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番荔枝内酯类化合物(Annonaceous acetogenins, ACGs)是从番荔枝科植物中分离得到的一类有很强抗肿瘤活性的天然产物,是目前国际天然产物化学家研究的热点之一。该类化合物抗肿瘤的构效关系尚不十分清楚,无毒性-活性相关性、体内的药代动力学研究。目的:从番荔枝子中分离番荔枝内酯类化合物,研究其抗肿瘤作用的构效关系、体内药代动力学过程、毒性-活性相关性及分子作用机制。方法:1、用95%乙醇提取及液液萃取法富集番荔枝子中番荔枝内酯部位;采用柱层析、制备液相等技术对该部位进行分离纯化;采用质谱、各种色谱光谱技术对分离得到的单体化合物进行理化性质测定及结构鉴定,并运用Mosher法对分离得到的新化合物绝对构型进行测定;对洗脱得到的脂肪油部位进行甲酯化后处理后,采用GC分析与混合对照品对照,分析其主要成分及相对含量。2、对分离得到的番荔枝内酯类化合物进行结构分类,采用MTT法测试该类化合物对不同种人肿瘤细胞增殖的抑制作用,并结合化合物的结构类型分析其抗肿瘤作用的构效关系。3、采用健康鼠进行不同结构类型番荔枝内酯类化合物的毒性试验,以及采用实体瘤小鼠模型,观察不同结构类型番荔枝内酯类化合物的抗肿瘤药效,分析体内毒性-药效相关性。4、静脉给予大鼠番荔枝内酯单体三周,通过对大鼠脏器光镜及电镜检查,细胞中线粒体复合物Ⅰ活力、钙离子和ROS荧光强度、ATP含量、Bax、Bcl-2及case-3蛋白表达、线粒体DNA损伤、线粒体ND1、ND2基因及蛋白表达等指标检测来分析番荔枝内酯对大鼠的毒性及分子机制。5、采用液-液萃取法对番荔枝内酯类化合物血浆样品进行处理,并采用HPLC-MS技术分析静脉给予番荔枝内酯单体bullatacin在大鼠体内的药代动力学过程。结果:1、采用IR、UV、MS、NMR等技术鉴定了从番荔枝子中分离的30个化合物,其中22个为番荔枝内酯类化合物(12个新化合物),采用Mosher法鉴定了新化合物的立体构型。GC分析脂肪油主要成分为脂肪酸(80.9%),其中不饱和脂肪酸的含量达到51.1%。2、分离得到的番荔枝内酯类成分分为三类:单四氢呋喃型、邻双氢呋喃型和间双四氢呋喃型。MTT实验结果显示不同结构类型番荔枝内酯类化合物均有很强的肿瘤细胞抑制活性。构效关系分析表明了在单四氢呋喃型和邻双四氢呋喃型番荔枝内酯类化合物中,四氢呋喃环离末端内酯环越近活性越好;在邻双四氢呋喃型和间双四氢呋喃型番荔枝内酯类化合物中,三羟基取代的总碳数为37,分子量为622的活性最强;在邻双四氢呋喃型和间双四氢呋喃型番荔枝内酯类化合物中,4-OH取代位置与活性强弱并无一定的关系。3、三种不同结构类型的番荔枝内酯小鼠体内毒性-药效相关性研究表明邻双四氢呋喃型番荔枝内酯在小鼠体内有较好的抗肿瘤活性,但也表现出比单四氢呋喃和间双四氢呋喃型番荔枝内酯更高的毒性。4、静脉给予大鼠番荔枝内酯单体bullatacin后,300μg/kg剂量组大鼠血液生化指标ALT、AST、BUN和CR活性与空白对照组比较均上升;300μg/kg剂量组大鼠肝及肾组织光镜及电镜下检测发现组织细胞及线粒体出现病变;与空白对照组比较,各组大鼠各脏器线粒体复合物Ⅰ活性均有所下降,呈一定的剂量依赖性,肝和肾组织细胞内钙离子和ROS浓度比对照组升高;300μg/kg剂量组大鼠心、肝和肾脏器组织中的ATP含量与空白对照组相比降低;300μg/kg剂量组大鼠肝和肾脏器组织中的Bax蛋白表达、Bax/Bcl-2及case-3蛋白表达升高;各组大鼠肝和肾组织线粒体DNA提取物PCR扩增产物样本进行琼脂糖凝胶电泳后可见4.7Kb片断,均扩增出大小为0.86Kb条带,肾组织样本还扩增出另一个大小约1.5Kb的条带;与空白对照组比较,各组大鼠肝肾组织中ND1、ND2基因表达均有升高趋势,肝组织中ND1、ND2蛋白表达降低,肾组织中ND1、ND2蛋白表达升高。5、运用液-液萃取建立了Bullatacin血清样品的制备方法,HPLC-MS技术建立的血清样品含量测定方法的特异性、精密度、回收率和稳定性都达到要求,并应用于研究静脉给予番荔枝内酯在大鼠体内的药代动力学过程。结论:从番荔枝子中分离得到22个番荔枝内酯类成分,结构分为三类:单四氢呋喃型、邻双氢呋喃型和间双四氢呋喃型,其中12个为新化合物。四氢呋喃环及其相邻的取代羟基位置、取代羟基个数及羟基位置不同对其体外抗肿瘤活性有一定的影响。与其它两类番荔枝内酯类化合物相比,邻双四氢呋喃番荔枝内酯在小鼠体内有较好的抗肿瘤活性,但也表现出较高的毒性。300μg/kg剂量bullatacin连续给予大鼠三周对大鼠表现出一定的毒性,与空白对照组比较,bullatacin可引起大鼠血液生化指标上升、肝和肾脏器病理学改变,作用分子机制为其可引大鼠组织细胞中线粒体复合物Ⅰ活力降低及ATP含量下降、钙离子和ROS浓度上升、Bax蛋白表达、Bax/Bcl-2及case-3蛋白表达升高有关,其还可引起大鼠肝肾组织线粒体DNA损伤,对线粒体ND1及ND2基因和蛋白表达有一定的影响。液-液萃取和HPLC-MS技术可用于Bullatacin血清样品的制备及其在大鼠体内的药代动力学研究血样样品的含量测定。