基于"显微"策略的两种山橙属植物中微量生物碱的发现及其抗肿瘤活性研究

The human health and life is seriously threatened by malignant tumor. It's reported that alkaloids from Melodinus plants possessed novel structures and significant antitumor activity. The previous study on the alkaloids of M. khasianus and M. hemsleyanus showed strong cytotoxic activity. However, it's difficult to study the microamount alkaloids with traditional separation strategy. In this study, a "microscopic" strategy will be applied to study the microamount alkaloids of M. khasianus and M. hemsleyanus. Firstly, the alkaloids will be enriched with no loss by high-speed counter-current chromatography through eliminating the major alkaloids from the extract; Then, a chemical and cytotoxic screening will be developed to distinguish novel cytotoxic alkaloids from enriched microamount alkaloids by application of LC-UV/MS and MTT methods. Based on screening results, the object alkaloids will be targeted separated; Finally, the cytotoxic activities of novel alkaloids will be evaluated, and the structure-activity relationship will also be discussed. The study will not only provide a new strategy for the development and utilization of microamount constituents in traditional herbal medicine, but also promote the discovery of new antitumor drugs.

恶性肿瘤严重威胁人类健康与生命。据报道山橙属植物中微量生物碱具有新颖结构和显著的抗肿瘤活性，申请人前期研究发现该属植物景东山橙和川山橙中生物碱部位具有较强的细胞毒活性，然而活性生物碱含量甚微导致传统分离策略难以发现和开发。本项目拟利用高速逆流色谱"零损失微量成分"的特点，反其道行之，采用"弃大存小"的化学"显微"策略实现微量生物碱的有效富集；通过LC-UV/MS在线结构分析，结合细胞毒活性筛选对"显微"后具有抗肿瘤活性且结构新颖的化合物进行识别锁定和定向分离；研究单体化合物的抗肿瘤活性及其构效关系。本课题基于"显微"策略研究山橙属植物中微量生物碱，不仅为传统中草药中微量成分的研究开发提供新的策略，而且对推动新型抗肿瘤药物的创制进程具有重要意义。

恶性肿瘤严重威胁人类健康与生命。山橙属植物中微量生物碱具有新颖结构和显著的抗肿瘤活性，然而活性生物碱含量甚微导致传统分离策略难以发现和开发。.本课题利用高速逆流色谱“零损失微量成分”的特点，反其道行之，采用“弃大存小”的化学“显微”策略实现微量生物碱的有效富集：首先建立了一种适用于含吲哚生物碱类药材pH区带逆流色谱分离的快速溶剂选择方法，并采用该方法，建立了两种山橙属植物景东山橙和川山橙以及葫蔓藤属植物钩吻中微量生物碱类化合物的富集方法；然后对富集后的微量生物碱成分进行了化学成分的分离、结构确证和抗肿瘤活性研究，共得到化合物51个，其中新化合物11个，包括1个具有新颖骨架的吲哚生物碱化合物。发现了具有较强抗肿瘤活性化合物4个；对活性强的化合物11-methoxytabersonine进行了进一步抗肿瘤活性评价，发现该化合物能够明显诱导肿瘤细胞凋亡。进一步通过Western blot 实验发现，该化合物能显著诱导PC-3肿瘤细胞中的p53蛋白表达升高，同时下调PC-3细胞中Bcl-2表达和上调Caspase 3的表达。此外，通过抑制斑马鱼血管生成活性发现，该化合物还具有抑制血管生成活性。. 以上研究的完成，基本阐明了两种山橙属植物抗肿瘤作用的物质基础。同时，本课题基于“显微”策略研究山橙属植物中微量生物碱，不仅为传统中草药中微量成分的研究开发提供新的策略，而且对推动新型抗肿瘤药物的创制进程具有重要意义。