五种黄芩属植物中新克罗烷型二萜的发现及抗肿瘤活性研究

In previous phytochemical studies on Scutellaria barbata, 40 new neo-clerodane diterpenoids were isolated, and 6 of which possess three kinds of novel skeletons. In vitro, these diterpenoids showed significant cytotoxic activities, and then the anti-tumor mechanism study was carried out. Pre-experiment proved that the whole plants of Scutellaria galericulata, S. strigillosa, S. moniliorrhiza, S. viscidula, and S. regeliana also exhibited significant cytotoxities against tumor cell lines, and contained many different neo-clerodane diterpenoids. In the forthcoming research, our group plan to discover more new neo-clerodane diterpenoids. By means of the screening of anti-tumor activities, one or two target compounds would be found with independent intellectual property right and novel chemical structure, meanwhile, their preliminarily anti-tumor mechanism will be conducted on the molecular level.

研究前期，课题组从黄芩属植物半枝莲中发现40个新的新克罗烷型二萜，其中6个二萜具有3种新颖结构骨架；鉴于良好的抑瘤细胞活性，对其中二种结构类型的新克罗烷型二萜进行了作用机制研究。预实验显示，同属植物盔状黄芩、沙滩黄芩、念珠根黄芩、粘毛黄芩及狭叶黄芩不仅含有大量不同的新克罗烷型二萜，而且其二萜化学部位对多种肿瘤细胞株显示良好的生长抑制作用。本项目计划在前期新克罗烷型二萜的研究基础上，基于抗肿瘤筛选结果，以新克罗烷型二萜为结构导向，通过工艺创新，对五种黄芩属植物二萜部位中的二萜进行系统的分离、纯化及结构阐明，以期发现更多结构新颖的新克罗烷型二萜；通过多种肿瘤细胞株的生长抑制活性实验，筛选出1-2个具有自主知识产权的、化学结构有特点的且抑瘤活性好的新克罗烷型二萜，同时从分子水平对其抗肿瘤作用机制进行初步探讨。

通过创新实验工艺，并结合多种色谱分离技术及波谱结构鉴定技术，对盔状黄芩、沙滩黄芩、念珠根黄芩、狭叶黄芩及粘毛黄芩中的新克罗烷型二萜及黄酮类化合物进行了系统的分离、纯化、化学结构解析及生物活性研究。. 从五种黄芩属植物中新发现分属于3个结构类型的18个新克罗烷型二萜，新发现分属于3个结构类型的10个黄酮苷酯及4个结构新颖的黄酮生物碱。采用MTT法，以鬼臼乙叉和顺铂为阳性对，证明18个新克罗烷型二萜对人鼻咽癌HONE-1细胞、结肠癌HT29细胞、淋巴癌P388细胞及乳腺癌MCF-7细胞显示良好的生长抑制作用，其半数抑制浓度为3.1-8.9 μΜ。分子药理学实验表明，2个具有呋喃并五元内酯环结构片段的新克罗烷型二萜作用24 小时后，可将药物阻断于G1期，S期细胞比例明显减少；同时可明显诱导细胞凋亡、破坏肺癌细胞A549的应力纤维的结构。以PAF刺激的大鼠胸腔多形核白细胞β-葡萄糖酸苷酶释放为模型，以银杏内酯B为阳性对照药，证实14个新发现的黄酮单体具有良好的抗炎活性，在浓度为10-5 M/ L时，其对β-葡萄糖酸苷酶释放的抑制率为43.5%-63.6%。. 截至2017年10月，课题组撰写研究论文14篇（SCI期刊9篇，核心期刊5篇），其中已出版发表12篇，接受2篇。