运用结构修饰和构建含氮二萜类似物库的方法挖掘麻疯树植物中抗肿瘤活性成分

Jatropha curcas L. (XiaoTongZi), a species jatropha genus of Euphorbiaceae, attacted global attention as a biofuel crop. In China, more than 15 million acres of J. curcas will be cultivated by 2015. Pharmacological researches demonstrated that the root and stem barks of J. curcas possessed antitumor activities. However,neither medicinal preparation nor medicinal ingredients have been developed from J. curcas so far. For full utilization of the abundant resources of J. curcas, it is necessary to explore its bioactive, especially cytotoxic, constituents and its medicinal uses. Consequently, researches were conducted as follows: 1) Structural modification of curcusones A, B, C, and D, all of which are rich in root and stem barks and show slight cytotoxity, could clarify their structure-activity relationship (SAR), discover remarkable cytotoxic compounds, and lay the foundations for developing antitumor drug. 2) Accumulate the different polarity diterpenes from extracts of root and stem barks of J. curcas as the natural diterpene library (NDL). Subsequently, NDL reacted with nitrogenous reagens such as ammonia water，hydrazine hydrate, and amine for building nitrogenous diterpene-likeness library (NDLL), form which bioactive compounds with anticancer activity and other bioactivities were screened and identified.

麻疯树（Jatropha curcas L.）又名小桐子，为大戟科（Euphorbiaceae）麻疯树属植物，是国际上研究最多的能源植物之一，到2015年，将在中国种植1500万亩以上。现代药理研究表明其根皮和树皮具有抗肿瘤活性，但未从中开发出具有应用价值的药用成分或药物制剂。为有效开发大面积种植的麻疯树作为能源植物之外的医药用途，从中筛选生物活性特别是抗肿瘤活性的化合物，我们进行以下研究：1）对麻疯树中含量较高、细胞毒活性较好的二萜化合物curcusones A、B、C、D等进行结构修饰，阐明其构效关系，发现高活性化合物，为开发抗肿瘤药物奠定基础；2）从麻疯树根皮和树皮提取物中富集并构建不同极性大小的二萜化合物库，以天然二萜化合物库为底物，分别与含氮试剂如氨水、水合肼、胺等反应引入氮原子，构建含氮二萜类似物库，并从含氮二萜类似物库中筛选抗肿瘤活性或其它生物活性化合物。

麻疯树（Jatropha curcas L.）又名小桐子，为大戟科（Euphorbiaceae）麻疯树属植物，是国际上研究最多的能源植物之一。现代药理研究表明其根皮和树皮具有抗肿瘤活性，但未从中开发出具有应用价值的药用成分或药物制剂。为有效开发大面积种植的麻疯树作为能源植物之外的医药用途，从中筛选生物活性特别是抗肿瘤活性的化合物，完成了以下研究内容：1）从云南西双版纳产的小桐子、两个小桐子栽培品种皱叶小桐子（J. curcas cv. nigroviensrugosus CY Yang）和多花小桐子（J. curcas cv. multiflorum CY Yang）的根及小桐子种子油中共分离鉴定了88个化合物，其中新化合物31个，部分化合物在抗肿瘤细胞毒活性筛选中表现出显著的细胞毒活性，以上研究进一步丰富了二萜化合物结构类型，也为合理开发利用小桐子属植物资源在医药领域的运用奠定了物质理论基础。2）已完成从curcusones A−D出发，分别对五元环（A环）、七元环（B环）和六元环（C环）进行结构修饰，合成衍生物40多个。通过体外抗肿瘤活性筛选发现A环和C环修饰得到的衍生物活性没有明显提高，而B环的二烯酮结构被破坏会导致活性降低或消失，证明B环二烯酮结构是重要的活性中心，最终阐明了curcusone 类二萜化合物的细胞毒活性构效关系；另外，从curcusones A或B出发，通过一步反应得到的螺环化合物spirocurcasone和副产物pyracurcasone，其中化合物pyracurcasone对五种肿瘤细胞株的细胞毒活性提高，尤其对SW480细胞株的细胞毒性比前体物增强7倍，表明增加体系共轭度可能会导致活性提高；由于pyracurcasone具有不寻常的结构和较好的活性，我们对其形成机理也进行了探讨，以上的发现和结论为今后的结构修饰和开发抗肿瘤药物奠定了基础。共发表论文9篇，其中SCI 论文8篇（IF近30），其中学科前15％论文3篇。