对叶大戟特征性活性成分ES2的衍生物合成及其抗肿瘤多药耐药作用研究

Euphorbia sororia A. Schrenk, an annual herb, is mainly found in Xinjiang Uyghur Autonomous Region of China and Central Asia. Fructus of E. sororia, a traditional Uyghur medicine, has been used to cure abdominal pain, abdominal distention, skin disease, paralysis and improve intelligence and appetite. Our previous phytochemical investigations on this plant yielded the jatrophane-type macrocyclic diterpenoid, named ES2, which displayed potent multidrug resistance reversal activity. On this basis, a preliminary study have been conducted to explore the MDR reversal mechanism of the compound ES2. And we are intend to synthesis a series of derivatives of ES2 and the jatrophane-type macrocyclic diterpenoids, serving for further biological activity screening, such as cytotoxicity and MDR reversal activity, in order to reveal the structure-activity relationship of these compounds. New effective lead compounds and their pharmacological mechanism are expected to be found, to provide the theoretical basis for the development of innovative property drugs.

对叶大戟是传统的新疆维吾尔药材，具有利水消肿，镇咳平喘，燥湿开胃，健脑益智的作用。临床上长期用于治疗腹胀胃弱，食少健忘，语言不利，肢体瘫痪，皮肤疾病等病症。在苏孜阿甫片、复方苏孜阿甫蜜膏、加瓦日西库木尼、依力提提蜜膏、苏孜阿甫软膏、苏扎甫散、赛拉尼散等十几种成熟的维吾尔医复方药中作为主要成分应用。我们前期从对叶大戟中分离得到的假白榄烷型大环二萜类化合物（ES2）具有显著的多药耐药逆转活性，其活性优于阳性对照药维拉帕米。在此基础上，我们对该ES2进行了初步的作用机制研究，初步探讨了该化合物的作用靶点。本课题拟通过对该化合物进行结构修饰，合成一系列的ES2衍生物，并对所合成的衍生物进行细胞毒性、多药耐药逆转活性等生物活性筛选，分析该系列化合物的结构与活性之间的构效关系，以期发现高效的新型先导化合物，并充分揭示其作用机理，为自主知识产权的创新药物开发及当地资源的有效利用提供理论依据。

对叶大戟的果实作为新疆的传统民族药材，具有利水消肿，镇咳平喘，燥湿开胃，健脑益智的作用，并是多种维吾尔医复方药中如苏孜阿甫片、复方苏孜阿甫蜜膏、加瓦日西库木尼、依力提提蜜膏、苏孜阿甫软膏、苏扎甫散、赛拉尼散中的主要成分。本项目在明确对叶大戟中假白榄烷型大环二萜类化合物ES2具有显著的多药耐药逆转活性的研究基础上，进一步开展了ES2的提取分离及其制备工艺学研究、ES2衍生物的合成及构效关系研究和ES2及其活性衍生物的药理作用研究。确定了95%乙醇冷浸提取、两次硅胶柱层析除杂、反向ODS硅胶柱层析富集、结晶和重结晶的ES2提取分离和制备工艺。利用该工艺，获得富含ES2的有效部位，其中8个ES2系列化合物（ES2和7个结构类似物）的含量为90.3%。从对叶大戟中还分离得到16个ES2的结构类似物，其中3个类似物分别得到9.88克、7.10克和2.33克，其纯度分别为89.69%、91.30%和97.24%。从小果大戟和密花大戟中分别分离鉴定ES2结构类似物15和17个。对这些结构类似物进行了体外MDR活性筛选并总结了构效关系，发现C-8位异丁酰基取代具有增强化合物MDR逆转活性、C-8位上亲脂性取代对MDR活性有不同程度的影响。完成了对ES分子的酯基、15位碳、双键的有效改造。脱酯基的衍生物能继续进行酯化，连接各种不同的酯基，得到多种衍生物。通过体内外ES2逆转肿瘤MDR活性的系统评价、分子作用机制及早期成药性研究，发现ES2具有来源于天然产物、选择性作用于P-gp靶标、逆转肿瘤MDR作用强、药代参数好、细胞毒和全身毒副作用小、动物模型有效等特点。应用转录组学与蛋白组学方法和技术分析，发现miRNA的miR-92b-3p、miR-199a-5p和ITGB4、eEF2K和IGF2BP3蛋白可能是新的MDR标记物和ES2靶标。本研究结果为以大戟属植物中假白榄烷型大环二萜类化合物为基础的创新药物研究提供了理论依据和坚实基础。