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科研進(jìn)展
燈臺(tái)葉堿藥化與質(zhì)量系列研究新進(jìn)展 文章來(lái)源:植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間:2018-07-16 | 作者:羅曉東 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 燈臺(tái)葉是傣族民間及東南亞國(guó)家著名藥材,最早記載于《貝葉經(jīng)》。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所云南特色植物資源的利用與開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)羅曉東研究組揭示了燈臺(tái)葉堿是治療呼吸道疾病的藥效成分,并長(zhǎng)期開(kāi)展燈臺(tái)葉堿藥效物質(zhì)基礎(chǔ)、制備與質(zhì)量控制的系列研究。 為了闡明燈臺(tái)葉中的藥效物質(zhì)基礎(chǔ),蔡祥海博士等在燈臺(tái)葉中發(fā)現(xiàn)了一對(duì)具有雙鍵順?lè)串悩?gòu)的單萜吲哚生物堿 E(Z)-alstoscholarine,它們的結(jié)構(gòu)特征包括骨架重排并增加了兩個(gè)碳原子,其結(jié)構(gòu)最終得到X-單晶衍射的確認(rèn)(Organic letter, 2007, 1817);隨后他們又發(fā)現(xiàn)燈臺(tái)葉中具有籠狀結(jié)構(gòu)的吲哚生物堿 scholarisine A,其生物合成途徑可能源于picrinine的氧化、重排及內(nèi)酯化(Organic letter, 2008, 577);此外,他們還發(fā)現(xiàn)了燈臺(tái)葉堿中 picrinine 型的主要單萜吲哚生物堿 (Chinese Journal of Natural Medicines. 2008, 20)和基于單萜吲哚生物堿重排獲得的微量新穎骨架喹啉生物堿(Zeitschrift für Naturforschung B, 2010, 1164)。 燈臺(tái)葉堿的藥學(xué)研究需要通過(guò)藥效標(biāo)志物的化學(xué)含量控制,實(shí)現(xiàn)中藥材及其制劑的安全、有效性的控制及有效期限的確定。羅曉東研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)燈臺(tái)葉藥材及燈臺(tái)葉堿的化學(xué)組成和藥效相關(guān)性研究,發(fā)現(xiàn)燈臺(tái)葉藥材及燈臺(tái)葉堿隨儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng),物質(zhì)基礎(chǔ)與藥效呈一致性改變,但急性毒性基本保持不變。在對(duì)長(zhǎng)期儲(chǔ)存的燈臺(tái)葉藥材及燈臺(tái)葉堿的研究中,楊興偉博士等發(fā)現(xiàn)5個(gè)具有6/5/6/6/6稠環(huán)的復(fù)雜骨架體系的吲哚生物堿 alstoscholarisines A-E,顯示出促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的活性(Organic Letters 2014, 5808);通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化、單晶衍射及ECD計(jì)算確定了稠環(huán)新穎吲哚生物堿 alstolactines A-C的絕對(duì)構(gòu)型(Tetrahedron Letters 2014, 4593)。此外,他們還發(fā)現(xiàn)了燈臺(tái)葉中特有 scholarisine A籠狀結(jié)構(gòu)的類似物scholarisines I, J (Tetrahedron 2015, 3694);以及具有因分子共軛體系擴(kuò)增而在可見(jiàn)光下呈現(xiàn)綠色的alstoscholarisine F和分子結(jié)構(gòu)中具有3個(gè)N原子的 alstoscholarisine G (Tetrahedron letters 2015, 6715)。進(jìn)一步,秦徐杰博士等發(fā)現(xiàn)3個(gè)形成C-3/N-1的新穎結(jié)構(gòu)吲哚生物堿 alstoscholarisines H-J ,并與夏成峰研究組合作完成了其基于生源途徑的全合成(Organic Letters 2016, 654)。這些結(jié)構(gòu)新穎吲哚生物堿可能源于藥材存放過(guò)程中valesamine的N-甲基化、酯基水解、緩慢氧化及重排,以及picrinine的緩慢氧化、重排及分子內(nèi)酯交換。 在對(duì)燈臺(tái)葉堿CMC與藥效相關(guān)性系列研究中,近期博士生于浩飛等又進(jìn)一步挖掘到燈臺(tái)葉中特有的籠狀吲哚新穎結(jié)構(gòu) scholarisines T-V,初步藥理研究顯示了該類化合物具有顯著的抗大腸桿菌活性,上述研究成果以“Cage-like monoterpenoid indole alkaloids with antimicrobial activity from Alstonia scholaris”為題發(fā)表(Tetrahedron Letters, 2018, 2975.)。此外,博士生魏鑫與合作者從長(zhǎng)期存儲(chǔ)燈臺(tái)葉中,發(fā)現(xiàn)了以糖橋鏈接的新穎二聚吲哚生物堿 alstoniasidines A和B,對(duì)于腦膠質(zhì)瘤干細(xì)胞具有很好的抑制活性,且對(duì)人體正常細(xì)胞的沒(méi)有毒性;其抗腫瘤主要通過(guò)增加白細(xì)胞介素1(IL-1)及腫瘤壞死因子(TNF-a)的表達(dá),從而誘導(dǎo)腫瘤干細(xì)胞的凋亡。上述研究成果以“Unprecedented sugar bridged bisindoles selective inhibiting glioma stem cells”為題發(fā)表(Bioorganic & Medicinal Chemistry 2018, 1776.)。系列CMC研究顯示了燈臺(tái)葉堿結(jié)構(gòu)物質(zhì)基礎(chǔ)與藥效的一致性,其治療呼吸道疾病的藥效與控制化學(xué)標(biāo)志物的含量成線性相關(guān),因而可以通過(guò)簡(jiǎn)便的化學(xué)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和保存過(guò)程中藥材及燈臺(tái)葉堿的安全性、有效性的保障。 燈臺(tái)葉堿系列研究引起了有機(jī)化學(xué)家的關(guān)注和追蹤研究,多個(gè)有機(jī)合成團(tuán)隊(duì)采用不同的策略,完成并發(fā)表了14個(gè)燈臺(tái)葉堿天然產(chǎn)物的全合成;著名刊物《化學(xué)評(píng)述》也對(duì) scholarisine A 和 alstoscholarisines A 的發(fā)現(xiàn)及全合成進(jìn)行了專題章節(jié)評(píng)述(Chemical Review,2015, 9465;2017, 12052)。
(責(zé)任編輯:李雪) |
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