RSD 為 0.54%，結(jié)果表明精驗的 6 份供試品溶液進高效液相檢測，根據(jù)標準曲線方程計3%，RSD 為 1.26%。結(jié)果表明，該檢測條件滿足樣品檢測試驗穩(wěn)定性進行考察，連續(xù)測定 10 天，RSD 結(jié)果計算得 0.8 天內(nèi)具有較好的穩(wěn)定性。
【參考文獻】

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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)后肝纖維化指標及免疫功能的影響[J];新中醫(yī);2016年05期

5 王華;;淺談精細化工品合成的化學(xué)應(yīng)用[J];化工設(shè)計通訊;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[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展[J];廣州化工;2015年11期

本文編號：2867830