1、研究目的苦参碱类生物碱包括苦参碱、槐果碱、槐定碱等,主要存在于豆科植物苦参、苦豆子等中草药中。苦参碱属喹诺里西啶类生物碱,整个分子由4个六元环组成,具有抗肝损伤、抗肝纤维化、抗肿瘤等重要的药理活性。甘草次酸是植物活性成分甘草酸的苷元,结构中包含五环三萜类的基本骨架,有18α-甘草次酸和18β-甘草次酸两种光学异构体。甘草次酸对人体多种肿瘤均有抑制作用,近年来,它显著的肝靶向作用也成为医药界研究的热点。氮芥类药物是一类重要的生物烷化剂,对肿瘤细胞的杀伤力强,在临床上应用广泛。同时,氮芥类药物也存在着选择性差,毒副作用大等缺点。本课题的目的是选择氮芥类抗肿瘤药物中几种具有代表性的药物作为药效基团,设计以苦参碱及甘草次酸为载体,以期在增强中药活性成分的抗肿瘤作用的同时,增加氮芥类抗肿瘤药物的靶向性,从而减小其毒性,得到具有更好抗肿瘤活性的目标化合物,并进行体外及体内抗肿瘤活性的研究。2、研究方法在参考国内外大量关于药物分子设计的基础上,本文利用氮芥类抗肿瘤药物分别对苦参碱和甘草次酸进行结构修饰,得到一系列新型的目标化合物。第一部分是对苦参碱的结构修饰,其构效关系的研究表明苦参碱类生物碱保肝护肝的活性结构基团是其六元内酯环。所以在我们进行结构修饰时,尽量保留其活性结构,并选择与苦参碱结构相似的槐果碱作为原料,所不同的是槐果碱结构中的α、β-不饱和内酰胺结构可以方便对其进行结构改造。将槐果碱与乙二醇或乙醇胺通过迈克尔加成反应合成中间体(化合物1、5),再进行化合物的结构修饰,并对衍生物进行结构表征和体外抗肿瘤活性测试,选出体外抗肿瘤活性强的化合物进行体内抗肿瘤活性的筛选。第二部分是对甘草次酸的结构修饰,甘草次酸具有较好的肝靶向潜能,肝细胞膜上存在大量的甘草次酸的特异性结合位点,其中据报道18α-甘草次酸的肝靶向性更强,因此可以作为肝靶向载体,与苦参碱和美法仑形成复合物。并对衍生物进行结构表征和体外抗肿瘤活性测试,选出体外抗肿瘤活性强的化合物进行体内抗肿瘤活性的筛选。3、研究结论本课题成功合成了四个苦参碱-氮芥复合物,系统地研究了苦参碱衍生物的合成方法和工艺,通过优化条件,获得了最佳反应条件,对所得到的产物都经过元素分析、1H-NMR和MS,证实确为目标化合物。MTT法测试这4个苦参碱衍生物的体外抗肿瘤活性,结果显示,衍生物的抗癌活性普遍高于槐果碱,化合物2、3、6的癌细胞抑制作用呈明显的剂量依赖性。且筛选出活性最高的化合物2进行体内抗肿瘤活性的研究,发现新合成的苦参碱-氮芥复合物与美法仑比较具有低毒高效的优点。本课题成功合成了六个18α-甘草次酸的衍生物,且系统的研究了18α-甘草次酸衍生物的合成方法和工艺,通过方法间的比较,及选用不同缚酸剂间的比较,得出了一些具有参考意义的结论。对所得到的产物都经过元素分析、1H-NMR和MS,证实确为目标化合物。MTT法测试这6个苦参碱衍生物的体外抗肿瘤活性,结果显示,衍生物的抗癌活性普遍高于原料,甘草次酸载体的引入使复合物的肝细胞选择性更明显。并选择化合物9进行体内抗肿瘤活性的研究,发现复合物的合成能够使药物之间产生协同抗肿瘤的作用,且该抗肿瘤活性研究结果受分子性质及代谢途径的影响。