基于消除溶血性的PSA/PSD衍生物的设计、合成与抗肿瘤活性研究

We had isolated and identified 44 compounds from the Pulsatilla chinensis (Bge.) Regel. There are 8 new compounds. We found that Pulsatilla Saponin A (PSA) and Pulsatilla Saponin D (PSD) had potent antitumor activity in vitro and vivo by screening and they had strong haemolytic activity at the same time . Adopting the modern chromatography techenology of "enrichment by macroporous adsorption resin - translation by basic hydrolysis - purify by ODS" , we had separated PSA and PSD from Pulsatilla chinensis (Bge.) Regel. We will design and synthesis more than 50 new derivatives with PSA、PSD as lead compounds. We will evaluate their haemolysis and cytotoxicity in vitro. Based on the result, we will select 2～3compounds and study their antitumou activity in vivo. We will disclose the structure, including 1) 28-substituent group 2)12,13-substituent group 3) 3-sugar 4) substituent group of 3- sugar, and haemolysis, cytotoxicity, antitumor activity relations of the derivatives. We expect that we wound improve or maintain the antitumor activity and at the same time avoid the haemolysis problem of PSA and PSD derivatives. The research will contribute to resolve the haemolysis problem of pentacyclic triterpenoid saponins.

本课题组已从中药白头翁Pulsatilla chinensis (Bge.) Regel中分离、鉴定44个化合物，其中8个新化合物。经体内外抗肿瘤活性筛选，发现化合物白头翁皂苷A(PSA)、白头翁皂苷D(PSD)具有明确的抗肿瘤活性，但同时具有强烈的溶血性。本项目采用"大孔吸附树脂富集-碱水解转化-ODS动态轴向色谱分离" 三步串联的工艺从白头翁中高效分离PSA、PSD；以PSA、PSD为先导物，设计、合成50余个衍生物；对衍生物进行体外、体内的抗肿瘤活性研究，重点关注衍生物溶血性的改善；探讨1）28-位取代其、2）12，13-位取代基、3）3-位糖的种类及4）糖上取代基的改变对衍生物溶血性、细胞毒性、体内抗肿瘤活性的影响，总结构效关系和构毒关系。本项目旨在提高或保持PSA、PSD衍生物抗肿瘤活性的同时消除其溶血性，为解决五环三萜皂苷类化合物的溶血性难题奠定基础。

白头翁皂苷A，D具有明确的体内、外抗肿瘤活性，溶血毒性是阻碍其作为临床抗肿瘤注射剂的主要障碍。为消除其溶血毒性并保留抗肿瘤活性，本研究采用“大孔吸附树脂富集-碱水解转化-ODS动态轴向色谱分离” 三步串联的工艺从传统中药白头翁中高效分离白头翁皂苷A，D；以白头翁皂苷A，D为先导物，运用合理药物设计的原理，针对C-3,C-12,C-28位设计、合成80个衍生物；对衍生物进行体外生物活性评价，包括采用MTT法评价衍生物对肿瘤细胞的细胞毒性，评价衍生物对兔红细胞的溶血毒性，评价衍生物对酯酶水解的稳定性；优选化合物进行深入地急性毒性、抗肿瘤药效、体内代谢、组织分布、药物制剂学研究。更重要的是，本研究发现了抗肿瘤活性部分保留、溶血毒性明显降低的衍生物。本研究揭示了白头翁皂苷A/D衍生物的构效关系、构毒关系，为该类化合物的深入结构修饰提供理论指导。本研究为解决三萜皂苷的溶血毒性提供了新的思路，并且用新的试验数据表明，解决皂苷的溶血毒性不是一条不可逾越的鸿沟。