甘青大戟中肿瘤多药耐药逆转活性二萜类成分发现和研究

在确证甘青大戟中存在逆转肿瘤多药耐药（MDR）成分，并发现活性成分为千金烷等二萜类成分的基础上，通过活性与色谱-波谱联用相结合跟踪，运用组合闪式色谱与全自动制备HPLC以及超低温探头NMR等高效率分离和结构鉴定方法，从锁定的活性组分中，寻找并分离获取新型骨架活性成分，研究其结构和活性特点；并以甘青大戟中二萜类成分生源合成分析为指导，以较高含量千金烷二萜为前体，设计合成不同骨架系列衍生物，结合活性测定，研究构效关系；同时，在发现甘青大戟千金烷二萜具有非P-gp依赖逆转肿瘤MDR等独特作用的基础上，从影响P-gp等转运蛋白功能、肿瘤细胞微环境、微管蛋白、细胞周期调控及凋亡诱导等方面，研究其作用机制。该项目在甘青大戟微量新骨架成分结构、生源指导的转化合成、逆转肿瘤MDR活性特点、构效关系和作用机制等方面，有开创性学术意义，也可为肿瘤MDR逆转剂新型药物研究提供先导化合物，潜在应用价值。

肿瘤多药耐药导致众多肿瘤化疗药物作用降低乃至失效，其发生机制及其逆转剂和/或调节药物的研究成为热点。大戟属植物富含多样性结构和包括逆转多药耐药等多样性活性的二萜类化合物。该项目从甘青大戟乙醇提取物中累计分离鉴定了具有多样性结构的85个化合物，包括42个新化合物；尤其是对显示逆转多药耐药活性组分中微量二萜类成分进行了系统分离和结构鉴定，发现二萜类化合物47个，包括2种新骨架结构和31个新化合物。以生源合成关联分析为指导，用3个较高含量千金烷二萜为前体，首次实现了甘青大戟中几种不同骨架二萜结构之间转化合成，并制备获得具有不同骨架和结构特点的多样性系列衍生物41个；通过逆转多药耐药活性测定分析，发现了多种构效关系，包括千金烷二萜骨架中5,6-环氧、5-羟基-6-烯、5-烯、5-羟基-6(17)-烯及其3-位酯化及酯化基团和15-位酯化及酯化基团，以及具有5/6/8环系的甘青大戟宁A衍生物、5/6/7/3环系的甘青大戟素B衍生物、5/6/6/4环系的甘青大戟素A衍生物及其12-位和15-位取代基团等对逆转多药耐药活性的影响；从影响P-gp转运蛋白功能、微管蛋白表达、细胞周期调控及凋亡诱导等方面，研究了活性化合物EM-E-11-4的耐药逆转特点和机制，发现EM-E-11-4对不同组织来源和不同耐药机制的肿瘤耐药细胞及其亲本敏感细胞均表现出对Taxol耐药逆转和增敏活性；EM-E-11-4能够抑制P-gp ATPase活性干扰P-gp转运功能、下调耐药细胞异常活化的ERK存活通路、影响Taxol与其靶点微管系统的相互作用、抑制βIII-tubulin的过表达，表现出对Taxol特异的耐药逆转和增敏作用。该项目在甘青大戟微量成分结构、生源指导的转化合成、构效关系、逆转肿瘤多药耐药活性特点和机制等方面，均完成了预期研究内容、取得了新的发现、达到了预期目标，为肿瘤MDR逆转剂新型药物研究提供了科学依据和先导结构。部分研究结果已发表在本领域有重要影响的国内外学术期刊《Org. Lett.》、《J. Nat. Prod.》、《Chin. Chem. Lett.》、《J. Asian. Nat. Prod. Res.》等上发表研究论文8篇；新骨架活性化合物，被本领域著名综述性期刊Nat. Prod. Rep.选为热点报道（hot off the press）。