题名密花大戟化学成分及其生物活性研究
作者奥布力喀斯木·艾散
答辩日期2020-08-29
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院新疆理化技术研究所
导师阿吉艾克拜尔·艾萨
关键词密花大戟 假白榄烷型大环二萜 多药耐药逆转活性(MDR)
学位名称博士
学位专业有机化学
英文摘要

大环二萜类化合物是分子中含有六元以上环状结构的二萜类化合物。大环二萜类化合物主要分布在大戟科及瑞香科植物中,结构丰富多变,生物活性多样,是天然产物研究的热点之一。假白榄烷型大环二萜主要来自大戟属植物中,该类化合物具有双环[10.3.0]十五烷骨架,而没有环丙烷环的结构。其结构根据酯化基团的位置,性质,构型以及双键和氧官能团(环氧,醚,聚酯,羰基和羟基)的数量而有所不同。假白榄烷型大环二萜具有较好的多药耐药逆转活性。最常见的肿瘤对现有药物产生耐药性的原因之一是多药耐药(MDR),其与多种生化机制有关,包括增加药物外排或减少药物吸收。与MDR相关的一个重要机制之一是P-糖蛋白(P-gp)(细胞膜上的外排泵)的过表达。许多天然来源的假白榄烷型大环二萜及其衍生物显示出比环孢菌素A和维拉帕米更好的多药耐药逆转活性,它们有希望成为P-gp抑制剂的先导化合物,可用于进一步的新药研究以及开发。经检索均未发现有关密花大戟(Euphorbia glomerulans Prokh.)化学成分,尤其是大戟属植物特征性次生代谢产物大环二萜类成分以及生物活性的文献报道,并且目前为止,民间用药方面没有任何记载。因此,我们有必要对密花大戟化学成分及其生物活性进行系统研究,揭示其大环二萜类成分及其多药耐药逆转活性,为密花大戟植物的资源开发提供理论依据和参考数据。本研究从密花大戟全草丙酮提取物中分离得到45个单体化合物。根据理化常数及波谱数据(UV,HRESIMS,1D、2D NMR)结构鉴定表明:从密花大戟(Euphorbia glomerulans Prokh.)中分离得到的化合物包括29个假白榄烷型大环二萜,3个巨大戟烷型大环二萜,一个松香烷内酯型二萜,其中25个新化合物(Egm-1~Egm-17, Egm-23, Egm-25~Egm-28, Egm-30~Egm-32),其余12个化合物均为首次从该种植物中分离得到。根据单晶衍射数据确定了化合物Egm-1,Egm-4和Egm-21的绝对构型,应用电子圆二色谱(ECD)确定了化合物Egm-23的绝对构型。我们从密花大戟中分离得到假白榄烷型大环二萜均为endo-type,此类构象在自然界比较罕见的。其中有些化合物因处于两种构象转换的过渡态或处于两种构象不停地按一定频率相互转化的状态,所以出现相关核磁数据缺失的情况。运用MTT比色法对分离得到的28个化合物进行了细胞毒和多药耐药(MDR)逆转活性筛选,结果表明化合物(Egm-1~Egm-17,Egm-23~Egm-32,Egm-40)在10 μM浓度下对人乳腺癌细胞株MCF-7和人乳腺癌阿霉素耐药细胞株MCF-7/ADR均表现出较弱的细胞毒性或没有细胞毒性。实验发现这28个化合物具有不同程度的多药耐药逆转活性,其中化合物Egm-27活性优于阳性对照维拉帕米(VRP), Egm-24,Egm-26,Egm-28,Egm-11和Egm-12的逆转倍数与阳性对照药维拉帕米相当。活性研究表明,化合物Egm-27具有成为多药耐药(MDR)逆转药物先导化合物的潜质。根据活性结果,我们将这些化合物归于不同系列进行了构效关系分析讨论:(1)C-8位上异丁酰基取代比C-7位取代对活性有一定促进作用,C-8位异丁酰基取代具有增强化合物MDR逆转活性。(2)C-8 位上亲脂性取代对MDR活性有不同程度的影响,结合活性结果将C-8位取代基按对活性有利排序:Benzoyloxy > H ≈ Hydroxyl。原因:苯环的平面共轭增强化合物MDR逆转活性。细筛了20个化合物(Egm-1~Egm-10,Egm-13~Egm-22)的抗病毒和抗菌活性。结果表明大部分化合物没有表现出抗菌抗病毒活性或者抑制活性很弱。这对进一步探索这些化合物的抗菌多重耐药逆转活性提供实验证据和理论依据,对我们接下来的抗菌多重耐药研究工作具有指导意义。根据活性结果,我们将Egm-1~Egm-17,Egm-23~Egm-27化合物归于不同系列进行了构效关系分析讨论:(1)C-8 位上异丁酰基取代比C-7位取代对活性有一定促进作用,C-8位异丁酰基取代具有增强化合物MDR逆转活性。(2)C-8 位上亲脂性取代对MDR活性有不同程度的影响,结合活性结果将C-8位取代基按对活性有利排序: Benzoyloxy > H ≈ Hydroxyl 。原因:苯环的平面共轭增强化合物MDR逆转活性。

内容类型学位论文
源URL[http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/7712]  
专题新疆理化技术研究所_资源化学研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
奥布力喀斯木·艾散. 密花大戟化学成分及其生物活性研究[D]. 中国科学院新疆理化技术研究所. 中国科学院大学. 2020.
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