艾里莫芬烷倍半萜抗白血病构效关系研究

艾里莫芬烷倍半萜抗白血病构效关系研究【内容摘要】目的研究艾里莫芬烷倍半萜抗白血病作用构效关系，为该类倍半萜构造修饰和开发利用提供参考根据。方法对呋喃艾里莫芬烷倍半萜-橐吾酮〔ligularone，9〕进行构造修饰，采取mtt法对从橐吾属植物中分离得到的艾里莫芬烷倍半萜以及橐吾酮构造修饰物进行体外抑制人早幼粒白血病细胞〔hl-60〕生长活性评价。结果以橐吾酮为原料通过光敏氧化得内酯倍半萜〔10〕，鉴定为6-oxo-8β-methoxyeremophilenolide，通过复原和乙酰化反应获得了2个呋喃倍半萜修饰产品，分别为epiligularol(11)，epiligularolacetate(12)。活性评价实验结果表示清楚所有内酯艾里莫芬烷倍半萜对hl-60细胞生长有明显的抑制造用，化合物1～6的ic50＜10μg/ml，化合物7，8，10的ic50在10～20μg/ml之间，具有c9和c10位不饱和构造的内酯倍半萜〔1～6〕活性较强；所有呋喃艾里莫芬烷倍半萜没有抑制活性，而橐吾酮通过光敏氧化转化为内酯倍半萜后有抑制活性。结论初次研究了橐吾酮的光敏氧化反应，橐吾酮的呋喃环光敏氧化后可转化为内酯环；初次讨论了艾里莫芬烷倍半萜抗白血病作用构效关系。该类倍半萜的12〔8〕内酯环可能是抗白血病〔hl-60〕的关键活性基团，具有c9和c10位不饱和构造的内酯倍半萜活性较强。【本文关键词语】艾里莫芬烷倍半萜；抗肿瘤；构效关系；白血病abstract：objectivetostudythestructure-activityrelationshipoferemophilanesesquiterpenesagainstleukemia.methodsthreederivatives(10-12)werepreparedfromligularone.theinvitrocytotoxicitiesofnineeremophilanesesquiterpenes(1-9)whichwereisolatedfromligulariaspeciesandthreederivatives(10-12)againstcancercelllinehl-60weresthreederivativeswerepreparedfromligularoneandtheywereidentifiedas6-oxo-8β-methoxyeremophilenolide(10),epiligularol(11)andepiligularolacetate(12),respectively.eremophilanolides1-6showedcytotoxicactivitiesonhl-60cancercellswithic50＜10μg/mlanderemophilanolides7,8and10exhibitedcytotoxicactivitiesonhl-60cancercellswithic50intherangeof10to20μg/ml,whereasfuranoeremophilanes9,11and12showednocytotoxicactivitiesonhl-60cancercells.conclusionligularone,afuranoeremophilanecanbeconvertedintoaneremophilanolidethroughphotosensitizedoxygenation.thelactonegroupoferemophilanesesquiterpenesisakeyactivegroupagainstleukemiaanderemophilanolideswithunsaturatedc-9andc-10showedmoreactivities.keywords：eremophilanesesquiterpene;antitumor;structure-activityrelationship;leukemia艾里莫芬烷倍半萜(eremophilanesesquiterpenes)是菊科千里光族植物中存在的一类特征性化学成分，如千里光族的橐吾属［1］和千里光属［2］等属植物中含有很多该类成分，重要有两种类型：7〔8〕并呋喃型(furanoeremophilane)和12〔8〕内酯型(eremophilanolide)。据文献报道艾里莫芬烷倍半萜具有抗肿瘤［1～6］等作用。本文采取mtt法对从橐吾属植物中分离得到的多种艾里莫芬烷倍半萜［7,8］进行了体外抑制人早幼粒白血病细胞〔hl-60〕生长活性研究。为了进一步讨论该类倍半萜构造与抗白血病活性的关系，为该类倍半萜构造修饰和开发利用提供参考根据，本文还对呋喃倍半萜-橐吾酮进行了构造修饰,研究了橐吾酮的光敏氧化反应。初次讨论了艾里莫芬烷倍半萜抗白血病作用构效关系。1仪器与材料bruker-400型核磁共振波谱仪(bruker公司)；agilent1100lc/msdtrap液相色谱-质谱联用仪(安捷伦公司)；nicoletimpact410红外光谱仪(thermonicolet公司)；x-4显微熔点仪(温度未校正)；pe-241mc旋光仪(perkinelmer公司)；xpa光化学反应仪〔南京胥江机电厂〕。恒温co2培养箱〔德国heraeus〕；酶联免疫检测仪〔美国bio-rad〕。rpmi1640培养基〔gibco-brllifetechnologiesinc〕；小牛血清〔杭州四季青生物工程材料〕；mtt(sigma公司)。受试化合物：艾里莫芬烷倍半萜化合物1-12〔构造见图1〕,纯度≥98%〔hplc〕；受试化合物溶液(1mg/ml)：用培养液配制，加5%dmso助溶，用0.22μm滤膜过滤除菌。细胞株：人早幼粒白血病细胞hl-60〔上海细胞生物研究所〕。2方法与结果2.1橐吾酮构造修饰以橐吾酮〔9〕为原料通过光敏氧化转化为内酯倍半萜〔10〕，通过复原和乙酰化反应获得了2个呋喃倍半萜修饰物〔11，12〕合成路线见图1。2.1.1橐吾酮〔9〕的光敏氧化参照文献［9］方法。将橐吾酮770mg、玫瑰红30mg溶于300ml甲醇中，缓慢通入空气，在光化学反应仪中，用汞灯〔300w〕照耀1h，回收甲醇，残渣溶于4ml吡啶中，缓慢滴入1ml醋酐，反应物在室温下搅拌过夜，加水终止反应，用醋酸乙酯萃取，石油醚重结晶，得到无色针晶化合物10(135mg)。化合物10：无色针晶〔醋酸乙酯〕，mp158～159℃，［α］25d=-17.1°〔c,1,chcl3〕；分子式：c16h22o4；esi-msm/z：301［m+na］+，279［m+h］+；1h-nmr(acetone-d6，400mhz)δ：2.11(1h，m，h-1)，1.55(1h，m，h-1)，1.55(1h，m，h-2)，1.30(1h，m，h-2)，1.64(1h，m，h-3)，1.55(1h，m，h-3)，1.97(1h，m，h-4)，2.55(1h，dd，j=13.6，13.6hz，h-9)，2.21(1h，dd，j=13.6，4.0hz，h-9)，1.83(1h，m，h-10)，1.91(3h，s，h-13)，1.14(3h，s，h-14)，0.65(3h，d，j=6.8hz，h-15)，3.13(3h，s，och3)；13c-nmr(acetone-d6，100mhz)δ：26.1(c-1)，21.0(c-2)，30.5(c-3)，38.6(c-4)，54.7(c-5)，203.3(c-6)，152.0(c-7)，108.1(c-8)，37.0(c-9)，30.3(c-10)，132.8(c-11)，170.4(c-12)，9.2(c-13)，16.9(c-14)，13.6(c-15)，50.9(och3)。文献［9］报道呋喃艾里莫芬烷倍半萜可光敏氧化为内酯倍半萜，化合物10氢谱中没有呋喃烯氢信号，出现了甲氧基氢信号(δ3.13，s)，碳谱中出现了内酯羰基(δ170.4)、缩醛(δ108.1)和甲氧基碳信号(δ50.9)，说明橐吾酮转化成了内酯倍半萜，c-8被甲氧基取代。以上数据与文献［10］化合物6-oxo-8β-methoxyeremophilenolide数据基本一致，故确定化合物10为6-oxo-8β-methoxyeremophilenolide。2.1.2橐吾酮〔9〕的复原根据文献［11］方法用lialh4复原橐吾酮得化合物11，无色结晶。mp70～72℃，［α］25d=-6.8°〔c,1,chcl3〕。分子式：c15h22o2；esi-msm/z：257［m+na］+，235［m+h］+；irνmax(kbr):3445，1654，1580cm-1，与文献［11,12］基本一致，故确定化合物11为epiligularol。2.1.3epiligularol〔11〕的乙酰化根据文献［11］方法用乙酸酐将epiligularol乙酰化得化合物12，无色结晶。mp51～53℃。分子式：c17h24o3；esi-msm/z：299［m+na］+，277［m+h］+；irνmax(kbr):1738，1649，1571cm-1，与文献［11,12］基本一致，故确定化合物12为epiligularolacetate。2.2mtt法测定体外抗白血病活性取处于指数生长期状况良好的人早幼粒白血病细胞〔hl-60〕一瓶，制成细胞悬液，计数约105个/ml，接种于96孔板，100μl/孔，用含有10%小牛血清的rpmi-1640培养液，于含有5%二氧化碳37℃恒温培养箱中培养12h，换培养液，加相应浓度受试化合物继续培养48h，加10μlmtt(终浓度0.5mg/ml)置培养箱孵育4h，终止培养，小心吸弃孔内培养液，每孔参加150μldmso溶解，平板摇床上振摇5min，酶联免疫检测仪于570nm处测吸光值，计算细胞抑制率和半数抑制浓度〔ic50〕。结果见表1。表1化合物〔1-12〕对hl-60细胞生长的抑制活性〔略〕3讨论由表1可见，内酯艾里莫芬烷倍半萜对hl-60细胞有明显的抑制造用，内酯化合物1～6的ic50＜10μg/ml，内酯化合物7，8，10的ic50在10～20μg/ml之间，具有c9和c10位不饱和构造的内酯倍半萜〔1～6〕活性较强；所有呋喃倍半萜没有抑制活性，而橐吾酮通过光敏氧化转化的产品-内酯倍半萜有抑制活性。初步抗肿瘤活性实验表示清楚,艾里莫芬烷倍半萜类化合物的12〔8〕内酯环可能是抗白血病hl-60的关键活性基团，具有c9和c10位不饱和构造的内酯倍半萜活性较强。【以下为参考文献】［1］parkh,kwons,yook.sesquiterpenesfromtheleavesofligulariafischeri［j］.plantamedica，2000,66:783.［2］zhaoy,wangp,parsonss.saluenolidea,anoveleremophilanolidefromseneciosaluensis［j］.chinesechemicalletters，2002,13(4):333.［3］zhaoy,wangp,haoxj.enantiomericsesquiterpenelactonesfromseneciotsoongianus［j］.chinesechemicalletters，2002,13(8):754.［4］高坤,王文蜀,贾忠建.假橐吾中四对新的倍半萜构造研究［j］.化学学报，2003,61〔7〕:1065.［5］liew,gaok,jiazj.anewstigmasterolandaneweremophilenolidefromligulariadolichobotrys［j］.chinesechemicalletters，2004,15(2):194.［6］李校堃，施树云，杨雷香，等.具抑制肿瘤细胞生长活性的艾里莫芬双内酯二聚体及用处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