丝穗金粟兰中倍半萜二聚体的定向发现及其对急性肺损伤的保护作用机制和构效关系研究

Inflammatory response was considered to be closely related to the pathogenesis of acute lung injury (ALI). It is essential for the prevention and treatment of ALI to explore the drugs which have a potential inhibitory effect on the inflammation of the lung epithelial cells. The whole plant of Chloranthus fortunei showed good proctive activity aginst ALI. However, the basis and functional mechanism was still unknown. The preliminary experiment demonstrated sesquiterpene dimers of Chloranthus fortunei displayed strong peotective activity against ALI. Thus, the bioactivity of whole plant of Chloranthus fortunei should be ascirbed to those of sesquiterpene dimers. Therefore, this project intends to directionally isolate sesquiterpene dimers by using HPLC-Q-TOF-MSn and HPLC-DAD from Chloranthus fortunei. At last, the purified dimers will be assessed for their proctive activity against ALI on cell model, as well as the underlying functional mechanism should be investigated by using ELISA and Western blots. The project aims to establish an approach for rapid discovery and target purification of sesquiterpene dimers from a complex matrix, and search for the leading compounds based on a better understanding of the underlying pathophysiology of ALI.

炎症反应与急性肺损伤(ALI)的发病机制密切相关，探索具有良好的肺上皮细胞炎症抑制作用的药物对于ALI的防治至关重要。丝穗金粟兰全草具有较好的急性肺损伤保护作用，但是其物质基础和作用机制尚不明确。申请人发现丝穗金粟兰中的倍半萜二聚体具有潜在的急性肺损伤保护作用活性，提示此类成分极有可能与丝穗金粟兰的急性肺损伤保护作用相关。基于此，本项目拟采用HPLC-Q-TOF-MSn以及HPLC-DAD等技术，对丝穗金粟兰中的倍半萜二聚体进行定向的分离。随后，对分离得到的化合物通过细胞模型进行急性肺损伤保护作用的筛选，并通过ELISA法和Western Blot法等手段对活性单体进行作用机制的研究。本项目的研究成果将建立倍半萜二聚体的快速发现和分离的技术，同时也有望得到具有潜在的急性肺损伤保护作用的先导化合物。

在对丝穗金粟兰结构研究过程中，本课题组率先发现了利用LC-DAD-MS可以有效的追踪乌药烷型倍半萜二聚体，从而实现了乌药烷型倍半萜二聚体的追踪以及定向获得。在此次技术的基础上，本课题组共计分离得到了29个乌药烷型倍半萜二聚体类化合物，其中新化合物6个。随后利用现代光谱学和波谱学技术如UV、IR、NMR、MS等对这些结构进行了研究，解析出其中的化合物，并确定了部分化合物的绝对构型。随后利用细胞实验对分离得到的化合物进行了活性筛选，确定了化合物1、2、6和16具有一定急性肺损伤保护作用活性，并对其中量比较宏丰的化合物1进行进一步的活性验证。目前对化合物1进行了初步的作用机制研究，目前尚在实验中，初步试验结果显示，该化合物可以有效的抑制NF-κB的激活。在本研究的基础上，本实验丰富了金粟兰科植物化学的研究的内容，同时结果显示乌药烷型倍半萜二聚体为金粟兰科的特征性成分和具有分类学意义的指标成分。同时，重新认识传统中草药“四块瓦”的基源之一丝穗金粟兰，立足其清热解毒的传统功效，初步发掘了其对急性肺损伤的潜在治疗价值。受限于化合物的量，未进行深入的研究，后续的课题中将富集部分化合物，进行深入的药效学评价。项目执行过程中，标注相关项目号的文章为1篇，为SCI收录期刊。