韓通,陳曦,張永博,李達(dá)翃,金成浩
(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院,大慶163319;2.沈陽(yáng)藥科大學(xué)中藥學(xué)院)
燈盞乙素(scutellarin),又名野黃芩苷,是從燈盞細(xì)辛中提取分離得到的一種重要的黃酮類天然產(chǎn)物(圖1)[1]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,燈盞乙素具有心腦血管保護(hù)、抗氧化、抗炎和抗腫瘤等多種藥理活性[2]。目前,燈盞乙素已作為藥物的主要有效成分廣泛應(yīng)用于心血管疾病的治療中,如燈盞花素片、注射劑和滴丸等。因此,基于燈盞乙素良好的生物活性,近年來(lái)對(duì)燈盞乙素的研究越來(lái)越廣泛。其中,燈盞乙素的抗腫瘤作用是近年來(lái)研究較多的熱點(diǎn)方向之一。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,燈盞乙素可以通過(guò)多種途徑來(lái)發(fā)揮抗癌作用。例如,燈盞乙素可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[3-4]、抑制腫瘤轉(zhuǎn)移和侵襲[5-6]、逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的耐藥性[7]和增加腫瘤對(duì)藥物的敏感性等[8-9]。除了具有良好的抗腫瘤活性,燈盞乙素還具有較低的毒性,體外抗細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)表明,燈盞乙素可以選擇性的靶向腫瘤細(xì)胞,而對(duì)正常細(xì)胞毒性較小[10-11]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明燈盞乙素在持續(xù)高劑量的給藥下對(duì)小鼠幾乎無(wú)毒性[12]。這為以燈盞乙素為先導(dǎo)化合物進(jìn)一步開發(fā)新的高效低毒的抗癌藥物提供了良好的基礎(chǔ)。
圖1 燈盞乙素的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1 Chemical structure of scutellarin
然而,燈盞乙素的溶解性差、半衰期短和生物利用度低等藥代動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,限制燈盞乙素的進(jìn)一步應(yīng)用。對(duì)燈盞乙素進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾是改善燈盞乙素藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的主要手段之一。科研工作者嘗試對(duì)燈盞乙素的糖羧基進(jìn)行酯化獲得燈盞乙素酯類前藥,如燈盞乙素乙酯、芐酯和不同分子量的聚乙二醇酯等,并研究酯化對(duì)燈盞乙素體內(nèi)代謝的影響,發(fā)現(xiàn)酯化后燈盞乙素的水溶性、穩(wěn)定性和生物利用度有了一定的提高[13-14]。然而,體內(nèi)酯酶較多,酯鍵在體內(nèi)仍極易代謝,相比于酯鍵,酰胺鍵的穩(wěn)定性更高,因此,研究選擇多種脂肪胺,合成了燈盞乙素的酰胺衍生物。此外,芐基是黃酮類化合物結(jié)構(gòu)改造一個(gè)常用的藥效團(tuán),如黃芩素的7-OH芐基化后,其衍生物的抗腫瘤活性顯著增強(qiáng)[15-16]。為了進(jìn)一步提高燈盞乙素的抗腫瘤活性,燈盞乙素結(jié)構(gòu)中的4′-OH和6-OH進(jìn)行芐基取代。綜上,研究以天然產(chǎn)物燈盞乙素為先導(dǎo)化合物,通過(guò)簡(jiǎn)單易行的化學(xué)合成方法,獲得了4個(gè)燈盞乙素酰胺類衍生物,并對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行抗腫瘤細(xì)胞株增殖活性測(cè)試。根據(jù)數(shù)據(jù),對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析。
市售燈盞乙素購(gòu)于南京澤朗生物科技有限公司;溴化芐、1-乙基-3(3-二甲基丙胺)碳二亞胺(EDCI)、1-羥基苯并三唑(HOBt)、丙胺、異丙胺、己胺和環(huán)己胺等藥品均購(gòu)于上海阿拉丁生化科技有限公司;碳酸鉀,N,N-二甲基甲酰胺(DMF),乙酸乙酯,無(wú)水甲醇等試劑均為化學(xué)純或分析純。醇鈉由金屬鈉和無(wú)水甲醇制得。柱色譜分離采用硅膠H或硅膠(200~300目),薄層色譜用硅膠GF254,均采購(gòu)于青島海洋化工廠。
磁力攪拌器(鞏義市予華儀器設(shè)備有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(EYELA,東京理化器械株式會(huì)社);Bruker-ARX-300型和Bruker-AV-600型(TMS作內(nèi)標(biāo))核磁共振光譜儀;日本島津GCMS-5050A氣質(zhì)聯(lián)用儀;Agilent 1100離子阱型液-質(zhì)聯(lián)用儀。
1.3.1 4 ′,6-二芐基-燈盞乙素芐酯(2)的合成
取市售燈盞乙素1(300 mg,0.65 mmol),溶于10 mL DMF,攪拌至完全溶解。加入溴化芐(0.38 mL,3 mmol)和無(wú)水碳酸鉀(414 mg,3 mmol),室溫?cái)嚢?4 h,硅膠薄層色譜(TLC)監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程,待反應(yīng)完成后。將反應(yīng)液傾入20 mL冰水混合物中,乙酸乙酯萃?。?×30 mL),飽和食鹽水溶液洗滌,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,濾液濃縮,經(jīng)硅膠柱色譜分離(二氯甲烷∶甲醇20∶1),得黃色粉末狀固體2,該化合物結(jié)構(gòu)經(jīng)1H-NMR、13C-NMR和HR-MS確證。
1.3.2 4 ′,6-二芐基-燈盞乙素(3)的合成
取化合物2(1 000 mg,1.37 mmol),溶于80 mL甲醇中,攪拌至固體完全溶解,滴加2 mL甲醇鈉,室溫反應(yīng)24 h,硅膠薄層色譜(TLC)監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程,待反應(yīng)完成后。將反應(yīng)液濃縮,加水調(diào)pH至4~5,有大量沉淀析出,抽濾,烘干,得黃色粉末狀固體3,該化合物結(jié)構(gòu)經(jīng)1H-NMR和MS確證。
1.3.3 4 ′,6-二芐基-燈盞乙素丙基酰胺(4a)的合成
將中間體3(100 mg,0.16 mmol),溶于5 mL的DMF中,攪拌至固體完全溶解。加入HOBT(26 mg,0.19 mmol)、EDC(I60 mg,0.32 mmol)和丙胺(20μL,0.16 mmol),于室溫反應(yīng)24 h。硅膠薄層色譜(TLC)監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程,待反應(yīng)完成后。將反應(yīng)液傾入30 mL的H2O中,乙酸乙酯萃?。?×20 mL),飽和食鹽水溶液洗滌,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,濾液濃縮,經(jīng)硅膠柱色譜分離(二氯甲烷∶甲醇20∶1),得到黃色粉末狀固體4a,該化合物結(jié)構(gòu)經(jīng)1H-NMR、13C-NMR和HRMS確證。
1.3.4 4 ′,6-二芐基-燈盞乙素異丙基酰胺(4b)的合成
化合物4b的合成方法同4a,4′,6-二芐基-燈盞乙素(3)與異丙胺進(jìn)行縮合,得到黃色粉末狀固體4′,6-二芐基-燈盞乙素異丙基酰胺(4b)。該化合物結(jié)構(gòu)經(jīng)1H-NMR、13C-NMR和HR-MS確證。
1.3.5 4′,6-二芐基-燈盞乙素己基酰胺(4c)的合成
化合物4c的合成方法同4a,4′,6-二芐基-燈盞乙素(3)與己胺進(jìn)行縮合,得到黃色粉末狀固體4',6-二芐基-燈盞乙素己基酰胺(4c)。該化合物結(jié)構(gòu)經(jīng)1H-NMR、13C-NMR和HR-MS確證。
1.3.6 4 ′,6-二芐基-燈盞乙素環(huán)己基酰胺(4d)的合成
化合物4d的合成方法同4a,4′,6-二芐基-燈盞乙素(3)與環(huán)己胺進(jìn)行縮合,得到黃色粉末狀固體4′,6-二芐基-燈盞乙素環(huán)己基酰胺(4d)?;衔锝Y(jié)構(gòu)經(jīng)1H-NMR、13C-NMR和HR-MS確證。
圖2 燈盞乙素衍生物的合成路線Fig.2 Synthesis route of scutellarin derivatives
1.3.7 體外抗增殖活性測(cè)試
采用臺(tái)盼藍(lán)法測(cè)試目標(biāo)化合物4a~d的抗腫瘤活性。選取人白血病細(xì)胞株HL-60和THP-1在37℃、5%CO2飽和濕度的培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)。培養(yǎng)液為含10%熱滅活胎牛血清,青霉素100 U·mL-1和鏈霉素100 U·mL-1的RPMI1640細(xì)胞培養(yǎng)基。48 h更換培養(yǎng)液,細(xì)胞貼壁后,用0.25%胰蛋白酶消化傳代。實(shí)驗(yàn)用細(xì)胞均處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,臺(tái)盼藍(lán)拒染法表明細(xì)胞活力大于95%。
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的受試細(xì)胞,以5×104cells·mL-1的密度接種于24孔板內(nèi),每孔內(nèi)2 mL。接種完畢后即加入相應(yīng)濃度的待測(cè)藥物。藥物處理72 h后,從每孔的細(xì)胞懸液中吸取50μL細(xì)胞懸液,加入50μL的0.4%臺(tái)盼藍(lán)溶液中混勻,在3 min內(nèi),于光學(xué)顯微鏡下觀察,分別計(jì)數(shù)每孔的細(xì)胞總數(shù)。每孔中的總細(xì)胞數(shù)占對(duì)照孔總細(xì)胞數(shù)的百分比即為該濃度藥物的生長(zhǎng)抑制率。每個(gè)細(xì)胞及藥物至少進(jìn)行3次獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)。采用SPSS軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,各組數(shù)據(jù)均采用平均值±SD的方式表示。
中間體及目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu),采用核磁波譜1HNMR和13C-NMR,以及質(zhì)譜MS進(jìn)行了鑒定。
中間體2:4′,6-二芐基-燈盞乙素芐酯,產(chǎn)率67%。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ(ppm):12.96(s,1H,5-OH),8.03(d,2H,J=9.0 Hz,H-2′,6′),7.55(d,2H,J=7.0 Hz,Ar-H),7.48(d,2H,J=7.4 Hz,Ar-H),7.36(m,9H,Ar-H),7.25(d,2H,J=7.0 Hz,Ar-H),7.20(d,2H,J=9.0 Hz,H-3′,5′),7.12(s,1H,H-8),6.95(s,1H,H-3),5.66(d,1H,J=5.3 Hz,H-1″),5.57(d,1H,J=5.7 Hz,sugar hydroxyl),5.43(d,1H,J=7.4 Hz,sugar hydroxyl),5.37(d,1H,J=5.3 Hz,sugar hydroxyl),5.24(s,2H,-CH2-),5.17(d,2H,J=11.9 Hz,-CH2-),5.02(d,2H,J=10.9 Hz,-CH2-),4.29(d,1H,J=9.6 Hz,H-5″),3.53-3.40(m,3H,H-2″,3″,4″);MS(ESI)m/z:733.2[M+H]+.
中間體3:4′,6-二芐基-燈盞乙素(3),產(chǎn)率95%。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ(ppm):12.98(s,1H,5-OH),8.05(d,2H,J=8.5 Hz,H-2′,6′),7.56(d,2H,J=7.3 Hz,Ar-H),7.48(d,2H,J=7.3 Hz,Ar-H),7.41(t,2H,J=7.4 Hz,Ar-H),7.37(m,3H,Ar-H),7.32(t,1H,J=7.1 Hz,Ar-H),7.21(d,2H,J=8.7 Hz,H-3′,5′),7.13(s,1H,H-8),6.95(s,1H,H-3),5.67(d,1H,J=4.9 Hz,H-1″),5.40(d,2H,J=7.4 Hz,sugar hydroxyl),5.22(s,2H,-CH2-),5.02(dd,2H,J=10.9 Hz,-CH2-),4.09(d,1H,H-5″),3.48-3.42(m,3H,H-2″,3″,4″);MS(ESI)m/z:643.2[M+H]+.
目標(biāo)化合物4a:4′,6-二芐基-燈盞乙素丙基酰胺,產(chǎn)率91%。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ(ppm):12.96(s,1H,5-OH),8.08(d,2H,J=9.0 Hz,H-2′,6′),8.01(t,1H,J=5.7 Hz,-NH-),7.57(d,2H,J=6.8 Hz,Ar-H),7.49(d,2H,J=6.9 Hz,Ar-H),7.41(d,2H,J=7.0 Hz,Ar-H),7.35(m,4H,Ar-H),7.21(d,2H,J=9.0 Hz,H-3′,5′),7.07(s,1H,H-8),6.96(s,1H,H-3),5.59(d,1H,J=5.8 Hz,H-1″),5.31(d,1H,J=5.3 Hz,sugar hydroxyl),5.26(d,1H,J=5.0 Hz,sugar hydroxyl),5.21(d,1H,J=7.7 Hz,sugar hydroxyl),5.24(s,2H,-CH2-),5.09(d,1H,J=10.9 Hz,-CH2-),4.98(d,1H,J=10.9 Hz,-CH2-),3.94(d,1H,J=9.6 Hz,H-5″),3.53-3.36(m,3H,H-2″,3″,4″),3.03(m,2H,-CH2-),1.40(m,2H,-CH2-),0.78(t,3H,J=7.2 Hz,-CH3);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ(ppm):182.84,168.14,164.25,162.04,156.77,153.24,152.68,138.02,136.93,131.84,128.98,128.98,128.87,128.87,128.57,128.57,128.52,128.52,128.31,128.31,123.35,115.86,115.86,106.39,103.88,100.59,94.72,76.93,76.32,74.66,73.42,71.21,70.07,22.50,11.67;HR-MS(ESI)m/z calcd for C38H37NO11[M+Na]+706.236 7,found 706.227 9.
目標(biāo)化合物4b:4′,6-二芐基-燈盞乙素異丙基酰胺,產(chǎn)率49%。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ(ppm):12.94(s,1H,5-OH),8.09(d,2H,J=9.0 Hz,H-2′,6′),7.95(d,1H,J=7.7 Hz,-NH-),7.56(d,2H,J=6.9 Hz,Ar-H),7.48(d,2H,J=7.0 Hz,Ar-H),7.41(t,2H,J=7.4 Hz,Ar-H),7.36(m,3H,Ar-H),7.32(d,1H,J=7.0 Hz,Ar-H),7.20(d,2H,J=9.0 Hz,H-3′,5′),7.09(s,1H,H-8),6.96(s,1H,H-3),5.59(d,1H,J=5.9 Hz,H-1″),5.31(d,1H,J=5.2 Hz,sugar hydroxyl),5.27(d,1H,J=5.1 Hz,sugar hydroxyl),5.17(d,1H,J=7.7 Hz,sugar hydroxyl),5.24(s,2H,-CH2-),5.09(d,1H,J=10.8 Hz,-CH2-),4.98(d,1H,J=10.8 Hz,-CH2-),3.87(d,1H,J=9.4 Hz,H-5″),3.82(m,1H,-CH-),3.58-3.43(m,3H,H-2″,3″,4″),1.07(d,3H,J=6.6 Hz,-CH3),1.02(d,3H,J=6.5 Hz,-CH3);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ (ppm):182.84,167.01,164.20,162.05,156.77,153.22,152.64,138.00,136.92,131.86,128.97,128.97,128.88,128.88,128.57,128.57,128.51,128.51,128.32,128.32,123.33,115.83,115.83,106.41,103.83,100.88,94.90,77.01,76.51,74.66,73.47,70.94,70.08,22.74,22.63;HR-MS(ESI)m/z calcd for C38H37NO11[M+Na]+706.236 7,found 706.226 9.
目標(biāo)化合物4c:4′,6-二芐基-燈盞乙素己基酰胺,產(chǎn)率49%。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ(ppm):12.95(s,1H,5-OH),8.10(d,2H,J=8.9 Hz,H-2′,6′),8.00(t,1H,J=5.3 Hz,-NH-),7.56(d,2H,J=6.9 Hz,Ar-H),7.49(d,2H,J=7.1 Hz,Ar-H),7.42(t,2H,J=7.6 Hz,Ar-H),7.36(m,3H,Ar-H),7.32(d,1H,J=7.2 Hz,Ar-H),7.21(d,2H,J=9.0 Hz,H-3′,5′),7.07(s,1H,H-8),6.98(s,1H,H-3),5.60(brs,1H,H-1″),5.20(d,1H,J=7.8 Hz,sugar hydroxyl),5.24(s,2H,-CH2-),5.09(d,1H,J=10.8 Hz,-CH2-),4.98(d,1H,J=10.8 Hz,-CH2-),3.92(d,1H,J=9.6 Hz,H-5″),3.54-3.43(m,4H,H-2″,3″,4″),3.06(m,2H,-CH2-),1.35(m,2H,-CH2-),1.15(m,2H,-CH2-),1.04(m,4H,-CH2-),0.65(t,3H,J=6.9 Hz,-CH3);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ (ppm):182.85,166.71,164.24,162.05,156.72,153.27,152.73,138.00,136.19,131.84,131.21,130.77,128.98,128.98,128.88,128.88,128.58,128.58,128.52,128.52,128.31,128.31,123.33,115.87,115.87,106.44,103.89,100.58,94.70,76.99,76.44,74.69,73.42,70.96,70.07,47.33,25.48,19.66,18.05,16.48,6.93;HR-MS(ESI)m/z calcd for C41H41NO11[M+Na]+746.268 0,found 746.257 8.
目標(biāo)化合物4d:4′,6-二芐基-燈盞乙素環(huán)己基酰胺,產(chǎn)率39%。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ(ppm):12.94(s,1H,5-OH),8.10(d,2H,J=8.9 Hz,H-2′,6′),7.94(d,1H,J=8.1 Hz,-NH-),7.56(d,2H,J=6.9 Hz,Ar-H),7.48(d,2H,J=7.0 Hz,Ar-H),7.41(t,3H,J=7.8 Hz,Ar-H),7.36(d,2H,J=7.7 Hz,Ar-H),7.32(d,1H,J=7.1 Hz,Ar-H),7.19(d,2H,J=9.0 Hz,H-3′,5′),7.11(s,1H,H-8),6.97(s,1H,H-3),5.59(brs,1H,H-1″),5.28(m,4H,-CH2,sugar hydroxyl),5.14(d,1H,J=7.8 Hz,sugar hydroxyl),5.09(d,1H,J=10.9 Hz,-CH2-),4.98(d,1H,J=10.9 Hz,-CH2-),3.90(d,1H,J=9.7 Hz,H-5″),3.57-3.43(m,4H,H-2″,3″,4″),1.58(m,6H,-CH2-),1.19(m,4H,-CH2-);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ(ppm):182.85,166.88,164.20,162.04,156.73,153.18,152.66,138.00,136.93,131.84,128.99,128.99,128.87,128.87,128.57,128.57,128.51,128.51,128.32,128.32,123.36,115.81,115.81,106.40,103.84,100.88,94.97,76.11,76.37,74.66,73.50,70.74,70.06,47.70,32.54,32.49,25.62,24.65,24.56;HR-MS(ESI)m/z calcd for C41H41NO11[M+Na]+746.268 0,found 746.259 8.
目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)解析以4a為例,在1H-NMR譜數(shù)據(jù)中,存在明顯的燈盞乙素結(jié)構(gòu)中B環(huán)上4個(gè)氫信號(hào),以AA XX的系統(tǒng)形式存在;在δ7.57~7.35附近存在10個(gè)芳香氫信號(hào),判斷為兩個(gè)芐基中苯環(huán)氫信號(hào);在δ5.24處存在二氫單峰以及δ5.09和4.98處存在兩個(gè)一氫雙峰,判斷為4和6取代芐基上的亞甲基氫信號(hào);δ3.03處表現(xiàn)為二氫多重峰,歸屬為丙基中與氮相連的亞甲基;δ1.40處表現(xiàn)為二氫多重峰,歸屬為丙基中的亞甲基;δ0.78處表現(xiàn)為三氫三重峰,歸屬為丙基中與亞甲基相連的甲基氫信號(hào)。另外,在13C-NMR譜數(shù)據(jù)中出現(xiàn)24個(gè)芳香碳信號(hào)以及兩個(gè)羰基碳信號(hào),判斷為燈盞乙素結(jié)構(gòu)中的芳香碳、4位羰基和糖上的羰基信號(hào)以及兩個(gè)芐基上的芳香碳信號(hào);在高場(chǎng)區(qū)出現(xiàn)丙基的碳信號(hào)。高分辨質(zhì)譜HR-MS(ESI)m/z calcd for C38H37NO11[M+Na]+706.236 7,found 706.227 9。綜上,確認(rèn)化合物為所設(shè)計(jì)合成的目標(biāo)化合物4a。
對(duì)所合成的燈盞乙素衍生物4a~d進(jìn)行抗白血病活性測(cè)試,選取人白血病細(xì)胞株HL-60和THP-1,采用臺(tái)盼藍(lán)染色法進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見表1。從表中的數(shù)據(jù)可以看出,所有化合物對(duì)兩株腫瘤細(xì)胞株均表現(xiàn)出一定的抑制作用。4a~d對(duì)THP-1細(xì)胞株的抗增殖活性強(qiáng)于HL-60,表現(xiàn)出明顯的腫瘤細(xì)胞選擇性,并且對(duì)THP-1的抗腫瘤作用強(qiáng)于先導(dǎo)化合物燈盞乙素,表明芐基取代可以提升燈盞乙素對(duì)THP-1細(xì)胞株的抑制作用。其中,化合物4d對(duì)THP-1的作用最強(qiáng),其IC50值為16.77μmmol·mL-1。
表1 燈盞乙素衍生物的體外抗白血病細(xì)胞株增殖活性Table 1 Anti-proliferation activity of scutellarin derivatives against leukemic cell lines in vitro
當(dāng)前,惡性腫瘤依然是在世界范圍內(nèi)威脅人類健康的最主要疾病之一。在中國(guó),癌癥儼然已經(jīng)成為一個(gè)重大的公共衛(wèi)生問(wèn)題,其致死率僅次于心腦血管疾病高居第二位[17]。隨著科技發(fā)展和生活水平的不斷提高,癌癥的預(yù)防、診斷和治療能力不斷提高,化療方法依然在癌癥的治療過(guò)程中占據(jù)重要地位,但化療藥物發(fā)揮藥效的同時(shí),伴隨著較多的毒副作用,因此,開發(fā)新型的抗腫瘤藥物仍然是迫在眉睫的問(wèn)題。
從天然產(chǎn)物中尋找新型的抗腫瘤藥物一直是研究的熱點(diǎn)之一[18-19]。黃酮類化合物是一類極有研究?jī)r(jià)值的天然次生代謝產(chǎn)物,其廣泛分布于自然界植物中,具有結(jié)構(gòu)多樣、活性優(yōu)良和含量較高等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此,黃酮類化合物一直是研究人員熱衷的研究對(duì)象。依靠豐富的自然資源,黃酮類化合物的研究開發(fā)極為迅速,在過(guò)去的20年里,提取,鑒定的黃酮類新化合物多達(dá)幾千余個(gè)[20-25]。這些豐富多樣的結(jié)構(gòu)為藥物發(fā)現(xiàn)提供了先導(dǎo)化合物來(lái)源,也為新藥研發(fā)及藥物設(shè)計(jì)提供了靈感。已有多種黃酮類藥物進(jìn)入臨床應(yīng)用,如醋柳黃酮、依普黃酮和黃酮哌酯等。此外,漢黃芩素作為抗癌新藥,也已進(jìn)入臨床研究。因此,開發(fā)黃酮類抗癌藥物成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)[26]。燈盞乙素是一種極具藥用價(jià)值的黃酮類化合物,其抗癌能力近年來(lái)研究較多,眾多藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)燈盞乙素對(duì)于腫瘤的發(fā)生和發(fā)展起到重要的抑制作用。燈盞乙素對(duì)血液瘤和實(shí)體瘤都具有較強(qiáng)的抑制作用,已有文獻(xiàn)報(bào)道,燈盞乙素可以抑制多種白血病細(xì)胞株如HL-60、THP-1、CHRF、H9、NB4、U937、K562和Ju rkat的增殖,其半數(shù)抑制濃度(IC50)從35μmmol·mL-1到165μmmol·mL-1不等,并呈現(xiàn)明顯的濃度依賴性[2,27]。因此,可以證實(shí)燈盞乙素對(duì)血液瘤細(xì)胞具有廣譜性且抗腫瘤活性良好。
截至目前,針對(duì)燈盞乙素抗腫瘤活性的結(jié)構(gòu)改造研究較少,并由于其藥代性質(zhì)差的問(wèn)題,使其很難進(jìn)行深入的體內(nèi)抗腫瘤活性研究。為了進(jìn)一步擴(kuò)展燈盞乙素的抗腫瘤功能,探索其體內(nèi)抗腫瘤效果?;谇捌诘奈墨I(xiàn)調(diào)研,研究合成了燈盞乙素的酰胺類衍生物,期望在改善藥代性質(zhì)的同時(shí),進(jìn)一步增強(qiáng)其抗腫瘤活性,獲得4個(gè)目標(biāo)化合物4a~d。選取對(duì)燈盞乙素較為敏感的白血病細(xì)胞株HL-60(人早幼粒白血病細(xì)胞)和THP-1(人急性單核白血病細(xì)胞),采用臺(tái)盼藍(lán)染色法,進(jìn)行了體外抗增殖活性測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示,衍生物對(duì)兩株細(xì)胞都具有抑制作用,但比較衍生物對(duì)兩株細(xì)胞的IC50值,可以發(fā)現(xiàn)化合物4a~d具有腫瘤細(xì)胞選擇性,對(duì)THP-1細(xì)胞株的抑制活性更強(qiáng)。尤其以環(huán)己基酰胺化合物4d的IC50值最小,為燈盞乙素的三分之一。從測(cè)試結(jié)果可以分析出,此類化合物的構(gòu)效關(guān)系如下:(1)隨著脂肪胺碳鏈的增加,抗腫瘤增殖活性逐步降低;(2)4′位和6位芐基取代后,對(duì)THP-1的抑制活性增加;(3)脂肪環(huán)酰胺衍生物對(duì)THP-1的抗腫瘤活性強(qiáng)于直連脂肪酰胺。后續(xù),我們將會(huì)對(duì)燈盞乙素酰胺類衍生物進(jìn)行正常細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)測(cè)試,評(píng)價(jià)酰胺類衍生物的選擇性,擇優(yōu)進(jìn)行抗腫瘤機(jī)制研究。
以燈盞乙素為先導(dǎo)化合物,基于其良好的抗腫瘤活性和低毒性,對(duì)其開展藥物化學(xué)研究。通過(guò)三步化學(xué)反應(yīng),對(duì)燈盞乙素的4′,6位羥基進(jìn)行芐基化,水解裸露糖羧基,并在糖羧基位置通過(guò)與多種胺縮合,獲得燈盞乙素酰胺衍生物。采用臺(tái)盼藍(lán)染色法測(cè)試目標(biāo)化合物4a~d的抗白血病細(xì)胞株HL-60和THP-1增殖活性?;钚詼y(cè)試數(shù)據(jù)表明,化合物4d對(duì)THP-1細(xì)胞具有較強(qiáng)的抗增殖能力,IC50值為16.77μmmol·mL-1,明顯強(qiáng)于先導(dǎo)化合物燈盞乙素,值得進(jìn)行更為深入的藥理作用機(jī)制研究,為燈盞乙素的抗腫瘤功能開發(fā)提供理論依據(jù)。
黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)2021年3期