四种海南鹰爪花属植物中新颖抗肿瘤生物碱的快速发现及其作用机制研究

Alkaloids are the highest class of medicine coefficient in plant sources of antitumor drugs. In the chemical and biological activity studies of a series of Hainan medicinal plants, we found that the crude alkaloid extract of the leave and stems of Artabotrys pilosus exhibited good cytotoxicity against four human cell lines(such as human leukemia cell K-562).We obtained several alkaloids which had not been reported by scanning analysis to the total alkaloids with HPLC-HRMS. But now, there has no research on the systematic isolation of alkaloids and their antitumor action mechanism. This project intends to creat the method of fast isolation of alkaloids from four species of Artabotrys in Hainan by the guide of HPLC-HRMS and HPLC-MSn assay, and thus the following three scientific issues will be resolved: (1) The method of fast isolation of novel alkaloids were built; (2) The profile of alkaloids in four species of Artabotrys were established; (3) The action mechanism of active constituents on cell apoptosis、inhibition of oxygen induced factor activity and induction of endoplasmic reticulum stress activity were investigated. Based on these, one or two drug candidate molecules with novel structure、low toxicity、good activity and selectivity will be screened out，and lay a foundation for developing new antitumor agents with the independent intellectual property rights .

在植物来源的抗肿瘤药物中，生物碱是成药系数最高的一类。本课题组在前期研究中发现毛叶鹰爪花叶和茎的总生物碱对人白血病细胞K-562等四种肿瘤细胞具有较好的细胞毒活性。对总生物碱部位采用高分辨液质联用技术（HPLC-HRMS）进行扫描分析，获得了多个未见文献报道的生物碱信息。目前未见关于鹰爪花属植物中生物碱类成分的定向分离及作用机制研究的报道。本项目拟继续采用HPLC-HRMS指导四种生于海南地区的鹰爪花属植物中生物碱类成分的快速分离，重点解决以下3个科学问题：（1）建立具有新颖结构的生物碱类成分的快速分离方法；（2）构建鹰爪花属植物活性生物碱类成分轮廓谱；（3）阐明生物碱类成分对肿瘤细胞凋亡、抑制缺氧诱导因子活性及诱导内质网应激活性的作用机制。通过本项目的研究，有望优选出1-2个结构新颖、活性强、选择性好、毒性低的药物候选分子，为创制具有自主知识产权的新型抗肿瘤药物奠定基础.

本项目采用植物化学-生物学相结合的方法对四种番荔枝科鹰爪花属植物鹰爪花、毛叶鹰爪花、香港鹰爪花和狭瓣鹰爪花中的化学成分进行了系统研究，从四种药用植物中共分离鉴定了218个化合物，包括24个新化合物，通过对分离得到的化合物的抗肿瘤活性进行评价发现了17个具有显著抗肿瘤活性的化合物，并选择性地对具有显著抗肿瘤活性的化合物的作用机理进行了初步研究。在研究过程中我们发现了系列结构类型多样的化合物，尤其是发现了多个具有新颖结构的环己烯类化合物和裂环环己烯类化合物，丰富了它们的结构类型，同时通过对分离得到的化合物的抗肿瘤活性评价，得到了更多关于环己烯类化合物和裂环环己烯类化合物的化学结构与其抗肿瘤活性之间关系的数据，不仅为高效低毒、结构新颖的抗肿瘤新药的创制奠定了物质和理论基础，同时为鹰爪花属植物资源的合理开发与利用提供了科学依据。.在本项目研究经费的资助下，通过四年的顺利实施圆满地完成了本项目的预计目标，此外还对几种具有海南特色的热带药用植物中的化学成分及其生物活性开展了研究工作，并取得了一系列的研究成果。截至目前，已发表研究论文15篇，其中包括SCI收录论文13篇，中文双核心论文2篇，获得授权发明专利2项，并培养了博士研究生1名，硕士研究生5名。