三七中抗肿瘤皂苷组合物的发现和比例寻优及其稀有皂苷构效关系研究

中药是抗肿瘤药物的重要来源，我国在植物资源上具有突出优势；体外加工处置和体内过程对中药的活性成分及药效具有重要影响。前期研究发现蒸制过程和体内代谢大幅改变三七的化学指纹图谱，并显著提高其抗肿瘤活性。在此背景下，本项目传承和创新中药整体观的科研思路，通过集成化学、生物学、信息学等多学科理念、方法和技术，开展三七药材中抗肿瘤有效成分群辨识、活性皂苷组合物发现和比例寻优、以及稀有皂苷构效关系研究，动态跟踪体外加工和体内过程对三七活性成分和药效的重要影响；对于高活性的皂苷组合物和稀有皂苷，将进一步验证它们的在体抗肿瘤活性。通过以上研究，旨在整体化学成分群的基础上，实现三七活性皂苷组合物体内外有效成分群基本清楚、活性贡献度明确、质量稳定可控的目标，对基于三七及其稀有皂苷的创新药物研发、指导临床合理用药等具有重要的科学意义和应用价值。

本项目对人参属植物（三七、人参、西洋参）的化学成分开展了系统研究，发展了稀有三七皂苷快速制备工艺，积累三七皂苷对照品40个；研究了三七皂苷的质谱诊断碎片离子、特征裂解方式，从人参属植物中鉴定了皂苷类成分200个；对人参属植物及其炮制品皂苷类成分进行全面比较，发现三七中总皂苷含量最高，达80-100 mg/g，蒸制显著改变人参属药材的化学成分群，主要化学反应包括逐级脱糖及C-20位脱水；采用自身对照的标准叠加质谱定量策略，有效克服基质影响，提高三七皂苷质谱定量准确度；建立了肠道菌群作为中药体内药效物质发现、作用模式研究的体外模型，鉴定三七皂苷肠道代谢产物25个；三七皂苷抗肿瘤构效关系表明，糖连接数目与其细胞毒性成反比，糖连接位点对抗癌活性的贡献度排序为C-3 > C-6 > C-2，母核为PPD型的人参皂苷活性更强，C-20位的双键位于末端时活性更强，C-20位的立体构型为S型时活性更强。在Scientific Reports、Journal of Chromatography A等SCI杂志发表论文9篇，获得授权发明专利2项，组织承办中国科协第 254 次、 266次青年科学家论坛，应邀作国内外会议报告 3次。获得比尔盖茨“大挑战2015•青年科学家奖” 、国家万人计划青年拔尖人才、2014年“江苏省十大杰出青年”、2013年科技部 “中青年科技创新领军人才”、2012年国家首批“优秀青年科学基金”。“中药有效成分群发现与质量评价研究”项目获得2013年教育部自然科学一等奖（排名2）。