转筋草抗肿瘤转移生物碱成分、衍生合成及其构效关系研究

在阐明转筋草抗肿瘤转移有效成分-转筋草生物碱化合物的基础上，针对正丁醇部位和水层部位中的生物碱组分，以多种模式制备HPLC结合高速逆流色谱分离纯化生物碱化合物，以抗肿瘤转移活性筛选及复筛得到的构效关系预测进行紫罗兰酮生物碱和孕甾烷型生物碱的衍生合成设计，以逐步的衍生合成结合筛选进行定量构效关系研究和结构优化，并以此为指导，重新分析评价有效结构片段，结合细胞毒性评价结果，进一步合成衍生物以得到新药候选化合物。

从转筋草乙醇提取物中共分离得到47个化学成分，经各种有机波谱解析和X-射线单晶衍射，鉴定了各化学成分的结构。其中新化合物19个，新发现一类天然新骨架化合物-紫罗兰酮生物碱。. 活性筛选结果表明，转筋草生物碱成分和非生物碱成分显示了完全不同的活性结果，表明含氮基团的生物碱成分是转筋草抗肿瘤转移作用的主要化学成分。化合物1, 4-7都有β内酰胺基团，其抑制作用强于其他化合物，提示β内酰胺基团能够显著增强其趋化抑制活性；化合物10-13、20-21、25和26的结构类似，除化合物12和13外，其他化合物抑制肿瘤细胞转移作用明显，提示二甲胺基是趋化抑制活性的必需基团。此外，紫罗兰酮型生物碱15也显示了较强的活性。. 分子机制初步探讨表明，化合物1能够显著抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231中integrin β1磷酸化，化合物2显著抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231中 PKCζ的磷酸化水平，化合物10显著抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231及肺腺癌细胞A549中 PKCζ的磷酸化水平。紫罗兰酮型生物碱15是通过下调Akt、PKCζ和integrin β1的磷酸化水平，进而抑制乳腺癌细胞趋化、迁移和侵袭，进一步抑制血管生成而发挥抗肿瘤转移作用的。. 活性成分研究发现了孕甾烷和紫罗兰酮两类结构不同的生物碱化合物，本课题分别从两类化合物中选择化合物25和15作为先导化合物，进行衍生合成和构效关系研究。. 以天然甾体化合物雄酮和表雄酮为原料，综合应用多种有机合成反应完成了先导化合物的半合成及其衍生物的合成，共完成四大系列共计135个衍生物的合成和抗肿瘤转移活性构效关系研究。其中衍生物22c和23f的活性最强。. 对强活性化合物22c和23f抗乳腺癌转移作用机制进行了初步研究。黏附实验、Matrigei胶侵袭实验和血管生成实验结果表明，22c和23f在抑制乳腺癌细胞趋化迁移的同时，能够剂量依存性地抑制乳腺癌细胞的黏附和侵袭，并显著抑制人脐静脉内皮细胞的小管形成。其中，化合物22c和23f是通过抑制基质金属蛋白酶MMP-9的分泌而实现抑制肿瘤细胞侵袭作用的。. 以α-紫罗兰酮为原料，综合应用各种有机合成反应完成了先导化合物的半合成及其衍生物的合成。完成四个系列共计67个目标衍生物的合成与抗肿瘤转移活性构效关系研究，其中化合物40j的活性最强。