免费文献传递   相关文献

Synthesis and cytotoxic activities of ardipusilloside I derivatives

九节龙皂苷I衍生物的合成及细胞毒活性研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 16 期 2014 年 8 月

·2316·
九节龙皂苷 I 衍生物的合成及细胞毒活性研究
党 欢,武 锋,王鹏远,王晓娟*
第四军医大学口腔医院 药剂科,军事口腔医学国家重点实验室,陕西 西安 710032
摘 要:目的 对九节龙皂苷 I 进行结构修饰得到新的结构类似物,并对其抗肿瘤活性进行研究。方法 通过对九节龙皂苷
I 的 30 位醛基进行氧化、还原或氨基化合物的缩合得到一系列新的化合物,并采用 MTT 法对合成的衍生物进行 9 种人癌细
胞毒活性研究,通过 IC50来评价其抗肿瘤活性。结果 得到的新化合物 a、b、d 和中间体 c,分别为氢化九节龙皂苷 I、加
氧九节龙皂苷 I、九节龙皂苷缩 4-苄基-3-氨基硫脲和九节龙皂苷缩肼基二硫代甲酸甲酯;其中化合物 a 和中间体 c 对常见的
9 种人癌细胞 IC50 相比原皂苷均降低(P<0.05),说明其对肿瘤细胞的抑制能力较原皂苷增强。结论 通过对九节龙皂苷 I
进行结构修饰,能够使其抗肿瘤活性增强。
关键词:九节龙;九节龙皂苷 I;抗肿瘤活性;结构修饰;氢化九节龙皂苷 I;加氧九节龙皂苷 I;九节龙皂苷缩 4-苄基-3-
氨基硫脲;九节龙皂苷缩肼基二硫代甲酸甲酯
中图分类号:R914 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)16 - 2316 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.16.007
Synthesis and cytotoxic activities of ardipusilloside I derivatives
DANG Huan, WU Feng, WANG Peng-yuan, WANG Xiao-juan
State Key Laboratory of Military Stomatology, Department of Pharmacy, Stomatology Hospital, the Fourth Military Medical
University, Xi’an 710032, China
Abstract: Objective To seek novel compounds with better antineoplastic activities by modifying the structure of ardipusilloside I
(ADS I) isolated from Ardisia pusilla. Methods A series of ADS I derivatives were synthesized through oxidation, reduction, and
condensation on C-30 aldehyde group, and the antineoplastic activities of these compounds against nine kinds of human cancer cells
were evaluated by MTT assay. Results Four derivatives a, b, d, and c were respectively named as hydrogenated ardipusilloside I,
ardipusilloside I oxide, ardipusilloside 4-benzyl-3-thiosemicarbazide, ardipusilloside methyl hydrazinecarbodithioate. Compound a
and c had lower IC50 than the lead compound on nine kinds of human cancer cells (P < 0.05), which indicated that they could enhance
the antineoplastic activities when compared with ADS I. Four derivatives of ADS I were synthesized, among which compounds a and c
had lower IC50 than the lead compound (P < 0.05). Conclusion Through structural modification of ADS I, the antineoplastic activities
are enhanced.
Key words: Ardisia pusilla A. DC.; ardipusilloside I; antineoplastic activity; structure modifying; hydrogenated ardipusilloside I; ardipusi-
lloside I oxide; ardipusilloside 4-benzyl-3-thiosemicarbazide; ardipusilloside methyl hydrazinecarbodithioate

川产九节龙 Ardisia pusilla A. DC. 系紫金牛科
紫金牛属植物的全草,九节龙皂苷(ardipusilloside,
ADS)是从该全草中分离出的单体,分子式为
C53H86O22·2H2O,相对分子质量为 1 074[1],经初步
药理实验研究表明 ADS 具有提高免疫功能和抑制
肿瘤细胞增殖和转移的作用[2]。
本课题组前期已从川产九节龙中分离得到了
3 个新的结构相似的三萜皂苷[1,3],分别命名为九
节龙皂苷 I(ardipusilloside I,ADS I)、九节龙皂
苷 II(ardipusilloside II,ADS II)、九节龙皂苷 III
(ardipusilloside III,ADS III),属于齐墩果烷型五环
三萜类化合物,结构见图 1。前期研究表明 ADS I
和 ADS III 有良好的抗肿瘤活性,ADS I 能明显抑
制人脑胶质瘤 U87 细胞(IC50 为 4.05 μmol/L)[4]、
SHG-44 细胞(IC50 为 9.12 μmol/L)[5]的生长,可引
起胶质瘤细胞凋亡,且不影响脑内正常胶质细胞;

收稿日期:2013-12-13
基金项目:国家自然科学基金面上项目(30973952);陕西省资源主导型产业关键技术(链)项目(2011KTCL03-01)
作者简介:党 欢,女,在读研究生,研究方向为九节龙皂苷及其衍生物抗癌活性研究。Tel: (029)84773998 E-mail: danghuan1226@126.com
*通信作者 王晓娟 Tel: (029)84776189 E-mail: wxjyh231@fmmu.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 16 期 2014 年 8 月

·2317·
O
OH
O
OH
H
O
O
OH
HO OO
O
OHOH
OH
O
OH
OH
OR2
HO
O
R1
O
OH
OOH
OH OH
OH
OH
OH
R1 R2
H
H
OH
ADS I
ADS II
ADS III
1
2
3 4 5 6 7
8910
11
12
13
14
15 16
1718
19 20 21
22
2324
25 26
27
28
29 30
Glc 1
Glc 2
Ara
图 1 九节龙皂苷 I~III 的结构式
Fig. 1 Structures of ADS I—III
ADS I、ADS II 和 ADS III 能同时诱导 U251 细胞
(IC50 分别为 1.55、2.20、3.33 μmol/L)凋亡[3]。
然而皂苷类化合物普遍存在溶血、难以透过血
脑屏障、在肠道内难以吸收等缺陷[6-7],因此丰富皂
苷化合物库,寻找到理化性质和生物活性更好的皂
苷有重要意义。本课题组以 ADS I 为先导化合物,
对其 30 位醛基进行结构修饰,设计引入含有氧、氮
和硫等极性原子的基团,合成了新的化合物 a、b、
d 和中间体 c,分别为氢化九节龙皂苷 I、加氧九节
龙皂苷 I、九节龙皂苷缩 4-苄基-3-氨基硫脲和九节
龙皂苷缩肼基二硫代甲酸甲酯。体外筛选结果发现
化合物 a 和中间体 c 的抗肿瘤作用强于原皂苷。
1 仪器与试剂
Bruker AV—400 型核磁共振仪(瑞士 Bruker
公司);Q-TOF 质谱仪(Micromass 公司);Synergy
HT 多功能酶标检测仪(美国 BioTek 公司);HEPA
Class 100 型二氧化碳培养箱(Thermo Electron 公
司);TE—2000 型倒置显微镜(Nikon 公司);洁净
工作台(苏净集团苏州安泰空气技术有限公司);2~
100 μL 单道可调微量移液枪(德国 Brand 公司)。
ADSI 由本实验室提供(质量分数>98%)。柱
色谱用硅胶、薄层色谱硅胶板(青岛海洋化工有限
公司)。DMEM 高糖培养基、胎牛血清购自美国
HyClone 公司,胰蛋白酶和青链霉素混合液购自北
京 Solarbio 公司,噻唑蓝(MTT)购自美国 Amersco
公司。其他试剂均为市售分析纯。
2 衍生物的合成
2.1 化合物 a 的合成
ADSI(200 mg,0.19 mmol)加入甲醇(4 mL)
及二氯甲烷(6 mL)混合溶液中。NaBH4(7 mg,
0.19 mmol)溶于甲醇(4 mL)中,冰浴下加入九节
龙皂苷 I 溶液中,0 ℃下搅拌 1 h。停止反应后,加
入 1 mol/L 盐酸使溶液 pH 值为 7,旋转蒸发去除溶
剂,粗品经柱色谱分离(三氯甲烷-甲醇 5∶1),得
到化合物 a(120 mg),产率 57%。合成路线见图 2。
ESI-MS m/z: 1 099.6 [M+Na]+。1H-NMR (400 MHz,
DMSO-d6) δ: 5.35 (1H, s, 30-OH), 5.13 (1H, s,
16-OH), 5.09 (1H, s, Rha-H-1), 4.98 (1H, d, J = 8.7
Hz, Glc1-H-1), 4.91 (1H, d, J = 8.4 Hz, Glc2- H-1),
4.87 (1H, m, Rha-H-5), 4.75~4.71 (2H, m, Rha-H-
2~3), 4.73~4.66 (1H, m, Ara-H-1), 4.56~4.49 (4H,
m, Ara-H-2~3, Glc2-H-6a, Glc1-H-6a), 4.44~4.39
(4H, m, Ara-H-4, 5a, Glc1-H-3, 6b), 4.32~4.26 (4H,
m, Rha-H-4, Glc2-H-2, 6b, Glc1-H-4), 4.18 (1H, t, J =
8.5 Hz, Glc2-H-3), 4.00~3.98 (1H, m, Glc2-H-4),
3.98~3.93 (2H, m, Glc1-H-2, 5), 3.86~3.78 (2H, m,
Ara-H-5b), 3.75 (2H, s, H-28), 3.48 (2H, s, H-30),
3.15 (1H, m, H-16), 3.34 ~ 2.98 (2H, m, H-3,
Glc2-H-5), 1.79~1.72 (4H, t, J = 6.1 Hz, H-18,
Rha-H-6), 1.57~1.51 (6H, m, H-2, 12, 15), 1.46~1.41
(6H, m, H-6, 11), 1.36~1.30 (20H, m, H-1, 5, 9, 19),
1.16~1.06 (18H, m, H-23~27, 29); 13C-NMR (100
MHz, DMSO-d6) δ: 207.1 (Rha-C-4), 102.7 (Rha-C-
5), 97.1 (Ara-C-1), 94.6 (Rha-C-1), 94.6 (Glc2-C-1),
92.5 (Glc1-C-1), 90.9 (Glc1-C-5), 89.1 (C-13), 77.8
(Rha-C-3), 77.1 (Rha-C-2), 77.1 (C-3), 74.0 (Glc1-C-
4), 72.8 (C-30), 72.1 (Glc1-C-2), 71.1 (Glc2-C-5),
70.0 (Glc2-C-2), 67.8 (Ara-C-2), 67.4 (Glc2-C-4),
67.2 (Ara-C-3), 67.1 (Ara-C-4), 67.1 (Glc2-C-3), 65.6
(Ara-C-5), 65.2 (Glc1-C-6), 65.0 (Glc1-C-3), 62.5
(Glc2-C-6), 61.2 (C-16), 60.9 (C-28), 51.3 (C-17), 50.1
RO
OH
H
O
RO
OH
O
R=
O
OH
HO OO
O
OH
O
OH
OH
O
OH
OH
OOH
OH OH
HO
O
OH
NaHB4
MeOH-CH2Cl2
a

图 2 化合物 a 的合成路线
Fig. 2 Synthetic route of compound a
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 16 期 2014 年 8 月

·2318·
(C-5), 49.8 (C-9), 43.0 (C-14), 42.8 (C-18), 34.7 (C-8),
33.9 (C-4), 32.6 (C-10), 32.0 (C-7), 31.3 (C-21), 29.1
(C-20), 28.8 (C-1), 28.0 (C-12), 27.8 (C-15), 25.9
(C-19), 22.6 (C-2), 19.4 (C-25), 19.3 (C-29), 18.9
(C-23), 18.6 (C-24), 18.3 (C-26), 18.2 (C-22), 17.6
(C-6), 16.3 (C-11), 16.2 (C-27)。
2.2 化合物 b 的合成
叔丁醇(62 mL)及 85%磷酸(20 mL)加入
250 mL 烧瓶中,75 ℃下回流,收集 38 ℃馏份,
得 2-甲基-2-丁烯。于 25 mL 烧瓶中依次加入 ADSI
(100 mg,0.09 mmol)、叔丁醇(2 mL)、四氢呋喃
(1 mL)及 2-甲基-2-丁烯(2 mL),冰浴下往其中
滴加新制的 NaH2PO4/NaClO2/H2O(0.10 g/0.10 g/1
mL),滴加完后继续搅拌 15 min,置于室温下反应
45 min。停止反应后,分离出有机相,用正丁醇(1
mL)萃取水相后合并有机相,旋转蒸发去除溶剂,
粗品经柱色谱分离(三氯甲烷-甲醇 1∶1),得到化
合物 b(91 mg),产率 90%。合成路线见图 3。ESI-MS
m/z: 1 090.6 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ:
5.13 (1H, s, 30-OH), 5.09 (1H, s, Rha-H-1), 4.98 (1H,
d, J = 8.7 Hz, Glc1-H-1), 4.89 (1H, d, J = 8.4 Hz,
Glc2-H-1), 4.77 (1H, m, Rha-H-5), 4.72~4.67 (1H,
m, Ara-H-1), 4.61~ 4.56 (2H, m, Rha-H-2~ 3),
4.53 ~ 4.43 (2H, m, Ara-H-2 ~ 3, Glc2- H-6a,
Glc1-H-6a), 4.41 ~ 4.36 (4H, m, Ara-H-4, 5a,
Glc1-H-3, 6b), 4.35 (1H, s, 16-OH), 4.32~4.21 (4H,
m, Rha-H-4, Glc2-H-2, 6b, Glc1-H-4), 4.18 (1H, t, J =
8.5 Hz, Glc2-H-3), 4.10~3.98 (1H, m, Glc2-H-4),
3.96~3.86 (2H, m, Glc1-H-2, 5), 3.82~3.72 (3H, m,
Ara-H-5b), 3.69 (2H, s, H-28), 3.67 (1H, s, H-16),
3.11(1H, s, H-3), 2.89 (1H, s, H-18), 2.02 (1H, s, H-2),
1.53~1.39 (8H, m, H-5, 6, 9, 11, 12, 15), 1.36~1.32
(10H, m, H-1, 7, 19, 21~22), 1.16~0.67 (18H, m,
H-23~27, 29);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ:
208.3 (Rha-C-4), 174.5 (C-30), 102.7 (Rha-C-5), 97.7
(Ara-C-1), 95.7 (Rha-C-1), 94.3 (Glc2-C-1), 92.5 (Glc1-
C-1), 91.0 (Glc1-C-5), 89.0 (C-13), 78.1 (Rha-C-3),
77.3 (C-3), 77.1 (Rha-C-2), 73.8 (Glc1-C-4), 72.0
(Glc1-C-2), 70.1 (Glc2-C-5), 70.0 (Glc2-C-2), 69.9
(C-16), 68.8 (C-28), 67.7 (Ara-C-2), 67.3 (Glc2-C-4),
67.2 (Ara-C-3), 67.0 (Ara-C-4), 67.0 (Glc2-C-3), 65.6
(Ara-C-5), 65.2 (Glc1-C-6), 65.0 (Glc1-C-3), 62.4
(Glc2-C-6), 51.3 (C-17), 50.1 (C-5), 49.8 (C-9), 42.8
(C-14), 36.4 (C-18), 36.0 (C-20), 35.6 (C-8), 34.7 (C-4),
34.0 (C-10), 32.6 (C-7), 32.0 (C-21), 31.0 (C-1), 29.1
(C-12), 28.8 (C-15), 25.9 (C-19), 25.8 (C-2), 19.4 (C-
25), 19.3 (C-29), 18.9 (C-23), 18.6 (C-24), 18.3 (C-26),
17.9 (C-6), 17.6 (C-22), 16.2 (C-11), 16.2 (C-27)。
RO
OH
O
H
O
RO
OH
O
NaClO2, NaH2PO4
O
OH
HO OO
OOH
O
OH
OH
O
OH
OH
OOH
OH OH
HO
OH
O
R=
OH
H3PO4
b
+

图 3 化合物 b 的合成路线
Fig. 3 Synthetic route of compound b
2.3 化合物 d 的合成
在 250 mL 烧瓶中加入 KOH(9.00 g,0.16 mol)、
乙醇(50 mL)。冰浴条件下加入水合肼(6.0 mL,
0.15 mol),搅拌至 KOH 溶解。保持冰浴向反应瓶
中缓慢滴加二硫化碳(9.0 mL,0.15 mol),生成黄
色混浊物,滴加时间约为 1 h。反应液静置,待其分
层后除去上层液体,向下层反应液中加入 40%乙醇
/水溶液(35 mL),在冰浴条件下向反应液中缓缓加
入碘化钾(18 g,0.11 mol),产生大量白色沉淀。
反应停止后用布氏漏斗抽滤,少量乙醇水溶液冲洗
滤饼。粗品干燥后重结晶(乙醇,45 ℃),得到 6.5
g 淡黄色固体(肼基二硫代甲酸甲酯)。ADSI(215
mg,0.2 mmol)溶于异丙醇(5 mL)中,搅拌下加
入肼基二硫代甲酸甲酯(50 mg,0.4 mmol),升温
至 50 ℃搅拌反应 3 h。反应停止后,旋转蒸发去除
溶剂,粗品经柱色谱分离(三氯甲烷-甲醇 10∶3),
得到中间体 c(227 mg),产率 96%。
中间体 c(116.5 mg,0.1 mmol)加入甲醇(2 mL)
中溶解,搅拌下加入苄氨(30 μL,0.2 mmol),加
热至 60 ℃反应 5 h。旋转蒸发去除溶剂,粗产品经
柱色谱分离(三氯甲烷-甲醇 10∶3)得到 91 mg 化
合物 d,产率 73%。合成路线见图 4。ESI-MS m/z:
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 16 期 2014 年 8 月

·2319·

图 4 化合物 d 的合成路线
Fig. 4 Synthetic route of compound d
1 236.6 [M+Na]+。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ:
8.32 (1H, s, H-30), 7.36~7.31 (2H, m, H-3′, 5′),
7.30~7.25 (2H, m, H-2′, 6′), 7.24 (1H, s, H-4′), 5.47
(2H, s, H-35), 5.13 (1H, s, Rha-H-1), 5.09 (1H, d, J =
8.7 Hz, Glc1-H-1), 4.98 (1H, d, J = 8.4 Hz, Glc2-
H-1), 4.91 (1H, d, J = 6.1 Hz, Rha-H-5), 4.90 (2H,
s,H-28), 4.87 (1H, s, H-16), 4.87~4.73 (1H, m,
Ara-H-1), 4.72~4.57 (2H, m, Rha-H-2~3), 4.61~
4.56 (2H, m, Ara-H-2~3, Glc2-H-6a, Glc1-H-6a),
4.53~4.43 (4H, m, Ara-H-4, 5a, Glc1-H-3, 6b), 4.41~
4.21 (4H, m, Rha-H-4, Glc2-H-2, 6b, Glc1-H-4), 4.19
(1H, t, J = 8.5 Hz, Glc2-H-3), 3.96 (1H, s, H-3),
3.96~3.86 (1H, m, Glc2-H-4), 3.82~3.62 (2H, m,
Glc1-H-2, 5), 3.66~3.41 (3H, m, Ara-H-5b), 2.81
(1H, s, H-18), 1.57~1.50 (6H, m, H-2, 12, 15),
1.40~1.38 (9H, m, H-5, 9, 11, 16, 19, 21), 1.36~1.30
(6H, m, H-1, 7, 22), 1.16~1.06 (18H, m, H-23~27,
29);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 207.8 (Rha-
C-4), 170.5 (C-33), 146.5 (C-30), 129.7 (C-1′), 118.5
(C-3′), 118.5 (C-5′), 103.8 (C-2′), 103.8 (C-6′), 102.8
(C-4′), 102.1 (Rha-C-5), 98.2 (Ara-C-1), 94.3
(Rha-C-1), 93.6 (Glc2-C-1), 92.8 (Glc1-C-1), 90.3
(Glc1-C-5), 89.0 (C-13), 77.8 (Rha-C-3), 77.5 (C-3),
76.9 (Rha-C-2), 74.3 (Glc1-C-4), 72.5 (Glc1-C-2),
71.1 (Glc2-C-5), 70.2 (Glc2-C-2), 69.9 (C-16), 69.8
(C-28), 67.9 (Ara-C-2), 67.4 (Glc2-C-4), 67.2 (Ara-
C-3), 67.0 (Ara-C-4), 66.7 (Glc2-C-3), 65.6 (Ara-C-
5), 65.1 (Glc1-C-6), 65.0 (Glc1-C-3), 62.4 (Glc2-C-6),
56.3 (C-35), 51.9 (C-17), 50.1 (C-5), 49.8 (C-9), 42.8
(C-14), 42.3 (C-18), 36.4 (C-8), 36.0 (C-4), 35.9
(C-10), 34.2 (C-7), 34.0 (C-21), 32.6 (C-1), 32.0
(C-12), 31.0 (C-15), 29.1 (C-19), 28.8 (C-2), 26.0
(C-20), 25.9 (C-25), 19.4 (C-29), 19.3 (C-23), 18.9
(C-24), 18.6 (C-26), 18.3 (C-6), 17.7 (C-22), 16.3
(C-11), 16.2 (C-27)。
3 抗肿瘤作用研究
采用 MTT 法对脑胶质瘤细胞 U251、肺腺癌细
胞 A549、鼻咽癌细胞 5-8F、肝癌细胞 Bel7402、白
血病细胞 K562、乳腺癌细胞 MCF-7、胃癌细胞
SGC7901、宫颈癌细胞 HeLa、结肠癌细胞 SW480
共 9 种人肿瘤细胞系进行体外活性筛选。
培养以上肿瘤细胞至生长对数期后,0.25%的
胰蛋白酶消化 2 min 左右,用 DMEM 高糖培养液制
备单细胞悬液,调整细胞密度为 5×104个/mL,每
孔 100 μL 接种于 96 孔培养板,37 ℃、5% CO2 下
培养。24 h 后对照组加入 100 μL 培养液,给药组加
入 100 μL 各浓度药物,每个药物浓度设 6 个复孔,
37 ℃、5% CO2 下继续培养。2 d 后每孔加入 5
mg/mL MTT 溶液 20 μL,继续培养 4 h,弃上清,
加 DMSO 150 μL,室温震荡 10 min,使 MTT 结晶
完全溶解,酶联免疫检测分析仪测定 490 nm 的吸
光度(A490)值。每个肿瘤细胞株实验重复 3 次。
按下列公式计算抑制率。
抑制率=1-A 给药组 / A 对照组
以给药组药物浓度的对数为横坐标,细胞抑制
率为纵坐标绘制剂量效应曲线,求得各化合物半数
抑制浓度(IC50),结果见表 1。
MTT 结果显示,化合物 a 和中间体 c 的 IC50
与原皂苷相比均有所降低,说明化合物 a 和中间体
c 对肿瘤细胞的抑制率增强;其中中间体 c 的抗肿
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 16 期 2014 年 8 月

·2320·
表 1 ADSI 及其结构类似物对 9 种肿瘤细胞系的 IC50 (n = 3)
Table 1 IC50 of ADSI and its analogues on nine kinds of tumor cell lines (n = 3)
IC50 / (mg·L−1) 化合物
U251 A549 5-8F Bel7402 K562 MCF-7 SGC7901 HeLa SW480
a 5.41 7.18 8.24 6.54 4.13 7.11 6.89 7.42 7.81
b 54.30 80.85 38.80 40.53 24.60 43.60 21.25 43.75 21.08
c 3.45 5.78 6.79 4.18 4.98 3.67 6.86 7.14 7.47
d 100.46 163.87 164.45 66.24 90.70 79.00 71.05 69.86 35.64
ADSI 8.80 19.72 26.55 13.41 10.78 25.77 26.20 43.11 35.92

瘤活性较原皂苷明显增加(P<0.05)。反之,化合
物 b 和化合物 d 的 IC50与原皂苷相比明显增加,说
明化合物 b 和化合物 d 的抗肿瘤活性减弱。
4 讨论
寻找高效低毒的天然植物成分是抗肿瘤药物研
究的重要方向。近年来报道包括九节龙皂苷在内的
多种皂苷具有显著的抗癌活性[8]。但由于多数皂苷
具有溶血作用,难以通过循环系统给药,限制了其
应用。本研究以 ADSI 为先导化合物对其 30 位的醛
基进行结构修饰,共合成了包括中间体在内的 4 个
新化合物,并通过体外筛选发现化合物 c 对所有细
胞均表现出很好的抑制活性,对 MCF-7 细胞最为敏
感;化合物 b 对 SGC7901 和 SW480 细胞有抑制作
用;化合物 d 对 U251 细胞表现出的活性最差,比
较发现对MCF-7细胞活性最好的化合物 c修饰后是
原 ADSI 活性的 7 倍左右。同时,本实验也揭示了
一定的构效关系:C-30 位引入较大基团时,由于其
空间位阻效应可显著降低皂苷的抗肿瘤活性,例如
化合物 d 对 U251 细胞的抑制活性降低至原 ADSI
的 1/11 左右;C-30 位引入强吸电子基团对抗肿瘤活
性不利,而供电子基团可以提高其抗肿瘤效果。尤
其是引入醛基缩氨基硫脲的结构后,活性增加比较
明显。据推测,这可能与此硫脲结构易与拓扑异构
酶 II 的口袋结合有关[9-10],具体的原因正在进一步
研究中。通过本研究,证明了九节龙皂苷类衍生物
还有巨大的开发潜力。期待在未来可以通过合成方
法学的研究构建九节龙皂苷衍生物库,通过计算机
辅助药物设计总结化合物与靶点的构效关系,为以
后设计更好活性的化合物提供指导。
参考文献
[1] 张清华, 王晓娟, 缪振春, 等. 川产九节龙皂苷的化学
研究 [J]. 药学学报, 1993, 28(9): 673-678.
[2] 陶小军, 龙静雯, 贺建宇, 等. 九节龙皂苷 I 的抗肿瘤
作用和免疫调节作用 [J]. 中国药理学通报 , 2005,
21(9): 1070-1073.
[3] Tang H F, Yun J, Lin H W, et al. Two new triterpenoid
saponins cytotoxic to human glioblastoma U251MG cells
from Ardisia pusilla [J]. Chem Biodivers, 2009, 6(9):
1443-1452.
[4] Xiong J, Cheng G, Tang H T, et al. Ardipusilloside I
induces apoptosis in human glioblastoma cells through a
caspase-8-independent FasL/Fas-signaling pathway [J].
Environ Toxicol Pharmacol, 2009, 27(2): 264-270.
[5] 玉 石 , 李 娟 , 张晓楠 . 九节龙皂苷诱导胶质瘤
SHG-44 细胞凋亡的实验观察 [J]. 现代生物医学进展,
2009, 9(14): 2616-2618.
[6] Han M, Sha X, Wu Y, et al. Oral absorption of
ginsenoside Rb1 using in vitro and in vivo models [J].
Planta Med, 2006, 72(5): 398-404.
[7] 汤海峰, 马 宁, 田 冶, 等. 抗神经胶质瘤——皂苷
类抗癌新药开发的突破口? [J]. 世界科学技术—中医
药现代化, 2010, 12(6): 851-863.
[8] 吴夏慧, 胡文静, 薛 娇, 等. 六种天然皂苷抗肿瘤作
用的研究进展 [J]. 现代肿瘤医学 , 2011, 19(10):
2113-2116.
[9] Bender R P, Jablonksy M J, Shadid M, et al. Substituents
on etoposide that interact with human topoisomerase II
alpha in the binary enzyme-drug complex: contributions
to etoposide binding and activity [J]. Biochemistry, 2008,
47(15): 4501-4509.
[10] Siwek A, Staczek P, Wujec M, et al. Cytotoxic effect
and molecular docking of 4-ethoxycarbonylmethyl-1-
(piperidin-4-ylcarbonyl)-thiosemicarbazide—a novel
topoisomerase II inhibitor [J]. J Mol Model, 2013, 19:
1319-1324.