瑞香狼毒及其近缘植物的抗艾滋病毒活性二萜药物资源

Plants from the Thymelaeaceae and Euphorbiaceae families contain the structurally unique daphnane-type diterpenoids and their derivatives, which show various bioactivities. Recently, eight daphnane-type diterpenoids from Stellera chamaejasme were found to be extremely potent against HIV replication (EC90 around 0.4 nM) with low cytotoxicity (IC50 around 4.3 μM) and high selectivity index (10750). However, these compounds occur in extremely low yield from the plant.Accordingly, we plan to 1) investigate the chemical constituents of S. chamaejasme and Euphorbia fischeriana which showed significant anti-HIV activity to isolate more anti-HIV diterpenoids as leading compounds and to summarize the structure-activity relationship; 2) analyze the content and distribution of these active compounds in the above 2 plants; 3)search for available resources containing these anti-HIV diterpenoids from the other related plants of Thymelaeaceae and Euphorbiaceae families, and 4) to establish an effective method to isolate these potent anti-HIV diterpenoids in large quantity from plant material for further biological evaluation. This study will provide solid scientific evidence for the exploitation of S. chamaejasme and its related plants, as well as the development of new anti-AIDS drugs.

瑞香烷类二萜及其类似物广泛存在于瑞香科和大戟科植物中，生物活性多样。最近,李国雄教授从草原毒草瑞香狼毒中发现了几个抗艾滋病毒活性超强(EC90约为0.4nM)、细胞毒性低、选择性指数很高（10750）、作用机制新颖的瑞香烷二萜类化合物，但植物中的含量非常低。为此，本项目将(1)选择瑞香狼毒和狼毒大戟等2种具有较强抗HIV活性的植物进行系统深入的化学成分研究，采用艾滋病毒感染的细胞模型评价活性，以获得更多具有显著抗HIV活性的瑞香烷二萜类天然化合物,初步探讨构效关系；(2)分析活性化合物在这2种植物中的含量与分布特点；(3)利用UPLC和LC/MSn技术从瑞香科和大戟科近缘植物中深入挖掘含有抗艾滋病毒活性的瑞香烷二萜药物新资源；(4)建立重要抗艾滋病毒活性化合物的大量提取制备方法,为深入的生物学评价研究提供化合物来源。从而为瑞香狼毒及其近缘植物的开发利用与新型艾滋病防治药物的研制奠定基础。

瑞香烷类二萜及其类似物广泛存在于瑞香科和大戟科植物中，生物活性多样。项目组前期从草原毒草瑞香狼毒中发现了几个抗艾滋病毒(HIV)活性超强(EC90约为0.4nM)、细胞毒性低(IC50 约为4.3 μM)、选择性指数很高（10750）、作用机制新颖的瑞香烷二萜类化合物，但植物中的含量极低。为此，本项目选择瑞香狼毒和月腺大戟2种具有较强抗HIV活性的植物进行系统深入的化学成分研究，采用艾滋病毒感染的细胞模型评价活性，获得了19个瑞香烷型二萜和10个巨大戟烷型二萜两类具有显著抗HIV活性的二萜类天然化合物,并探讨了构效关系；采用SPE-UPLE-MS方法分析了两类活性二萜化合物在这2种植物中的分布特点与我国主要资源产区的药材品质；分别建立了瑞香烷型二萜和巨大戟烷型二萜的质谱裂解规律与UPLC-MSn快速识别技术，并从芫花、甘遂等瑞香科及大戟科植物中快速识别出抗HIV活性二萜成分；分别采用柱色谱和高速逆流色谱技术建立了瑞香狼毒中瑞香烷型二萜的快速富集工艺，得到了含量高、活性强、毒性低的二萜富集产物，为深入的生物学评价研究提供了化合物来源。研究结果为瑞香狼毒及其近缘植物的开发利用与新型艾滋病防治药物的研制奠定了基础。