雍妍,王茹靜,黃青,張海,尹子晴,劉宇,伏航漪,陳寶華,譚玉柱,董小萍
·綜述進(jìn)展·
天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)修飾研究進(jìn)展
雍妍,王茹靜,黃青,張海,尹子晴,劉宇,伏航漪,陳寶華,譚玉柱,董小萍
對(duì)近年來(lái)的天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)修飾相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行歸納、分析和整理,主要從多糖、黃酮類、香豆素類、生物堿類等化合物結(jié)構(gòu)修飾方面進(jìn)行了總結(jié)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)修飾或許可以為天然藥物的進(jìn)一步合理應(yīng)用以及相關(guān)新藥的開發(fā)開辟出一條新的重要途徑。天然藥物具有廣泛的生物活性,潛在開發(fā)應(yīng)用價(jià)值巨大。
天然藥物;化學(xué)成分;結(jié)構(gòu)修飾
藥理活性和成藥性是新藥創(chuàng)制的兩大要素,成藥性是由分子的物理化學(xué)性質(zhì)、生物化學(xué)性質(zhì)、藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和安全性所支撐。以天然藥物化學(xué)成分為先導(dǎo)物的新藥研究是藥物研究的重要途徑。天然藥物具有多樣性和復(fù)雜性結(jié)構(gòu)。天然活性物質(zhì)是良好的先導(dǎo)物,但未必能滿足成藥性要求,需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾和優(yōu)化。本文主要綜述現(xiàn)代研究較成熟的多糖、黃酮類、香豆素類、生物堿類等化合物構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展。
1.1抗腫瘤活性的構(gòu)效關(guān)系
抗腫瘤活性主要與硫酸基數(shù)量、位置;糖苷鍵;支鏈分支度;聚合度;金屬離子絡(luò)合等關(guān)系密切;同時(shí)也與其黏度、立體結(jié)構(gòu)等有關(guān)。
1.1.1多糖抗腫瘤活性與硫酸基數(shù)量、位置相關(guān) 抗腫瘤活性的多糖一般含有硫酸基,天然多糖經(jīng)過(guò)硫酸酯化結(jié)構(gòu)修飾后,其抗腫瘤活性增加[1]。Satoru Kayanagi等[2]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)硫酸化修飾后的巖藻依聚糖比天然的巖藻依聚糖抑制腫瘤細(xì)胞血管生成的作用更強(qiáng)。史寶軍等[3]從灰樹花發(fā)酵菌絲體得到的多糖 GAP,經(jīng)氯磺酸-吡啶法硫酸化修飾后制得的(S-GAP),在體外對(duì)人胃癌細(xì)胞 SGC-7901 有直接殺傷作用,而且隨著多糖濃度及作用時(shí)間的增加而增強(qiáng),S-GAP 濃度過(guò)高時(shí)對(duì)腫瘤細(xì)胞有直接細(xì)胞毒作用。
Kolender等發(fā)現(xiàn)生物活性與硫酸化的位置密切相關(guān)[4]。如天然的巖藻依聚糖僅在 C3 或 C4 位有-SO4,但經(jīng)過(guò)硫酸化修飾了的巖藻依聚糖 C3 和 C4位均有 -SO4。因此,VEGF165 陰離子與過(guò)硫酸化修飾的巖藻依聚糖有更多的結(jié)合位點(diǎn),從而增強(qiáng)了他們的相互結(jié)合能力,由此可見(jiàn)抗腫瘤活性也受多糖硫酸根位置的影響。
Albana Cumashi等[5]發(fā)現(xiàn)了來(lái)源于C.okamuranus海藻中的巖藻依聚糖的抗新生血管生成作用比來(lái)源于L.saccharina的弱,推測(cè)其原因可能是是前者的硫酸根含量少,或是由于前者含有 2-O-α-D- 葡萄糖醛酸的支鏈。以上實(shí)驗(yàn)表明多糖硫酸根與其抑制腫瘤新生血管生成發(fā)揮抗腫瘤作用密切相關(guān),且增加硫酸化程度能增強(qiáng)其活性,抑制腫瘤細(xì)胞的遷移侵襲。
1.1.2多糖的抗腫瘤活性與糖苷鍵有關(guān) 多糖糖苷鍵一般分為α、β兩種構(gòu)型,一般來(lái)說(shuō)β構(gòu)型多糖其活性比α構(gòu)型要高。研究發(fā)現(xiàn)β-l,3- 葡聚糖的活性比α-l,3-葡聚糖的活性高,如從菌體中提取的抗腫瘤活性多糖一般由葡萄糖殘基組成,而且葡萄糖鏈上的β-1,3糖苷鍵和支鏈上的β-1,6 糖苷鍵是抗腫瘤活性所必需的。又如臨床上常用的香菇多糖,結(jié)構(gòu)以β-1,3-葡萄糖殘基為主鏈,側(cè)鏈?zhǔn)?,6 葡萄糖殘基的葡聚糖,香菇多糖與呋喃氟脲嘧啶等化療藥物聯(lián)合用藥時(shí)能迅速恢復(fù)腫瘤病人減少的白細(xì)胞數(shù)量,明顯延長(zhǎng)患者的存活時(shí)間[6]。具有調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞功能的灰樹花多糖由 -1,6- 葡聚糖組成,分支則為 -1,3 構(gòu)型[7]。但是也有例外,如當(dāng)歸多糖由α-1,4-D-Glcp 鏈組成,支鏈?zhǔn)铅?1,6-D-Glcp 亦有抗腫瘤活性[8]。
1.1.3多糖的抗腫瘤活性與支鏈分支度有關(guān) 支鏈對(duì)多糖的活性也是十分重要,主要體現(xiàn)在支鏈的分支度(DB)和支鏈結(jié)構(gòu),其分支度不同,則有不同的抗腫瘤效果。Kazoo Ryoyama等[9]合成了不同分支度的α-1,6- 吡喃型葡聚糖,發(fā)現(xiàn)其分支度為 8.1%,支鏈為α-1,4- 葡聚糖時(shí)可增加巨噬細(xì)胞的吞噬能力,并可以延長(zhǎng)荷 Meth A 腫瘤小鼠的存活時(shí)間。但當(dāng)把分支度減少到5.1%時(shí),活性依然存在,但是當(dāng)完全去掉α-1,4- 葡聚糖支鏈時(shí),則喪失了增強(qiáng)免疫細(xì)胞功能的作用,抗腫瘤的功效就喪失了。
1.1.4多糖的抗腫瘤活性與聚合度相關(guān) 多糖聚合度不同免疫調(diào)節(jié)活性不同,進(jìn)一步影響其抗腫瘤活性[10]。Andrew Walker 等[11]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)肝素和硫酸乙酰肝素(HS)等硫酸多糖,在與生長(zhǎng)因子等相互作用時(shí),需要一定聚合度的糖苷元,才能包涵糖配體上與蛋白結(jié)合的結(jié)構(gòu)位點(diǎn),發(fā)揮抗腫瘤活性作用。
1.1.5多糖的抗腫瘤活性與金屬離子絡(luò)合有關(guān) 糖與金屬元素或微量元素絡(luò)合也影響其活性。張亞菲等[12]人利用合成的硒化黃芪多糖,給荷 S180 肉瘤雄性昆明小鼠腹腔注射后觀察黃芪多糖和硒化黃芪多糖的抑瘤效果和抗氧化作用。結(jié)果表明黃芪多糖的抑瘤率為 23.6%,硒化黃芪多糖的抑瘤率達(dá) 51.1%,黃芪多糖硒化之后對(duì) S180 肉瘤有更強(qiáng)的抑制作用。朱建偉等[13]研究發(fā)現(xiàn)靈芝諸多糖可抑制小鼠 S180 肉瘤的生長(zhǎng),能增強(qiáng)荷瘤小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的活性。糖絡(luò)合了無(wú)機(jī)元素可增加其抗腫瘤活性,但是具體機(jī)制不詳。
1.2抗病毒活性的構(gòu)效關(guān)系
現(xiàn)代研究表明,多糖對(duì)皰疹病毒、艾滋病病毒和流感病毒等都具有良好的抑制作用,而且具有活性的大部分是硫酸多糖。人工分子修飾中也以增加硫酸根修飾為主,從而使原來(lái)不含有硫酸根或硫酸根含量低的多糖表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗病毒活性[14]。近幾年研究表明,在多糖硫酸化基礎(chǔ)上進(jìn)行乙?;龋商岣吡蛩岫嗵怯H脂性,從而有利于藥物透過(guò)多層生物膜屏障發(fā)揮作用,提高了硫酸多糖的抗病毒活性[15]。
1.2.1多糖抗 HIV 活性與聚合度、分子量和分子鏈有關(guān) 糖類化合物發(fā)揮生物活性主要是因?yàn)槠溟L(zhǎng)鏈分子內(nèi)有活性單元的存在,在與病毒膜蛋白相互作用時(shí),通常存在一個(gè)結(jié)構(gòu)特異的最小活性單位,對(duì)不同的蛋白因子,糖的最小活性序列的結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度是不同的,它反映了靶分子上主要作用靶點(diǎn)對(duì)配體的結(jié)構(gòu)性要。硫酸葡聚糖的抗病毒活性隨分子量增加到一定程度會(huì)呈下降趨勢(shì),有一個(gè)最佳的分子量[16]。
硫酸多糖抗 HIV-1 活性與分子中的主鏈結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),β(-1,3)-D- 葡聚糖和主鏈(1,3)鍵占優(yōu)勢(shì)的β-D- 葡聚糖都具有活性,而以(-1,6)-D-葡聚糖活性低。從菌體中提到的活性多糖一般為葡聚糖組成,而且葡聚糖主鏈上的 -1,3 糖苷鍵和支鏈上的 -1,6 糖苷鍵為基本結(jié)構(gòu)。
硫酸化的同多糖比硫酸化雜多糖有更高的抗HIV-1 活性。Yoshida 等認(rèn)為,硫酸多糖具有高活性除了上述原因外還與構(gòu)成主鏈的單糖環(huán)的類型有關(guān),例如著由呋喃單糖組成的硫酸多糖的抗 HIV-1活性高,而且隨脫氧糖含量的降低而加強(qiáng)[17]。因此多糖的主鏈結(jié)構(gòu),即糖單元類型、單糖環(huán)、糖苷鍵等,都影響多糖的抗 HIV 的活性。
1.2.2 多糖硫酸根數(shù)量和取代位置與抗皰疹病毒、抗流感病毒活性的關(guān)系 具有抗皰疹病毒、抗流感病毒活性的多糖一般為硫酸多糖[18]。硫酸根的含量高低影響其活性的大小,肝素在每個(gè)糖殘基含1.5-2.0 個(gè)硫酸根時(shí)活性最佳。當(dāng)硫酸多糖中每個(gè)己糖單位含 1個(gè)硫酸基時(shí),對(duì)單純皰疹病毒的抑制作用最強(qiáng)[19]。除了硫酸根含量的影響,硫酸根的取代位置也影響κ-卡拉膠多糖抗流感病毒活性[20]??梢?jiàn),影響多糖抗皰疹病毒、流感病毒活性的結(jié)構(gòu)主要是硫酸根含量、取代位置和其他基團(tuán)如改變多糖極性的乙?;?。
1.3抗凝活性的構(gòu)效關(guān)系
1.3.1多糖抗凝活性與分子量的關(guān)系 以肝素為代表的硫酸多糖是一類重要的抗凝血藥物。目前對(duì)多糖抗凝機(jī)制研究最多的是肝素,肝素含有獨(dú)特的五糖結(jié)構(gòu)與抗凝血酶(AT-Ⅲ)結(jié)合,催化滅活凝血因子Ⅱa,Ⅹa,Ⅸa,Ⅺa和Ⅻa,發(fā)揮抗凝血作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)制成了低分子量肝素,低分子量肝素相對(duì)分子質(zhì)量范圍在 1000~10000,平均 4500 左右,大部分在5400 以下,具有較強(qiáng)的抗Xa作用和較弱的抗Ⅱa 作用,因而抗栓作用大,抗凝作用小,臨床使用低分子量肝素抗血栓及抗腦缺血,減少了完整肝素帶來(lái)的出血及血小板減少等副作用[21]。
1.3.2多糖抗凝活性與硫酸根的取代位置和含量的關(guān)系 Mulloy用 NMR 技術(shù)鑒定了硫酸多糖的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)其抗凝活性還取決于硫酸根的取代位置。硫酸軟骨素 B 中硫酸取代位置的微小變化,把 4-O取代變?yōu)?6-O 取代,引起抗凝活性的完全喪失[22]。
由此可見(jiàn),硫酸多糖抗凝活性與分子量和硫酸根含量密切相關(guān)。但硫酸多糖在發(fā)揮其他作用如抗腫瘤、抗病毒等時(shí),抗凝成為其副作用,所以要嚴(yán)格將硫酸多糖分子量和硫酸根含量控制在一定范圍內(nèi)從而為硫酸多糖藥物生產(chǎn)質(zhì)量控制的指標(biāo)。
黃酮類化合物的許多藥理活性已被實(shí)驗(yàn)證明,如抗氧化、抗炎、抗癌等作用[23]。這是因?yàn)槠湓诓煌奶嘉簧习l(fā)生羥基或者甲氧基取代時(shí),就成為各種類黃酮色素,從而具有不同的理化性質(zhì)。因此,了解黃酮類化合物的構(gòu)效關(guān)系對(duì)于了解這種化合物并創(chuàng)制新藥具有很高的價(jià)值[24]。
2.1抗氧化作用的構(gòu)效關(guān)系
黃酮類化合物最普遍最重要的生物生理活性是抗氧化作用。這是因?yàn)辄S酮類化合物作為超氧陰離子和羥基自由基離子的清除劑,其C環(huán)的C2與C3間的雙鍵、B環(huán)4-OH是清除超氧自由基的關(guān)鍵,黃酮存在的鄰而羥基也是清除羥基自由基的關(guān)鍵。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),正是由于存在著上述抗氧化自由基,黃酮類化合物具有抗炎、心血管等生物活性[25]。
2.2抗癌作用的構(gòu)效關(guān)系
黃酮類化合物的抗癌作用近來(lái)也受到人民的普遍關(guān)注,其在抗突變、抗增殖、抑制癌細(xì)胞入侵等方面具有很好的效果。這是因?yàn)辄S酮類化合物的抗腫瘤活性與其抗自由基離子作用從而抑制酶活性并降低癌細(xì)胞得耐藥性。此外,黃酮類化合物的抗腫瘤活性與抗自由及作用還具有誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯的作用,這些都證明黃酮類化合物在防治腫瘤方面具有很高的價(jià)值[26]。
2.3抗炎作用的構(gòu)效關(guān)系
黃酮類化合物主要通過(guò)影響細(xì)胞的分泌過(guò)程、有絲分裂以及細(xì)胞間的相互作用起到抗炎免疫的作用。這是因?yàn)辄S酮A環(huán)的5和7位同時(shí)有甲氧基時(shí),其抗炎活性表現(xiàn)得作為強(qiáng)烈。黃酮苷類化合物可以抑制白細(xì)胞胰肽酶E和白明膠酶,這與其含有的其羥基和半?;欠植婚_的[27]。
3.1抗腫瘤活性的構(gòu)效關(guān)系
近年來(lái),不同來(lái)源香豆素的抗腫瘤作用已經(jīng)通過(guò)多種細(xì)胞模型研究逐步深入到分子機(jī)制上,氧自由與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系密切[28]。研究抗氧化機(jī)制發(fā)現(xiàn),香豆素母環(huán)上的羰基結(jié)合于XO的Arg880,而酯基O與Thr100形成氫鍵結(jié)合。6,7-二羥基香豆素主要是由于6位上的羥基結(jié)合于XO上的E802而具有非常高的親和力[29]。如果6位羥基被甲氧基所取代形成東莨菪亭,將失去高親和力特性[29]。
構(gòu)效關(guān)系研究表明,香豆素具有5位、7位甲氧基及6位短鏈(1~5個(gè)碳)烴基能夠很好的抑制NO的生成,抑制促炎因子iNOS和COX-2的mRNA表達(dá)。而6位的取代對(duì)抑制腫瘤壞死因子A(TNF-A)的影響很大,但并未發(fā)現(xiàn)有明顯的取代基電子效應(yīng)規(guī)律[30]。如6位被鹵素取代后,活性比未被取代提高20~30倍,而供電基團(tuán)甲氧基取代后,活性也能提高3倍[30]。
3.2抗微生物活性構(gòu)效關(guān)系
新生霉素、氯新生霉素及香豆霉素均屬于香豆素類化合物抗生素,是ò型DNA拓?fù)涿?、DNA旋轉(zhuǎn)酶抑制藥。一般糖單元可增加化合物的水溶性,而糖單元本身沒(méi)有活性。研究表明,3-氨基-4,7-二羥基香豆素(ADHC)部分及其7位上諾維糖基均為此類抗生素的抗菌活性所必需,且這兩部分上的取代基不同將顯著影響其抗菌活性。劉洋等[31]研究表明,3-O-氨基甲?;Z維糖有一定活性,與3-乙酰氨基-7-羥基香豆素成苷后得到的衍生物活性比成苷前提高幾十倍。氯新生霉素的構(gòu)效關(guān)系研究表明,3-二甲基烯丙基-4-羥基苯甲?;慕Y(jié)構(gòu)修飾將不同程度的減弱其生物活性,且3位的疏水性烷基也是活性發(fā)揮所必需[32]。
另外,香豆素母環(huán)7位游離羥基的存在對(duì)其抗細(xì)菌活性發(fā)揮具有重要意義,而6位游離羥基則是抗真菌活性所必需。但也有研究顯示,6位游離羥基也是抗細(xì)菌活性所必需[33]。母環(huán)上7位有一個(gè)甲氧基,6位和(或)8位存在游離羥基就使得香豆素具有廣譜抗菌活性。具有游離羥基香豆素的抗菌活性可能與其酚羥基結(jié)構(gòu)的清除自由基、抗氧化功能有關(guān)。
蛇床子素具有抗丙肝病毒活性,以100 mg·kg-1劑量腹腔注射可抑制刀豆素A(Con-A)誘導(dǎo)的血漿丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)的提高,抑制率為85%。Osthenol(蛇床子素7位甲氧基取代為羥基的產(chǎn)物)則顯示出抑制率為32%,而7-羥基香豆素抑制率為9%。由此表明,7位上的甲氧基和8位上3-甲基-2-丁烯基是蛇床子素發(fā)揮活性所必需。許多合成化合物具有蛇床子素結(jié)構(gòu)類似的均具有抗丙肝病毒活性[34]。OKAMOTO等[32]合成28個(gè)蛇床子素衍生物,篩選出3個(gè)化合物具有顯著抑制Con-A誘導(dǎo)的血漿ALT的提高。而一些與蛇床子素結(jié)構(gòu)相似的7-丙基氧衍生物也體現(xiàn)出了抑制丙肝病毒及丙肝相關(guān)病毒的生物活性[35]。
4.1吲哚衍生物類生物堿
毒扁豆堿為叫吲哚衍生物類生物堿。構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)毒扁豆堿C環(huán)對(duì)毒扁豆堿的結(jié)構(gòu)改造主要在以下3個(gè)方面:保留三環(huán)骨架的結(jié)構(gòu)修飾;保留A、B兩環(huán)即二氫吲哚環(huán)的結(jié)構(gòu)修飾;僅保留A環(huán)即苯環(huán)的結(jié)構(gòu)修飾。研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)改造時(shí)若想保持較高抑酶活力、較小毒性和較長(zhǎng)抑制時(shí)間,保留二氫吲哚環(huán)的結(jié)構(gòu)是十分必要的。在實(shí)驗(yàn)中我們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)將毒扁豆堿側(cè)鏈氮上甲基改造成適當(dāng)長(zhǎng)度的烷基,并將三環(huán)骨架變?yōu)槎溥胚峁羌埽?位和3位以適當(dāng)?shù)男⊥榛〈?,可在保證抑酶活性的同時(shí)延長(zhǎng)抑酶時(shí)間并降低毒性,從中有望得到優(yōu)于庚烷毒扁豆堿的治療老年性癡呆癥藥物[36]。
4.2嗎啡類生物堿
嗎啡類生物堿的構(gòu)效關(guān)系表明:?jiǎn)岱燃捌溲苌锏幕净瘜W(xué)結(jié)構(gòu)由4部分組成:(l)保留4個(gè)雙鍵的氫化菲核(環(huán)A、B、C);(2)與菲核環(huán)B稠合的N-甲基哌啶環(huán);3)連接環(huán)A與環(huán)C的氧橋;(4)環(huán)A上的一個(gè)酚羥基與環(huán)C上的醇羥基。環(huán)A的3-位和環(huán)C的6-位分別有一個(gè)羥基,都具有重要的藥理作用。嗎啡的環(huán)A上是一個(gè)酚羥基,環(huán)C上是一個(gè)醇羥基。研究發(fā)現(xiàn)3-位或6-位羥基的醚化、酞化、氮原子取代基的改變,6-位羥基的氧化等以及引人新的基團(tuán)都會(huì)影響嗎啡的活性。但是在不改變基本結(jié)構(gòu)的情況下,除了氮上取代基的改變外,鎮(zhèn)痛活性的改變往往與成癮性平行。如當(dāng)3-位羥基被甲氧基取代,就成為可待因,鎮(zhèn)痛作用明顯減弱。3-位和6-位羥基均被甲氧基取代,則成為蒂巴因,藥物的效能改變。9阿片受體激動(dòng)劑為了增強(qiáng)鎮(zhèn)痛作用,將嗎啡6-位羥基氧化成酮基,7,8-位雙鍵被還原,得到雙氫嗎啡酮,鎮(zhèn)痛作用較嗎啡大3-5倍,但成癮性較嗎啡高,應(yīng)用受到限制。環(huán)A和環(huán)C之間有氧橋相連,如果氧橋被破壞,就變成了去水嗎啡,將失去其鎮(zhèn)痛效能作用反而產(chǎn)生催吐作用等[37]。
4.3二萜類生物堿
二萜生物堿主要分布在毛茛科的烏頭屬和翠雀屬植物中,其中大多是C19二萜生物堿,其活性報(bào)道也主要集中于C19二萜生物堿。滇烏堿(Tl)、滇西嘟拉堿甲(T2)、3-乙酰滇烏堿(T3)是三個(gè)二萜類生物堿。三者在化學(xué)結(jié)構(gòu)上僅3位取代基不同,T2為鎮(zhèn)痛抗炎新藥,其構(gòu)效關(guān)系表明:鎮(zhèn)痛作用T1>T2>T3,毒性T1>T2,T1>T3,鎮(zhèn)痛治療指數(shù)T3>T2>T1。所以認(rèn)為滇烏頭堿類生物堿3位上取代基與鎮(zhèn)痛效應(yīng)及毒性關(guān)系密切,我們還發(fā)現(xiàn)羥基乙?;芴岣叽祟惿飰A的鎮(zhèn)痛指數(shù),并提示改變3位上的基團(tuán)有可能把藥理活性與毒性分開。鎮(zhèn)痛作用強(qiáng)度為嗎啡的15.3-65.5倍,但是有無(wú)耐藥性、成隱性等,還有待進(jìn)一步研究得到新的鎮(zhèn)痛藥[38]。
4.4其他類
西貝素是土耳其的王貝母(百合科)植物鱗莖中甾類生物堿,有抗膽堿活性作用,通過(guò)構(gòu)效關(guān)系實(shí)驗(yàn)表明西貝素6位的酮基對(duì)抗膽堿能活性起至關(guān)重要作用[39]。通過(guò)對(duì)石蒜堿內(nèi)銨醋酸鹽對(duì)動(dòng)物腫瘤的療效與毒性構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)分子內(nèi)部保留季銨基和酚羥基與抗腫瘤活性有一定關(guān)系[40]。
天然藥物由于結(jié)構(gòu)多樣,而活性較強(qiáng)。近年來(lái)很多以天然藥物化學(xué)成分為先導(dǎo)物開發(fā)出來(lái)的藥物已應(yīng)用于臨床。基于不同活性,針對(duì)不同的天然藥物化學(xué)成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,能提高其針對(duì)性、高效性和合理性。本文綜述了研究成熟的常見(jiàn)天然藥物化學(xué)成分的構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展,為研究者從事天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)修飾提供參考。
[1]邱琳,辛現(xiàn)良,耿美玉. 多糖構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2009,9(9):1764.
[2]Satoru Koyanagi,Noboru Tanigawa,HirooNakagawa,Oversulfation of fucoidan enhances its anti-angiogenis and antitumor activities [J].Biochemical Pharmacology,2003,65:173.
[3]Kolender AA,Matulewicz MC. Sulfated polysaccharides from the redsea-weed Geogiellaconfluens [J]. Carbohydrate Research,2002,337(1): 57.
[4]AlbanaCumashi,Natalia A. Ushakova,Marina E. Preobrazhenskaya,A comparative study of the antiinfl ammatory,anticoagulant,antian-giogenic,and antiadhesive activities of nine different fucoidansfrombrown seaweeds [J]. Glycobiology,2007 (17) : 541.
[5]Schepetkin I A,Quinn M T. Botanical polysaccharides: Macrophage immunomodulation and therapeutic potential [J]. IntImmunopharma-col,2006,6(3): 317.
[6]Li Song,Wu Qin-hua,Chen Chang,tal. Recent research progress onanti-tumor activity of polysaccharides [J]. Chinese Journal of Bio-chemical Pharmaceutics,2007,28(3): 213.
[7]Kazuo,Yumi,Yideaki et al.Anti-tumor activity of anEnzymaticallySynthesized α-1,6 branched-1,4-Glucan Glycogen [J]. Biosci.Biogte-chnol. Biochem,2004,68(11):23.
[8]R Lever,WT Lo,M Faraidoun,et al. Size-fractionated heparins havedifferential effects on human neutrophil function in vitro [J]. BritishJournal of Pharmacology ,2007,151:837.
[9]Andrew WalkerS,Jeremy E. Turnbullson,et al. GallagherS. Specifi cHeparan Sulfate Saccharides Mediate the Activity of Basic FibroblastGrowth Factor [J]. The Journal of Biological Chemistry,1994,269(2): 931.
[10]Zhang Ya-fei,Wu Feng-lan. Study on the anti-tumor and anti-oxida-tive of astragalus in mouse [J]. Chinese Journal of Public Health.1997,16(4): 229.
[11]Zhu Jian-wei,Xie Ping. Study on Effects of SaccharumGermaniumof Glossy Ganoderma on Immunity and Antitumor [J]. Chinese Jour-nal of Biochemical Pharmaceutics,2000,21(4):189.
[12]S.C.Wang,S.W.A.Bligh,S.S.Shi,et al. Structural features and an-ti-HIV-1 activity of novel polysaccharides from red algae Grateloupialongifolia and Grateloupiafilicina [J]. International Journal of Bio-logical Macromelecules,2007,41:69.
[13]Chen Fang. Preparation and anti-influenza virus activity of low-molecular-weight κ-carrageenan derivatives [D]. Fuzhou,Universityof Fuzhou,2006: 80.
[14]Liu Hai-ying,Geng Mei-yu,Xin Xian-liang,et al. Multiple and mul-tivalent interactions of novel anti-AIDS drug candidates,sulfatedpolymannuronate (SPMG)-derived oligosaccharides with gp120 andtheir anti-HIV activities [J]. Glycobiology,2005,15: 501.
[15]Chen Li-ping,Wang Hong. Research on Relationship of ChemicalStructure and Bioactivity about Sulfate Polysaccharides[J]. GuangzhouChemical Industry,2005,33(5): 21.
[16]Ohno N,Miura T,Miura NN. Structure and biological activities ofhypochlorite oxidized zymosan [J]. Carbohydrate Polymers,2001,44(4): 339.
[17]Yoshizawa Y,Tsunehiro J,Nomura K,et al. In vitro macrophage-stimulation activity of the enzyme-degraded water-soluble polysac-from amarinalga(Gracilariaverrucosa)[J]. BiosciBiotechno-Biochem,1996,60(10): 1667.
[18]KausikChattopadhyay,TuhinGhosh,Carlos A. Pujol,et al. Polysac-charides from Gracilariacorticata: Sulfation,chemical characteriza-tion and anti-HSV activities [J]. International Journal of BiologicalMacromelecules,2008,43: 346.
[19]Wang Chang-yun. Guan Hua-shi. Advances of Researches on Antivi-ral Activities of Polysaccharides Ⅱ . Antiviral Activities of Sulfated Polysaccharides [J]. China Biotechnology,2000,20(2):3.
[20]D. R. Coomb ,W. C. Kett. Heparan sulfate-protein interactions: thera-peutic potential through structure- function insights [J]. Cellular andMolecular Life Sciences,005,62:410.
[21]Shi Xu-bo,Hu Da-yi. The anticoagulant mechanism of heparin andits related clinical problems [J]. Clinical Focus,2007,22 (18):3921.
[22]Chen Xian-ming,Pan Jia-qi,Zhang Zhi-nan. The structures and biol-ogy activities of the low-molecular heparin [J]. Chinese Pharmacolog-ical Bulletin,1992,8(2):86.
[23]趙菲,金永生,吳秋業(yè). 黃酮類化合物生物活性及其構(gòu)效關(guān)系的研究進(jìn)展[J].藥學(xué)服務(wù)與研究,2010,10(5):325.
[24]張春鳳. 植物藥黃酮苷類化合物的分離及其構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2012,18(14):277.
[25]佟鐵光. 黃酮類化合物的構(gòu)效關(guān)系研究纂要[J]. 中醫(yī)藥學(xué)刊,2005,2,23(2):357.
[26]李云霞,賀文智,索全伶,等. 黃酮類化合物活性及構(gòu)效關(guān)系研究概況[J]. 內(nèi)蒙古石油化工,2004,3(30):10.
[27]吳茜,李志裕,唐偉方,等.黃酮的結(jié)構(gòu)改造與生物活性[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2008,20(3):557.
[28]李錦周,黃初升,劉紅星,等.簡(jiǎn)單香豆素天然產(chǎn)物藥理作用與化學(xué)結(jié)構(gòu)關(guān)系研究進(jìn)展[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào),2007,24(1): 93.
[29]LINH C,TSAI SH,CHEN C S,et al. Structure-activityrelationship of coumarin derivatives on xanthine oxidase-inhibiting and free radica-l scavenging activities [J].BiochemPharmacol,2008,75(6): 1416.
[30]CHENG J F,CHEN M,WALLACE D,et al. Discoveryand structure-activity relationship of coumarin derivatives asTNFAinhibitors[J].BioMedChemLett,2004,14(10):2411.
[31]劉洋,吳麗賢,林燕芳,等.新生霉素結(jié)構(gòu)單元合成與抗腫瘤活性[ J].福建醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,42 (1):36.
[32]GALM U,HELLER S,SHAPIRO S,et al. Antimicrobialand DNA gyrase-inhibitory activities of novel clorobiocinderivatives produced bymutasynthesis[J].Antimicrobial AgentsChemotherapy,2004,48(4): 1307.
[33]吳龍火,許瑞安. 簡(jiǎn)單香豆素藥理作用與構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 藥學(xué)進(jìn)展,2010,4(29):498.
[34]OKAMOTO T,KOBAYASHI T,YOSHIDA S. Syntheticderivatives of osthole for the prevention of hepatitis[J].MedicinalChemistry,2007,3(1): 35.
[35]MAZZEIM,NIEDDU E,MIELE M,et al. Activity ofmannich bases of 7-hydroxycoumarin against flaviviridae[J]. BioorganicMedChem,2008,16(5): 2591.
[36]許旋,羅一帆.毒扁豆堿類化合物分子扭轉(zhuǎn)角與抑制膽堿醋酶活性關(guān)系[J].廣東藥學(xué),2(X)1,10(5):12.
[37]崔宏杰,劉忠華.阿片類生物堿的構(gòu)效關(guān)系[J].化學(xué)世界,1999,9:454.
[48]HeHp,ShenYm ,ZhuWM.New alkaloids from root of spineaaponica var.acuta.J.Nat.Prod,2001,64(3):379.
[39]佟鐵光. 生物堿類成分的構(gòu)效關(guān)系[J].長(zhǎng)春中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,20(3):49.
[40]李楊,左國(guó)營(yíng). 生物堿類化合物抗菌活性研究進(jìn)展[J]. 中草藥,2010,41(6):1006.
(責(zé)任編輯:何瑤)
The research progress of chemical constituents structural modifi cations of natural medicine
YONG Yan, WANG Rujing, HUANG Qing, ZHANG Hai, YIN Zi-qin, LIU Yu, FU Hang-yi, CHEN Bao-hua, TAN Yu-zhu, DONG Xiao-ping
(School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Key Laboratory of Standardization for Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137,Sichuan)
[Abstract]The literatures of the structure of natural medicine chemistry modification were collected and analyzed. The polysaccharide,fl avonoids,coumarins,alkaloids and other compounds structure modifi cation were summarized. It was found that the chemical composition of natural medicines structural modifi cations might be a new and important way for further applications and development of new drugs of natural medicine. Natural medicines have wide physiologic function and have great potential of development and application. The current review would provide some useful information for further study on natural medicine.
Natural medicine;chemical composition;structure modifi cation
R 283.6
A
1674-926X(2015)06-019-06
國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)培養(yǎng)基金項(xiàng)目-災(zāi)后藥材恢復(fù)重建與綜合開發(fā)利用研究及示范(J13100340-11);四川省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目-蜘蛛香纈草素“合和”關(guān)鍵組分表征及HPA軸的調(diào)侃機(jī)制研究(15ZA0093);成都中醫(yī)藥大學(xué)科技發(fā)展基金-蜘蛛香纈草素“合和”關(guān)鍵組分表征及HPA軸的調(diào)侃機(jī)制研究(ZRQN1440)
成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 四川省中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,四川 成都 611137
雍妍,女,(1989-),碩士研究生,從事中藥有效成分及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究
Tel:15982204137Email:758077411@qq.com
1.董小萍,女,(1955年生-),教授,博士生導(dǎo)師,從事中藥有效成分及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究
Email:dongxiaoping11@126.com
2.譚玉柱,男,(1985年生),實(shí)驗(yàn)師,從事中藥有效成分及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究
Email:tanyuzhu@cdutcm.edu.cn
2014-11-04