两面针根水提物化学成分及氯化两面针碱抗肝癌的分子机制研究
- 格式:doc
- 大小:13.29 KB
- 文档页数:3
两面针碱全合成及活性研究进展赵增;陈浩;杨鸟;孙青龑;柳润辉【摘要】两面针碱是传统中药两面针根的提取物,属于苯并菲啶类生物碱.研究发现两面针碱具有多种生物活性,对肿瘤、疟疾等多种疾病有效.笔者对两面针碱全合成方法及近年来的活性研究进行综述.%Nitidine is a benzophenanthridine alkaloid derived from Zanthorulum nitidum (Roxb .) DC root .Research shows that nitidine displays rich biological activities ,such as anti-tumor ,anti-inflammatory ,anti-malaria and etc .This paper reviewed the progress of the total synthesis methods for nitidine and recent research on bioactivities .【期刊名称】《药学实践杂志》【年(卷),期】2017(035)002【总页数】7页(P102-107,149)【关键词】两面针碱;全合成;生物活性;作用机制【作者】赵增;陈浩;杨鸟;孙青龑;柳润辉【作者单位】第二军医大学药学院天然药化教研室 ,上海200433;第二军医大学药学院天然药化教研室 ,上海200433;第二军医大学药学院天然药化教研室 ,上海200433;第二军医大学药学院天然药化教研室 ,上海200433;第二军医大学药学院天然药化教研室 ,上海200433【正文语种】中文【中图分类】R284.3两面针碱(nitidine)是传统中药两面针干燥根的提取物,两面针为芸香科花椒属植物,主要分布于我国的广西、云南、广东、福建等南方省份。
两面针碱(结构见图1)具有活血止痛、消炎和抗肿瘤等多种生理活性,可用于治疗跌打损伤、毒蛇咬伤、牙痛、淋巴结炎、疟疾和肿瘤等多种疾病。
㊀Guihaia㊀Sept.2018ꎬ38(9):1248-1260http://www.guihaia-journal.comDOI:10.11931/guihaia.gxzw201711019引文格式:秦舒琴ꎬ李海云ꎬ宋静茹ꎬ等.氯化两面针碱的提取分离㊁全合成及药理活性的研究进展[J].广西植物ꎬ2018ꎬ38(9):1248-1260QINSQꎬLIHYꎬSONGJRꎬetal.Researchprogressonextractionꎬseparationꎬtotalsynthesisandpharmacologicalactivityofnitidinechlo ̄ride[J].Guihaiaꎬ2018ꎬ38(9):1248-1260氯化两面针碱的提取分离㊁全合成及药理活性的研究进展秦舒琴1ꎬ2ꎬ李海云1ꎬ宋静茹2∗ꎬ李典鹏2(1.桂林理工大学化学与生物工程学院ꎬ广西桂林541006ꎻ2.广西植物功能物质研究与利用广西植物研究所ꎬ广西桂林541006)重点实验室ꎬ广西壮族自治区中国科学院摘㊀要:两面针是我国民间常用的传统中药之一ꎬ从根部提取分离到的氯化两面针碱是两面针植物多种生物活性的主要有效成分ꎮ当前ꎬ直接从植物中提取分离有效成分的方法不仅回收率低㊁成本高ꎬ而且氯化两面针碱存在水溶性差和生物利用度低的问题ꎬ因此大多学者致力于改造其结构以提高活性和利用度ꎬ同时探索高效经济的全合成方法以满足研究和生产的需求ꎮ该文以国内外相关文献为基础ꎬ对氯化两面针碱的提取㊁分离纯化㊁结构化合物的全合成路线以及药理活性机制的研究进展做一综述ꎬ总结目前研究中存在的不足ꎬ并对今后的研究重点做出展望ꎬ旨在为今后深入研究两面针碱及衍生物活性改造㊁解析作用机制㊁开发基于此结构的创新药物分子等提供理论依据ꎮ关键词:氯化两面针碱ꎬ提取ꎬ全合成ꎬ药理活性中图分类号:Q946㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1000 ̄3142(2018)09 ̄1248 ̄13ResearchprogressonextractionꎬseparationꎬtotalsynthesisandpharmacologicalactivityofnitidinechlorideQINShuqin1ꎬ2ꎬLIHaiyun1ꎬSONGJingru2∗ꎬLIDianpeng2(1.CollegeofChemistryandBioengineeringꎬGuilinUniversityofTechnologyꎬGuilin541006ꎬGuangxiꎬChinaꎻ2.GuangxiKeyLaboratoryofFunctionalPhytochemicalsResearchandUtilizationꎬGuangxiInstituteofBotanyꎬGuangxiZhuangAutonomousRegionandChineseAcademyofSciencesꎬGuilin541006ꎬGuangxiꎬChina)Abstract:Zanthoxylumnitidumꎬlocallycalled liangmianzhen ꎬisoneofthetraditionalChinesemedicines.NitidinechlorideisolatedfromtherootofZ.nitidiumisthemainactiveconsitutentofitsbiologicalactivities.Nowadaysꎬchemistscommitthemselvestomodifingthestructureofnitidineꎬexploringefficientandversatiletotalsyntheticroutestotheana ̄loguesandevaluatingstructure ̄activityrelationship.Inthisreviewꎬwesummarizedtheenormouseffortsforseparationtoenhanceextractionefficiencyꎬnumeroustotalsyntheticmethodsaccordingtothereactiontypesandvariouspharmacolo ̄gicalactivitiesofnitidinechlorideonthebasisofrelatedliteraturesfromhomeandabroad.Besidesꎬthereviewalsodis ̄收稿日期:2018-03-06基金项目:国家自然科学基金(21602038)ꎻ广西植物研究所基本业务费项目(桂植业16002)ꎻ广西壮族自治区八桂学者专项项目ꎻ广西植物功能物质研究与利用重点实验室主任基金(ZRJJ2016 ̄2)[SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(21602038)ꎻFundamentalResearchFundofGuangxiInstituteofBotany(16002)ꎻBaguiScholarProgramoftheGuangxiInstituteofBota ̄nyꎻDirectorCapitalProgramofGuangxiKeyLaboratoryofFunctionalPhytochemicalsResearchandUtilization(ZRJJ2016 ̄2)]ꎮ作者简介:秦舒琴(1993-)ꎬ女ꎬ广西桂林人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事天然产物合成与修饰研究ꎬ(E ̄mail)1029268595@qq.comꎮ∗通信作者:宋静茹ꎬ博士ꎬ助理研究员ꎬ主要从事天然产物修饰及有机功能材料研究ꎬ(E ̄mail)songjingru@iccas.ac.cnꎮcussedthedeficienciesofcurrentresearchesandprospectedthefurtherresearchpriority.Wehopethatthisreviewcanprovideatheoreticalbasisforthefollowingstudyofstructuralmodificationꎬoftheconcisesyntheticrouteusingreadilya ̄vailableandinexpensivereagentsꎬofthebioactivemechanismꎬandofexploitingnewchemotherapydrugs.Keywords:nitidinechlorideꎬextractionꎬtotalsynthesisꎬpharmacologicalactivity㊀㊀两面针(Zanthoxylumnitidum)又名入地金牛㊁蔓椒㊁双面针等ꎬ为芸香科花椒属藤本植物ꎬ是我国民间常用的传统中药材之一ꎬ具有抗炎㊁抗真菌㊁抗氧化㊁抗HIV和抗肿瘤等多种生物活性(Arthuretalꎬ1959ꎻHuetalꎬ2006ꎻWangetalꎬ2015ꎻCesarietalꎬ2015)ꎮ在我国主要分布于华南地区ꎬ其中以广西的资源最为丰富ꎬ为两面针的道地药材产区ꎮ氯化两面针碱(nitidinechloride)主要从两面针植物的根部分离得到ꎬ是最主要的生物活性成分ꎬ以其作为模型的抗癌㊁抗炎化合物的研究开发受到许多药物化学家的重视(Baietalꎬ2006ꎻKangetalꎬ2014ꎻPanetalꎬ2013)ꎮ关于两面针碱的提取分离手段ꎬ全合成方法以及多种药理活性与机制的研究已经全方位展开(Liuetalꎬ2012ꎻZhaoetalꎬ2017)ꎮ现对此研究进展进行综述ꎬ并指出研究中存在的不足和进一步的研究重点ꎬ为两面针植物资源的开发与利用提供理论参考ꎮ1㊀氯化两面针碱的理化性质与化学结构氯化两面针碱的分子式为C21H18ClNO4ꎬ熔点为275~276ħꎬ淡黄色针状晶体ꎬ可溶解于甲醇㊁乙醇ꎬ微溶于水ꎬ结构式见图1ꎮ图1㊀氯化两面针碱Fig.1㊀Nitidinechloride2㊀氯化两面针碱的提取由于氯化两面针碱属于苯并菲啶生物碱ꎬ所以用于提取生物碱的方法同样适用于氯化两面针碱ꎬ主要有回流法㊁酶法㊁超声提取法等ꎮ2.1回流法在氯化两面针碱的提取方法中ꎬ回流法的应用最广泛ꎬ主要有醇回流和酸醇回流两种方法ꎮ雷欣潮等(2011)以80%的乙醇回流提取ꎬ采用正交设计优选出了最优提取工艺ꎮ黄晓燕等(2011)对比了醇回流和酸醇回流法的提取效果ꎬ结果表明加酸回流较普通醇回流可以大大提高提取率ꎬ对改进两面针碱的提取工艺有推进作用ꎮ赵森等(2015)采用80%的乙醇8倍量提取ꎬ同时加入盐酸调节pH至5ꎬ最终总生物碱的提取率平均为12.8%ꎬ氯化两面针碱的含量达到41mg g ̄1ꎮ酸醇回流能够提高氯化两面针碱的提取率ꎬ但提取时间长ꎬ加剧了对设备的酸腐蚀程度ꎮ曾淼洋等(2013ꎬ2014)对酸醇回流工艺进行了改良ꎬ采用了内部沸腾法ꎬ不仅萃取温度降低ꎬ时间缩短ꎬ而且总酸醇的用量减少ꎬ减轻了对设备的腐蚀ꎮ2.2酶法目前ꎬ生物碱大都是从植物中提取ꎬ由于利用纤维素酶可以首先破坏植物的细胞壁ꎬ所以提取有效成分是一种有效手段(刘红军和廖国玲ꎬ2007)ꎮ陆世惠和李秀霞(2013a)先用纤维素酶/果胶酶的混合酶对两面针药材进行酶解ꎬ再用酸醇回流法室温浸渍提取ꎬ氯化两面针碱的提取率为85.96%ꎮ酶预处理萃取法减少了提取次数和溶剂的用量ꎬ符合节能环保的生产要求ꎮ2.3超声波辅助提取法超声波提取是利用超声波产生的空化作用㊁热效应㊁震动作用使植物细胞壁破裂ꎬ加速有机溶剂进入细胞内部ꎬ促使细胞中的生物碱溶解到溶剂中达到提取目的(郭孝武ꎬ1999)ꎮ目前ꎬ超声波提取主要作为一种辅助方法应用于天然产物的提取分离中ꎮ陆世惠和李秀霞(2013b)先采用酶预处理ꎬ再用超声提取ꎬ可以将氯化两面针碱的提取率提高到90.26%ꎮ采用超声-酶辅助半仿生提取ꎬ干膏的收率可以显著提高ꎬ适合大生产应用(陆世惠等ꎬ2014)ꎮ李秀霞等(2015)采用半仿生-超声法提取ꎬ先用复合酶预处理ꎬ再采用枸橼酸-三94219期秦舒琴等:氯化两面针碱的提取分离㊁全合成及药理活性的研究进展图2㊀Friedel ̄Crafts反应路线Fig.2㊀Friedel ̄Craftsreactionroute(Cushman&Chengꎬ1978ꎻLuoetalꎬ2006)乙胺的60%乙醇提取溶剂超声提取ꎬ氯化两面针碱的得率为0.252%ꎬ这种方法可以克服纯水缓冲液水溶性较差的问题ꎬ促使提取率升高ꎮ酸醇回流操作简便ꎬ提取率高ꎬ但对设备的腐蚀问题不容忽视ꎬ对规模化工业生产不利ꎮ酶㊁超声辅助提取法在保持提取率的同时摒弃了酸的使用ꎬ大大减少了溶剂的使用量ꎬ在解决腐蚀问题的同时更加环保ꎮ3㊀氯化两面针碱的分离纯化两面针中的生物碱种类繁多ꎬ如白屈菜红碱㊁茵芋碱㊁二氢白屈菜红碱㊁鹅掌楸碱㊁氯化两面针碱㊁氧化两面针碱等ꎮ为了得到更加纯净的氯化两面针碱ꎬ需要在提取粗品的基础上进一步纯化ꎬ该方面的研究报道较少ꎮ3.1结晶法黄治勋和李志和(1980)㊁王玫馨(1980)对两面针植物的甲醇提取液处理后静止结晶ꎬ纯化析出氯化两面针碱晶体ꎬ但实验过程中需要用到氯仿ꎬ对环境污染较大ꎮ3.2树脂吸附法卢凌春等(2010)采用Ls006阳离子树脂ꎬ通过静态吸附-解析的方法对氯化两面针碱富集纯化ꎬ纯度在90%以上ꎮ曾淼洋等(2014)用732阳离子树脂静态吸附加酸内部沸腾法的提取液ꎬ超声辅助解吸ꎬ解吸率在99%以上ꎬ氯化两面针碱纯度为0521广㊀西㊀植㊀物38卷图3㊀Kessar苯炔成环法Fig.3㊀Alkynecyclization(Kessaretalꎬ1988)图4㊀苯炔环加成路线Fig.4㊀Alkynecyclization(Martínetalꎬ1993ꎻPerezetalꎬ1993)94.5%ꎮ树脂纯化法效果突出㊁操作简单㊁成本低ꎬ具有工业应用价值ꎮ3.3色谱法黄艳等(2013)将两面针根的浸膏用氯仿反复15219期秦舒琴等:氯化两面针碱的提取分离㊁全合成及药理活性的研究进展图5㊀串联法制备两面针碱Fig.5㊀Cascadereactionfornitidine(Castilloetalꎬ2015)图6㊀分子内自由基反应制备NK109Fig.6㊀IntramolecularradicalreactionforNK109(Nakanishi&Suzukiꎬ1999)图7㊀自由基偶联法Fig.7㊀Radicalcouplingreaction(Morenoetalꎬ2001)研磨ꎬ所得沉淀甲醇溶解先重结晶ꎬ粗品再二次重结晶后用高效液相色谱法分离纯化ꎬ采用C ̄18色谱柱洗脱ꎬ得到纯度大于98%的氯化两面针碱ꎬ该样品可作为质量控制和科研用的化学对照品ꎮ4㊀氯化两面针碱的全合成目前ꎬ氯化两面针碱成品主要从植物中提取分离ꎬ提取率低ꎬ价格昂贵ꎬ难以满足系统研究的需要ꎮ为了解决这一难题ꎬ学者们致力于探索氯化两面针碱的高效全合成方法ꎬ其中最关键的步骤是B环或C环的构筑ꎮ该文将按照成环的化学方法进行分类概述ꎮ4.1Friedel ̄Crafts反应早在1978年ꎬCushman&Cheng(1978)发展了一条开创性的全合成路线ꎬ其中就有利用分子内的Friedel ̄Crafts反应构建C环(图2:a)ꎮ中间体(1)先经Arndt ̄Eistert反应㊁Wolff重排后发生Friedel ̄2521广㊀西㊀植㊀物38卷图8㊀叔丁醇钾催化法Fig.8㊀Catalyticreactionbypotassiumtert ̄butoxide(Deetalꎬ2013)图9㊀Bischler ̄Napieralski环合法Fig.9㊀Bischler ̄Napieralskicyclization(Geenetalꎬ1998ꎻSaitoetalꎬ2001)Crafts反应得到关键中间体(4)ꎬ再经过氢化锂铝还原㊁脱氢反应完成C环的构筑ꎮLuoetal(2006)在合成N ̄去甲基两面针碱时也利用了分子内的Friedel ̄Crafts反应(图2:b)ꎬ先通过镍或钯催化环化完成B环的构建得到中间体(7)ꎬ再经Swern氧化得到中间体(8)ꎬ最后在酸性条件下发生Friedel ̄Crafts反应得到N ̄去甲基两面针碱(9)ꎮ相较于Cushman路线ꎮ该路线的原料易得ꎬ摒弃了危险品重氮甲烷ꎬ路线短ꎬ收率大大提高ꎮ4.2苯炔法苯炔法应用较早ꎮKessaretal(1988)通过苯炔环化法构建两面针碱的B环(图3)ꎮ中间产物(10)在强碱KNH2/NH3作用下生成苯炔中间体ꎬ进一步环加成㊁氧化后得到N ̄去甲基两面针碱ꎬ但产35219期秦舒琴等:氯化两面针碱的提取分离㊁全合成及药理活性的研究进展图10㊀Heck偶联路线Fig.10㊀Heckcouplingreactionroute(Harayamaꎬ2005ꎻXuetalꎬ2015)图11㊀金催化路线Fig.11㊀CatalyticreactionroutebyAu(I)reagent(Enomotoetalꎬ2010)率极低ꎬ为10%左右ꎮ之后ꎬ用LDA/THF在-78ħ发生反应ꎬ收率明显提高ꎬ但需要严格控制无氧环境ꎬ否则收率极低ꎬ甚至反应不发生ꎮMartínetal(1993)提出利用分子间苯炔环加成法合成两面针碱(图4:a)ꎮ化合物(12)充当氮杂二烯等价体与苯炔发生分子间[4+2]环加成反应构筑异喹啉类生物碱骨架ꎬ该路线选择性好但产率不高ꎮPerezetal(1993)利用吡喃酮衍生物与苯炔发生分子间Diels ̄Alder反应构建C环ꎬ产物(19)经还原脱氢后可以得到两面针碱(图4:b)ꎮ2015年ꎬCastilloetal(2015)发展了串联法快速制备官能团化异喹啉骨架ꎬ可用于两面针碱的全合成(图5)ꎮ该合成路线4521广㊀西㊀植㊀物38卷图12㊀钯催化路线Fig.12㊀CatalyticreactionroutebyPd(Ⅱ)reagent(Lvetalꎬ2011)图13㊀钯催化路线Fig.13㊀CatalyticreactionroutebyPd(Ⅱ)reagent(Blanchotetalꎬ2011)图14㊀光催化路线Fig.14㊀Photocatalyticroute(Jiangetalꎬ2015)原料易制备㊁反应条件温和㊁收率中等ꎮ4.3自由基反应Nakanishi&Suzuki(1999)通过自由基机制引发分子内的芳基-芳基偶联构建B环(图6)ꎮ在锡试剂和偶氮二异戊腈(AMBN)的引发下ꎬ中间体(22)发生芳基偶联反应生成关环产物(23)ꎬ进一步反应得到抗癌化合物NK109ꎮ2001年ꎬMorenoetal(2001)利用高价碘试剂(PIFA)引发自由基偶联反55219期秦舒琴等:氯化两面针碱的提取分离㊁全合成及药理活性的研究进展应构建B环(图7)ꎮ该方法步骤短㊁条件温和㊁产率较高ꎬ但取代基对反应活性影响大ꎬ不具有普适性ꎮ2013年ꎬDeetal(2013)提出直接由叔丁醇钾与有机小分子促进的分子内自由基偶联反应来合成苯并菲啶类生物碱(图8)ꎮ当氮原子上的取代基为烷基时ꎬ得到二氢苯并菲啶结构ꎬ改变取代基为芳酰基ꎬ则一锅反应发生芳基偶联㊁氧化脱保护直接生成芳构化产物ꎮ该方法路线短ꎬ催化剂对环境友好ꎬ可用于多种生物碱的合成ꎮ4.4Bischler ̄Napieralski反应Bischler ̄Napieralski环合反应是构建两面针碱B环的常用方法之一ꎮGeenetal(1998)采用三氯氧磷(POCl3)催化关键中间体(33)或(34)发生Bischler ̄Napieralski环合反应ꎬ分别得到N ̄去甲基两面针碱和氯化两面针碱ꎬB ̄N环合反应收率在90%以上(图9:a)ꎮSaitoetal(2001)改用固体光气作为催化剂ꎬ降低了反应温度ꎬ缩短了反应时间ꎬ后处理更容易(图9:b)ꎮ4.5金属催化金属催化是近几年发展比较热门的苯并菲啶生物碱的合成方法ꎮHarayamaetal(2005)最早在2005年发展了钯催化的分子内芳基-芳基偶联反应直接构筑氧化两面针碱(图10:a)ꎮXuetal(2015)在Suzuki的合成路线基础进行了进一步改良ꎬ提出醋酸钯催化分子内Heck偶联ꎬ五步反应完成氯化两面针碱的合成(图10:b)ꎮEnomotoetal(2010)提出金(Ⅰ)催化分子内氢胺化串联反应ꎬ高收率完成两面针碱B环和C环的构建(图11)ꎮLÜetal(2011)提出钯催化串联反应合成氧化苯并菲啶结构(图12)ꎮ邻碘苯甲酸甲酯衍生物(46)与N ̄杂双环中间体(47)在二价钯金属和锌试剂的联合催化下发生开环耦合-关环反应ꎬ高收率得到产物(48)ꎮ该方法路线精简㊁收率高ꎮBlanchotetal(2011)采用芳香三氟甲基磺酸酯替代芳香碘化合物(图13)ꎬ在钯催化下与N ̄硅基亚胺(52)发生串联反应制备苯并菲啶衍生物ꎬ可以有效合成两面针碱㊁NK109等ꎬ总收率中等ꎮ4.6光化学反应2015年ꎬJiangetal(2015)提出了一种新的方法ꎬ利用可见光在室温下诱导酰肟产生亚胺自由基ꎬ进一步发生分子内芳香取代反应生成含氮杂环ꎬ高效合成多种官能团化的苯并菲啶衍生物(图14)ꎮ近年来ꎬ越来越多有效合成两面针碱的方法得到探索ꎬ为两面针碱的全合成㊁构效关系及生物活性的研究提供了便利ꎮ在这些全合成路线中ꎬ一些反应路线过长ꎬ总收率较低ꎻ一些路线虽然缩短ꎬ关键步骤收率高ꎬ但存在原料制备复杂或试剂昂贵的缺陷ꎮ因此ꎬ寻找高效且经济的全合成路线制备两面针碱及衍生物仍然是一个挑战和研究热点ꎮ5㊀两面针碱的药理活性氯化两面针碱具有良好的生物活性ꎬ在抗肿瘤㊁镇痛消炎㊁抗疟疾㊁抗菌㊁抗HIV病毒㊁心血管等方面都有显著作用ꎮ5.1抗肿瘤近年来ꎬ国内外学者对两面针碱的抗肿瘤作用和机制进行了研究ꎬ发现其对肝癌㊁肺癌㊁卵巢癌㊁乳腺癌等都有显著功效ꎮ但作用机制尚存在争议ꎬ主要包括抑制DNA拓扑异构酶ꎬ诱导细胞凋亡㊁阻滞细胞周期和抑制DNA连接酶的活性等ꎬ可以通过调节多种信号通路(如ERK㊁JAK/STAT3㊁AKT等)抑制肿瘤细胞ꎮFangetal(1993)和Wangetal(1993)研究表明氯化两面针碱及其类似的苯并菲啶化合物为拓扑异构酶Ⅰ(topoisomeraseI)的功能抑制剂ꎬ浓度为0.15~0.3μmol L ̄1时即可稳定拓扑异构酶Ⅰ和DNA形成的共价二元复合物ꎮ黄怡等(2013)发现氯化两面针碱可使肝癌细胞SMMC ̄7721的E2F㊁RB基因的mRNA和E2F蛋白的表达明显降低ꎬ阻滞肝癌细胞G1期向S期的转变ꎬ抑制肝癌细胞的增殖ꎬ并诱导细胞的凋亡ꎬ细胞增殖的抑制率最大IC50为(1.05ʃ0.12)mg mL ̄1ꎮSunetal(2014)研究表明氯化两面针碱能够上调Bax/Bcl ̄2的比例ꎬ诱导肿瘤细胞的G2/M期阻滞从而诱导乳腺癌细胞的凋亡ꎮ刘华钢等(2007)发现通过增加两面针碱的浓度能显著抑制KB细胞的增殖ꎬ低浓度时以G2/M期阻滞为主ꎬ中浓度时可诱导凋亡ꎬ高浓度时则以致其坏死为主ꎮLinetal(2014)对患有肝癌的小鼠给予氯化两面针碱ꎬ发现肿瘤的体积和质量显著减小ꎬ但小鼠的体重并无明显的变化ꎬ证实了两面针碱的抗肝癌活性ꎻ同时ꎬ他们的研究表明两面针碱通过抑制STAT3㊁ERK和SHH多条信号通路ꎬ改变关键基因的表达从而抑制肿瘤细胞的繁殖并促使其凋亡ꎮZhaietal(2016)和Sunetal(2016)研究发现氯化两面针碱能通过调控ERK信号通路改变关6521广㊀西㊀植㊀物38卷键基因的表达ꎬ抑制结肠癌细胞和卵巢癌细胞的增殖与迁移ꎬ并促使其凋亡ꎮChengetal(2016)使用超过5μmol L ̄1的氯化两面针碱作用U2OS骨肉瘤细胞24h后ꎬ观察到肿瘤细胞增殖㊁迁徙和侵袭能力均受到显著抑制ꎬ并证实氯化两面针碱的有效作用是通过AKT/GSK ̄3β/Snail信号通路完成的ꎮLietal(2017)开发了一种氯化两面针碱的超分子试剂NC@CB[7]ꎬ相较于单体氯化两面针碱ꎬ其对人体正常肝细胞LO2的IC50大大降低ꎬ但对乳腺癌细胞MCF ̄7的IC50提高很多ꎬ表明CB[7]超分子结构的参与能够明显减轻对肝细胞的毒性同时提高抗癌活性ꎬ为其它药物的超分子配方打开新思路ꎮ5.2抗疟疾Jullianetal(2006)从Zanthoxylumrhoifolium中分离得到多种苯并菲啶类生物碱ꎬ发现两面针碱对恶性疟原虫的活性最强ꎬIC50<0.27μmol L ̄1ꎮBou ̄quetetal(2012)发现两面针碱对氯喹敏感株和氯喹耐药株在体外的活性相似ꎬ并在体外实验中证实氯化两面针碱可以与血红素形成1ʒ1的复合物ꎬ抑制β ̄血红素形成ꎮNyanguluetal(2005)在氯化两面针碱的结构基础上进行了进一步修饰ꎬ这些化合物的抗疟活性更加强于氯化两面针碱ꎮ5.3抗菌作用两面针碱对多种细菌㊁真菌具有抑制和杀灭的作用ꎮPoetaetal(1999)在体外实验中发现ꎬ氯化两面针碱能够有效抑制真菌的感染ꎬ效果与喜树碱相当ꎬ是一类很有前景的抗真菌化合物ꎮ叶玉珊等(2013)对两面针根中分离到的11种化合物进行了抗菌活性研究ꎬ结果发现氯化两面针碱对六大类抗生素均耐药的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)有较强的杀菌活性ꎮZhangetal(2014)从花椒叶中的乙酸乙酯提取部分分离得到氯化两面针碱ꎬ发现其对五种病原菌(Botrytiscine ̄reaꎬPiriculariaoryzaeꎬPhysalosporapiricolaꎬGlomerellacingulateandVenturiapyrina)的抗菌活性均超过了50%ꎬ其中对Glomerellacingulate的抑菌活性最强ꎮTavaresetal(2014)证实两面针碱对酵母菌的MIC值为6.25~25μg mL ̄1ꎬ抗真菌活性较强ꎮCesarietal(2015)研究发现氯化两面针碱对芽孢杆菌ATCC3584和化脓性链球菌ATCC19615有明显的杀菌和抑菌作用(MIC值分别为0.19㊁3.64μmol L ̄1)ꎮ5.4抗炎止痛作用两面针在民间常用于跌打损伤㊁消炎止痛ꎮ利用两面针开发的口腔护理产品正是基于其在抗炎ꎬ镇痛及止血方面的功效ꎮ刘绍华等(2005)对两面针提取物进行了镇痛㊁抗炎实验ꎬ采用热板法和扭体法研究提取物对小鼠的镇痛作用ꎬ用二甲苯致小鼠耳廓肿胀法及腹腔染料渗出法来研究抗炎作用ꎬ结果表明两面针提取物对小鼠具有非常显著的镇痛和抗炎作用ꎮWangetal(2012)采用脂多糖诱导的Raw264.7小鼠巨噬细胞研究两面针碱的体外抗炎机制ꎬ研究表明氯化两面针碱通过抑制MAPK的磷酸化和p65的转录ꎬ能够在RNA和蛋白质水平上大幅度的减少促炎细胞因子如TNF ̄a㊁IL ̄1b㊁IL ̄6的生成ꎬ具有显著的抗炎作用ꎬ这一发现为炎症疾病的治疗提供了新的前景ꎮWangetal(2016)在帕金森病模型研究中发现ꎬ两面针碱能够抑制Jak2 ̄Stat3信号通路ꎬ增强aβ晶体与p ̄Stat3之间的结合活性ꎬ从而抑制小胶质细胞介导的炎症ꎬ保护多巴胺神经元ꎬ是治疗帕金森病的潜在药物ꎮ5.5对心血管的作用Weietal(2006)研究表明氯化两面针碱能够减少心肌缺血再灌注大鼠心肌酶的释放ꎬ减轻氧自由基损伤程度ꎬ从而降低心肌缺血再灌注大鼠心律失常的发生率ꎬ推迟心律失常的发生时间ꎬ不仅缩短其持续时间ꎬ而且该作用呈一定的剂量依赖性ꎮ5.6其他除上述的生理功能外ꎬ两面针还在抗白血病㊁抗HIV㊁抗肝损伤等方面具有很好的活性ꎮLiuetal(2015)发现氯化两面针碱通过增加Thr58磷酸化水平加快c ̄Myc的降解ꎬ并下调c ̄Myc激活的miRNAꎬ对K562细胞及原代CML细胞有杀伤作用ꎮWangetal(2015)发现氯化两面针碱可调节HIV ̄1启动子的表达和稳定G ̄四链体ꎬ当加入氯化两面针碱时G ̄四链体的Tm值范围为56.6~63.2ħꎬ为抗HIV ̄1药物开发提供了新方法ꎮ庞辉等(2006)研究了两面针提取物对四氯化碳肝损伤的保护作用ꎬ结果表明两面针提取物能明显降低动物模型血清中谷丙转氨酶(ALT)㊁谷草转氨酶(AST)和肝匀浆丙二醛(MDA)的含量ꎬ提高肝脏超氧化物歧化酶(SOD)的活性ꎬ并显示出一定的剂量依赖性ꎬ说明两面针对化学性肝损75219期秦舒琴等:氯化两面针碱的提取分离㊁全合成及药理活性的研究进展伤具有明显的保护作用ꎮ6㊀展望两面针碱的抗菌㊁抗炎和抗肿瘤性能良好ꎬ具有极好的开发潜能ꎬ应用前景广阔ꎮ但是ꎬ其在天然植物中的含量少ꎬ提取分离得率较低ꎬ不能满足研究与规模生产的需要ꎮ因此ꎬ人工合成仍然是最优先考虑的手段ꎮ许多学者从不同的反应路径出发实现了两面针碱的全合成ꎬ但由于受到全合成路线或起始原料多样性的影响ꎬ几乎没有两面针碱结构衍生物的合成报道ꎬ特别是特定位点的取代衍生物ꎮ关于两面针碱的化学结构ꎬ如氧原子㊁取代基的位置㊁种类与位阻㊁亚甲基以及其他结构与活性之间的构效关系如何尚不清楚ꎬ极大地限制了这一化合物的发展ꎮ因此ꎬ开发新型化学反应ꎬ优化合成路线ꎬ经济高效地合成目标产物和结构衍生物ꎬ并在此基础上系统地研究构效关系应是未来研究的重点之一ꎮ此外ꎬ氯化两面针碱作为一类苯并菲啶生物碱ꎬ可能存在体外试验活性很高ꎬ但由于代谢途径或稳定性的原因ꎬ体内试验的结果可能并不理想ꎬ这就需要研究者在设计衍生结构时不仅要考察活性的提高ꎬ而且更要充分地考虑稳定性ꎬ提高生物利用度ꎮ目前ꎬ两面针碱的抗肿瘤机制争议较大ꎬ存在多种理论ꎬ这方面的研究有待进一步加强ꎮ研究两面针碱化合物及其衍生物的抗肿瘤机制ꎬ能够更加清晰地阐述各活性衍生物对肿瘤细胞的影响ꎬ确证两面针碱衍生物的抗肿瘤物质基础ꎬ这对构效关系的阐述极为重要ꎬ可以进一步指导结构的改造以筛选出活性更好㊁类药性更高的先导化合物ꎬ为开发创新型药物奠定基础ꎮ参考文献:ARTHURHRꎬHUIWHꎬNGYLꎬ1959.AnexaminationoftheRutaceaeofHongKong.PartⅡ.ThealkaloidsꎬnitidineandoxynitidineꎬfromZanthoxylumnitidum[J].JChemSocꎬ13(4):510-513.BAILPꎬZHAOZZꎬCAIZꎬetalꎬ2006.DNA ̄bindingaffinitiesandsequenceselectivityofquaternarybenzo ̄phenanthridinealkaloidssanguinarineꎬchelerythrineꎬandnitidine[J].BioorgMedChemꎬ14(16):5439-5445.BLANCHOTMꎬCANDITODAꎬLARNAUDFꎬetalꎬ2011.FormalsynthesisofnitidineandNK109viapalladium ̄catalyzeddominodirectarylation/N ̄arylationofaryltriflates[J].OrgLettꎬ13(6):1486-1489.BOUQUETJꎬRIVAUDMꎬCHEVALLEYSꎬetalꎬ2012.Bio ̄logicalactivitiesofnitidineꎬapotentialanti ̄malarialleadcompound[J].MalarJꎬ11(1):67-74.CASTILLOJCꎬQUIROGAJꎬABONIARꎬetalꎬ2015.Thearyneaza ̄Diels ̄AlderReaction:Flexiblesynthesesofiso ̄quinolines[J].OrgLettꎬ17(13):3374-3377.CESARIIꎬGRISOLIPꎬPAOLILLOMꎬetalꎬ2015.IsolationandcharacterizationofthealkaloidnitidineresponsibleforthetraditionaluseofPhyllanthusmuellerianus(Kuntze)Ex ̄cellstembarkagainstbacterialinfections[J].JPharmBi ̄omedAnalꎬ105(11):115-120.CHENGZꎬGUOYꎬYANGYꎬetalꎬ2016.Nitidinechloridesuppressesepithelial ̄to ̄mesenchymaltransitioninosteosar ̄comacellmigrationandinvasionthroughAkt/GSK ̄3β/Snailsignalingpathway[J].OncolRepꎬ36(2):1023-1029.CUSHMANMꎬCHENGLꎬ1978.Totalsynthesisofnitidinechloride[J].JOrgChemꎬ43(2):286-288.DESꎬMISHRASꎬKAKDEBNꎬetalꎬ2013.Expeditiousap ̄proachtopyrrolophenanthridonesꎬphenanthridinesꎬandBenzo[c]phenanthridinesviaorganocatalyticdirectBiaryl ̄Couplingpromotedbypotassiumtert ̄Butoxide[J].JOrgChemꎬ78(16):7823-7844.ENOMOTOTꎬGIRARDALꎬYAUSIYꎬetalꎬ2010.Gold(I) ̄Catalyzedtandemreactionsinitiatedbyhydroaminationofalkynylcarbamates:Applicationtothesynthesisofnitidine[J].JOrgChemꎬ41(17):9158-9164.FANGSDꎬWANGLKꎬHECHTSMꎬ1993.InhibitorsofDNAtopoisomeraseIisolatedfromtherootsofZanthoxylumnitidum[J].JOrgChemꎬ58(19):5025-5027.GEENGRꎬMANNISꎬMULLANEMVꎬetalꎬ1998.AversatilesynthesisoffullyaromaticBenzo[c]phenanthridinealkaloids[J].Tetrahedronꎬ54(33):9875-9894.GUOXWꎬ1999.AmethodtoextractchemicalcomponentsfromChineseherbs ̄ultrasonicmethod[J].NatProdResDevꎬ11(3):37-40.[郭孝武ꎬ1999.一种提取中草药化学成分的方法 超声提取法[J].天然产物研究与开发ꎬ11(3):37-40.HARAYAMATꎬ2005.SynthesisofBenzo[c]phenanthridinealkaloidsusingaPalladium ̄CatalyzedAryl ̄Arylcouplingre ̄action[J].JOrgChemꎬ65(3):697-711.HUJꎬZHANGWDꎬLIURHꎬetalꎬ2006.BenzophenanthridinealkaloidsfromZanthoxylumnitidum(Roxb.)DC.andtheiranalgesicandanti ̄inflammatoryactivities[J].ChemBiodiversꎬ3(9):990-995.HUANGXYꎬHUANGGWꎬQINQYꎬetalꎬ2011.ComparisonofnitidinechloridecontentintwodifferentextractionmethodsofZanthoxylumnitidum(Roxb.)DC.[J].OralcareIndꎬ21(5):21-23.[黄晓燕ꎬ黄光伟ꎬ覃青云ꎬ等ꎬ2011.两面针两种不同提取工艺方法氯化两面针碱含量的比较[J].口腔护理用品工业ꎬ21(5):21-23.]HUANGZXꎬLIZHꎬ1980.Studyoneffectiveconstituentsofni ̄tidineantitumor[J].ActaChemSinꎬ38(6):535-542. [黄治勋ꎬ李志和ꎬ1980.两面针抗肿瘤有效成分的研究[J].化学学报ꎬ38(6):535-542.]HUANGYꎬLIUBMꎬLAIMXꎬetalꎬ2013.Preperationofref ̄8521广㊀西㊀植㊀物38卷erencesubstanceofnitidinechloridefromZanthoxylumniti ̄dum(Roxb.)DC.[J].GuangxiSciꎬ20(3):258-260.[黄艳ꎬ刘布鸣ꎬ赖茂祥ꎬ等ꎬ2013.两面针中氯化两面针碱对照品的制备[J].广西科学ꎬ20(3):258-260.]HUANGYꎬLIAOLFꎬHUANGWTꎬetalꎬ2013.Themecha ̄nismofeffectonRB/E2Fpathwayofnitidinechlorideinhib ̄itingproliferationofSMMC ̄7721[J].PharmBiotechnolꎬ20(1):17-20.[黄怡ꎬ廖柳凤ꎬ黄文涛ꎬ等ꎬ2013.氯化两面针碱通过RB/E2F途径抑制肝癌细胞SMMC ̄7721增殖作用机制研究[J].药物生物技术ꎬ20(1):17-20.]JIANGHꎬANXꎬTONGKꎬetalꎬ2015.Visible ̄Light ̄PromotedIminyl ̄Radicalformationfromacyloximes:Aunifiedapproachtopyridinesꎬquinolinesꎬandphenanthridines[J].AngewChemIntEdꎬ54(13):4055-4059.JULLIANVꎬBOURDYGꎬGEORGESSꎬetalꎬ2006.ValidationofuseofatraditionalantimalarialremedyfromFrenchGuianaꎬZanthoxylumrhoifoliumLam[J].JEthno ̄pharmacolꎬ106(3):348-352.KANGMꎬOUHꎬWANGRꎬetalꎬ2014.Theeffectofnitidinechlorideontheproliferationandapoptosisofnasopharyngealcarcinomacells[J].JBUONꎬ19(1):130-136.KESSARSVꎬGUPTAYPꎬBALAKRISHNANPꎬetalꎬ1988.BenzynecyclizationroutetoBenzo[c]phenanthridinealkaloids.synthesisofchelerythrineꎬdecarineꎬandnitidine[J].JOrgChemꎬ53(8):1708-1713.LEIXCꎬLIUHGꎬLAIMXꎬetalꎬ2011.Optimizationofex ̄tractiontechnologyofZanthoxylumnitidum(Roxb.)DC.byorthogonaltest[J].LishizhenMedMatMedResꎬ22(10):2494-2495.[雷欣潮ꎬ刘华钢ꎬ赖茂祥ꎬ等ꎬ2011.正交实验法优选两面针的提取工艺研究[J].时珍国医国药ꎬ22(10):2494-2495.]LIXXꎬLUHMꎬLUSHꎬetalꎬ2015.ComparisonofextractiontechnologiesforalkaloidsfromZanthoxylumnitidum[J].NatProdResDevꎬ27(4):572-577.[李秀霞ꎬ卢红梅ꎬ陆世惠ꎬ等ꎬ2015.两面针生物碱不同提取方法的比较[J].天然产物研究与开发ꎬ27(4):572-577.]LIWꎬHANGYꎬBARDELANGDꎬetalꎬ2017.Supramolecularformulationofnitidinechloridecanalleviateitshepatotoxicityandimproveitsanticanceractivity[J].FoodChemToxicolꎬ109(2):923-929.LINJMꎬSHENAꎬCHENHꎬetalꎬ2014.Nitidinechloridein ̄hibitshepaticcancergrowthviamodulationofmultiplesigna ̄lingpathways[J].BMCCancerꎬ14(1):729-739.LIUHJꎬLIAOGLꎬ2007.Researchprogressonextractionꎬiso ̄lationandpurificationofalkaloids[J].LishizhenMedMatMedResꎬ18(5):1230-1231.[刘红军ꎬ廖国玲ꎬ2007.生物碱提取㊁分离和纯化的研究进展[J].时珍国医国药ꎬ18(5):1230-1231.]LIUSHꎬQINQYꎬFANGKꎬetalꎬ2005.Theeffectsoftheex ̄tract(S ̄0)fromZanthoxylumnitidumonanalgesiaꎬanti ̄inflammationandhemostasiainmice[J].NatProdResDevꎬ17(6):758-761.LIUYCꎬCHENGFJꎬMENGYQꎬetalꎬ2012.Researchpro ̄gressesonthechemicalcomponentsꎬpharmacologicalactivityꎬandantitumoralmechanismofZanthoxylumnitidum[J].NatProdResDevꎬ24(4):550-555.[刘延成ꎬ程风杰ꎬ蒙衍强ꎬ等ꎬ2012.两面针化学成分㊁药理活性及抗肿瘤机制研究进展[J].天然产物研究与开发ꎬ24(4):550-555.]LIUHGꎬWANGBLꎬQINSHꎬetalꎬ2007.StudyonG2/MphasearrestandapoptosisofhumancarcinomaofmouthfloorKBcellsinvitroinducedbynitidinechloride[J].LishizhenMedMatMedResꎬ18(9):2104-2106.[刘华钢ꎬ王博龙ꎬ秦三海ꎬ等ꎬ2007.氯化两面针碱体外诱导人口腔鳞癌KB细胞G2/M期阻滞及凋亡的研究[J].时珍国医国药ꎬ18(9):2104-2106.]LIUNꎬLIPꎬZANGSꎬetalꎬ2015.NovelagentnitidinechlorideinduceserythroiddifferentiationandapoptosisinCMLcellsthroughc ̄Myc ̄miRNAsaxis[J].PLoSONEꎬ10(2):1-18.LUSHꎬLIXXꎬ2013a.Enzyme ̄AssistedimpregnationextractionofnitidinechloridefromZanthoxylumnitidum(Roxb.)DC.[J].HerMedꎬ32(3):363-366.[陆世惠ꎬ李秀霞ꎬ2013a.酶法辅助浸渍提取两面针中的氯化两面针碱[J].医药导报ꎬ32(3):363-366.]LUSHꎬLIXXꎬ2013b.StudyonextractionofnitidinechloridefromZanthoxylumbyultrasonic ̄enzymemethod[J].ChinTradPatentMedꎬ35(4):841-844.[陆世惠ꎬ李秀霞ꎬ2013b.超声 酶法提取两面针中氯化两面针碱的研究[J].中成药ꎬ35(4):841-844.]LUSHꎬLIXXꎬLUHMꎬ2014.Optimizationofultrasonicwave ̄enzymaticassistedsemi ̄bionicextractiontechnologyforZan ̄thoxyliRadix[J].ChinJExpTradMedFormꎬ20(16):11-14.[陆世惠ꎬ李秀霞ꎬ卢红梅ꎬ2014.两面针的超声 酶法辅助半仿生提取工艺优选[J].中国实验方剂学杂志ꎬ20(16):11-14.]LULCꎬFANGLQꎬLONGSJꎬ2010.SeparationandpurificationofnitidinechloridefromZanthoxylumnitidumbycationexchangeresin[J].LishizhenMedMatMedResꎬ21(11):2779-2781.[卢凌春ꎬ方琳乔ꎬ龙盛京ꎬ2010.阳离子树脂纯化两面针中氯化两面针碱[J].时珍国医国药ꎬ21(11):2779-2781.]LUOYꎬMEIYꎬZHANGJꎬ2006.Aconcisesynthesisofnorni ̄tidinevianickel ̄orpalladium ̄Catalyzedannulation[J].Tet ̄rahedronꎬ62(39):9131-9134.LÜPꎬHUANGKꎬXIELꎬetalꎬ2011.Palladium ̄CatalyzedtandemreactiontoconstructBenzo[c]phenanthridine:ap ̄plicationtothetotalsynthesisofBenzo[c]phenanthridinealkaloids[J].OrgBiomolChemꎬ9(9):3133-3135.MARTÍNGꎬGUITIANEꎬCASTEDOLꎬetalꎬ1993.Intermo ̄lecularbenzynecycloaddition(IBC)ꎬaversatileapproachtoBenzophenanthridineantitumoralkaloids.formalsynthesisofnitidineandchelerythrine[J].JOrgChemꎬ24(9):5907-5911.MORENOIꎬTELLITUIꎬETAYOJꎬetalꎬ2001.Novelappli ̄cationsofhypervalentiodine:PIFAmediatedsynthesisofBenzo[c]phenanthridinesandBenzo[c]phenanthridinones[J].Tetrahedronꎬ57(25):5403-5411.NAKANISHITꎬSUZUKIMꎬ1999.Synthesisandcytotoxicac ̄tivitiesofanewBenzo[c]phenanthridinealkaloidꎬ7 ̄Hydroxynitidineꎬandsome9 ̄OxygenatedBenzo[c]phenan ̄thridinederivatives[J].OrgLettꎬ1(7):985-988.NYANGULUJMꎬHARGREAVESSLꎬSHARPLESSLꎬetalꎬ2005.AntimalarialBenzo[c]phenanthridines[J].BioorgMedChemLettꎬ15(8):2007-2010.PANXꎬHANHꎬWANGLꎬYANGLꎬetalꎬ2013.Nitidinechlorideinhibitsbreastcancercellsmigrationandinvasionbysuppressingc ̄Src/FAKassociatedsignalingpathway[J].CancerLettꎬ313(2):181-191.95219期秦舒琴等:氯化两面针碱的提取分离㊁全合成及药理活性的研究进展PANGHꎬTANGGFꎬHEHꎬetalꎬ2006.ProtectiveeffectsofextractsfromZanthoxylumnitidum(Roxb.)DC.onexperi ̄mentalliverinjuryinmice[J].GuangxiMedJꎬ28(10):1606-1608.[庞辉ꎬ汤桂芳ꎬ何惠ꎬ等ꎬ2006.两面针提取物对小鼠实验性肝损伤的保护作用[J].广西医学ꎬ28(10):1606-1608.]PEREZDꎬGUITIANEꎬCASTEDOLꎬ1993.Anewapproachtothesynthesisofantitumorbenzophenanthridinealkaloids.formalsynthesisofnitidine[J].JOrgChemꎬ24(9):5911-5917.POETAMDꎬCHENSFꎬHOFFDVꎬetalꎬ1999.Comparisonofinvitroactivitiesofcamptothecinandnitidinederivativesa ̄gainstfungalandcancercells[J].AntimicrobAgentsChe ̄motherꎬ43(12):2862-2868.SAITOTꎬISHIKAWATꎬYOSHIDAMꎬ2001.Triphosgene:AversatilereagentforBischler ̄Napieralskireaction[J].Het ̄erocyclesꎬ54(1):437-438.SUNMꎬZHANGNꎬWANGXꎬetalꎬ2014.Nitidinechlorideinducesapoptosisꎬcellcyclearrestꎬandsynergisticcytoto ̄xicitywithdoxorubicininbreastcancercells[J].TumourBiolꎬ35(10):10201-10212.SUNXꎬLINLꎬCHENYꎬetalꎬ2016.Nitidinechlorideinhibitsovariancancercellmigrationandinvasionbysup ̄pressingMMP ̄2/9productionviatheERKsignalingpathway[J].MolMedRepꎬ13(4):3161-3168.TAVARESLDCꎬZANONGꎬWEBERADꎬetalꎬ2014.Struc ̄ture ̄activityrelationshipofBenzophenanthridinealkaloidsfromZanthoxylumrhoifoliumhavingantimicrobialactivity[J].PLoSONEꎬ9(5):1-10.WANGCFꎬFANLꎬTIANMꎬetalꎬ2015.CytotoxicityofbenzophenanthridinealkaloidsfromtherootsofZanthoxylumnitidum(Roxb.)DC.var.fastuosumHowexHuang[J].NatProdResꎬ29(14):1380-1383.WANGLKꎬJOHNSONRKꎬHECHTSMꎬ1993.InhibitionoftopoisomeraseIfunctionbynitidineandfagaronine[J].ChemResToxicolꎬ6(6):813-818.WANGMXꎬ1980.AstudyonchemicalconstituentsofZanthox ̄ylumnitidum(Lam)DC-Ⅰ:IsolationofpotentialanticanceralkaloidsandstudiesonthestructureofalkaloidsC[J].JSunYat ̄senUniv(MedSci)ꎬ1(4):342-402.[王玫馨ꎬ1980.两面针化学成分的研究 Ⅰ:具有抗癌活性生物碱的分离和生物碱丙的结构研究[J].中山医学院学报ꎬ1(4):342-402.]WANGZꎬJIANGWꎬZHANGZꎬetalꎬ2012.NitidinechlorideinhibitsLPS ̄inducedinflammatorycytokinesproductionviaMAPKandNF ̄kappaBpathwayinRAW264.7cells[J].JEthnopharmacolꎬ144(1):145-150.WANGBꎬWANGXꎬYANGSꎬetalꎬ2016.NeuroprotectiveeffectsofnitidineinParkinson sdiseasemodelsthroughin ̄hibitingmicrogliaactivation:roleoftheJak2 ̄Stat3pathway[J].RscAdvꎬ6(75):71328-71337.WANGWꎬSUIYꎬZHANGLꎬetalꎬ2015.RecognitionofanimportantG ̄quadruplexintheHIV ̄1promoterwithnaturalsmallmolecules[J].CanJChemꎬ94(1):60-65.WEIJBꎬLONGSJꎬQINSDꎬetalꎬ2006.Protectiveeffectsofnitidinechlorideonratsduringmyocardialischemia/reperfu ̄sion[J].ChinJClinRehabilꎬ10(27):171-174.XUXSꎬLIUZQꎬSHAOWHꎬetalꎬ2015.Processimprovementonthesynthesisofnitidinechloride[J].ChinJOrgChemꎬ35(6):1353-1356.[许旭升ꎬ刘志千ꎬ邵文浩ꎬ等ꎬ2015.氯化两面针碱合成方法的改进[J].有机化学ꎬ35(6):1353-1356.]YEYSꎬLIUJWꎬLIUXQꎬetalꎬ2013.Antibacterialconsti ̄tuentsfromrootsofZanthoxylumnitidum[J].ChinTradHerbDrugsꎬ44(12):1546-1551.[叶玉珊ꎬ刘嘉炜ꎬ刘晓强ꎬ等ꎬ2013.两面针根抗菌活性成分研究[J].中草药ꎬ44(12):1546-1551.]ZENGMYꎬWEITYꎬTONGZFꎬ2014.Studyonextractionandpurificationofnitidinechloridebyacidinnerebullition[J].JChemEngChinUnivꎬ28(4):719-724.[曾淼洋ꎬ韦藤幼ꎬ童张法ꎬ2014.加酸内部沸腾法提取氯化两面针碱及其纯化研究[J].高等化学工程学报ꎬ28(4):719-724.]ZENGMYꎬWEITYꎬTONGZFꎬ2013.StudyonextractionofnitidinechloridebyaciddecompressinginnerebullitionandHPLCfingerprintchromatogram[J].SciTechnolFoodIndꎬ34(16):105-113.[曾淼洋ꎬ韦藤幼ꎬ童张法ꎬ2013.加酸减压内部沸腾法提取氯化两面针碱及其指纹图谱评价[J].食品工业科技ꎬ34(16):105-113.]ZHAOSꎬMUYNꎬJIANGLꎬetalꎬ2015.Single ̄factoroptimi ̄zationforextractionprocessofRadixZanthoxyli[J].WorldChinMedꎬ10(11):1777-1779.[赵森ꎬ慕杨娜ꎬ姜黎ꎬ等ꎬ2015.单因素法优化两面针提取工艺[J].世界中医药ꎬ10(11):1777-1779.]ZHAOZꎬCHENHꎬYANGNꎬetalꎬ2017.Researchprogressontotalsynthesisandactivityofnitidine[J].JPhamPraꎬ35(2):102-107.[赵增ꎬ陈浩ꎬ杨鸟ꎬ等ꎬ2017.两面针碱全合成及活性研究进展[J].药学实践杂志ꎬ35(2):102-107.]ZHAIHꎬHUSꎬLIUTꎬetalꎬ2016.NitidinechlorideinhibitsproliferationandinducesapoptosisincolorectalcancercellsbysuppressingtheERKsignalingpathway[J].MolMedRepꎬ13(3):2536-2542.ZHANGYꎬLUOZꎬWANGDꎬetalꎬ2014.Phytochemicalpro ̄filesandantioxidantandantimicrobialactivitiesoftheleavesofZanthoxylumbungeanum[J].SciWorldJꎬ2014(5):181072-181085.0621广㊀西㊀植㊀物38卷。
氯化两面针碱的提取分离、全合成及药理活性的研究进展作者:秦舒琴李海云宋静茹李典鹏来源:《广西植物》2018年第09期摘要:两面针是我国民间常用的传统中药之一,从根部提取分离到的氯化两面针碱是两面针植物多种生物活性的主要有效成分。
当前,直接从植物中提取分离有效成分的方法不仅回收率低、成本高,而且氯化两面针碱存在水溶性差和生物利用度低的问题,因此大多学者致力于改造其结构以提高活性和利用度,同时探索高效经济的全合成方法以满足研究和生产的需求。
该文以国内外相关文献为基础,对氯化两面针碱的提取、分离纯化、结构化合物的全合成路线以及药理活性机制的研究进展做一综述,总结目前研究中存在的不足,并对今后的研究重点做出展望,旨在为今后深入研究两面针碱及衍生物活性改造、解析作用机制、开发基于此结构的创新药物分子等提供理论依据。
关键词:氯化两面针碱,提取,全合成,药理活性中图分类号: Q946 文献标识码: A 文章编号: 1000-3142(2018)09-1248-13Abstract: Zanthoxylum nitidum, loc ally called ‘liangmianzhen’, is one of the traditional Chinese medicines. Nitidine chloride isolated from the root of Z. nitidium is the main active consitutent of its biological activities. Nowadays, chemists commit themselves to modifing the structure of nitidine, exploring efficient and versatile total synthetic routes to the analogues and evaluating structure-activity relationship. In this review, we summarized the enormous efforts for separation to enhance extraction efficiency, numerous total synthetic methods according to the reaction types and various pharmacolo-gical activities of nitidine chloride on the basis of related literatures from home and abroad. Besides, the review also discussed the deficiencies of current researches and prospected the further research priority. We hope that this review can provide a theoretical basis for the following study of structural modification, of the concise synthetic route using readily available and inexpensive reagents, of the bioactive mechanism, and of exploiting new chemotherapy drugs.Key words: nitidine chloride, extraction, total synthesis, pharmacological activity兩面针(Zanthoxylum nitidum)又名入地金牛、蔓椒、双面针等,为芸香科花椒属藤本植物,是我国民间常用的传统中药材之一,具有抗炎、抗真菌、抗氧化、抗HIV和抗肿瘤等多种生物活性(Arthur et al,1959;Hu et al,2006;Wang et al,2015;Cesari et al,2015)。
两面针四个不同部位氯化两面针碱含量的比较刘文佳;黄光伟;覃青云;胡永志【期刊名称】《口腔护理用品工业》【年(卷),期】2016(026)001【摘要】检测了两面针药材4个不同部位——根、茎、枝、叶中氯化两面针碱的含量.方法是采用HPLC法,色谱柱为DIKMAC C18柱(4.6×250 mm,5μm),流动相为乙腈-0.3%磷酸加0.2%三乙胺水溶液,进行梯度洗脱,1.0 mL·min-1的流速,检测波长为270 nm,柱温40℃,进样量20μL.结果,在两面针药材的4个不同部位中氯化两面针碱含量的差别较大,其中根部含量最高,为2.033 mg·g-1,叶子含量最低只有0.021 mg·g-1.该研究为两面针药材的应用提供了可靠的理论依据.【总页数】3页(P26-28)【作者】刘文佳;黄光伟;覃青云;胡永志【作者单位】柳州两面针股份有限公司,广西柳州545006;柳州两面针股份有限公司,广西柳州545006;柳州两面针股份有限公司,广西柳州545006;柳州两面针股份有限公司,广西柳州545006【正文语种】中文【相关文献】1.两面针四个不同部位氯化两面针碱含量的比较 [J], 刘文佳;黄光伟;覃青云;胡永志;2.不同生长期两面针中氯化两面针碱和新棒状花椒酰胺含量的比较 [J], 刘文佳;黄光伟;覃青云;胡永志3.不同生长期两面针中氯化两面针碱和新棒状花椒酰胺含量的比较 [J], 刘文佳;黄光伟;覃青云;胡永志;4.两面针两种不同提取工艺方法氯化两面针碱含量的比较 [J], 黄晓燕;黄光伟;覃青云;王韧5.两面针两种不同提取工艺方法氯化两面针碱含量的比较 [J], 黄晓燕;黄光伟;覃青云;王韧因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
中国科技期刊数据库 医药2015年5月 255中药两面针的化学成分及药理作用研究进展吕世华国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心,江苏 苏州 215163摘要:本文综述了近年来中药两面针中所分离得到的化学成分以及两面针的药理作用。
关键词:两面针;化学成分;药理作用 中图分类号:R282.7 文献标识码:A 文章编号:1671-5837(2015)09-0255-01引言两面针,是一种芸香科花椒属植物,临床上其可用于治疗风湿性关节炎、腰腿痛、胆道及肠蛔虫疼痛、神经痛、风寒牙痛,并可治疗口腔溃疡、蛇咬伤、尾蚴型稻田皮炎。
几年来,人们发现其还具有一定的抗癌作用,其化学成分和药理作用研究逐渐深入,本文现就近年来两面针的化学成分及药理作用研究进展进行总结梳理,为该领域研究人员提供参考。
1 两面针中的化学成分两面针中含有丰富的生物碱类化合物,王晓玲等[1]以95%乙醇为提取剂,在两面针中提取得到了两面针碱、8-丙酮基双氢两面针碱、8-acetonyldihydroavicine 、二氢白屈菜红碱、双氢两面针碱、去N-甲基两面针碱、阿尔诺花椒酰胺、8-丙酮基白屈菜红碱、加锡弥罗果碱、茵芋碱、博洛回碱、鹅掌秋碱、α-别隐品碱;黄志勋等[2]报道了两面针中含有氯化两面针碱、氧化两面针碱、6-甲氧基-5,6-二氢白屈菜红碱;石井永等[3]报道了两面针中还含有6-乙氧基-5,6-二氢白屈菜红碱、白鲜碱、木兰碱。
除此之外,另有文献报道两面针中还含有木脂素类化合物、黄酮类化合物、甾体类化合物等多种化学成分。
2 两面针的药理活性 2.1 抗癌活性王博龙等[4]研究发现,氯化两面针碱对多药耐药 KBV200细胞具有抑制生长 、促进凋亡和阻滞细胞周期的作用 ,可能是对多药耐药癌细胞敏感的一种中药活性成分。
同时,刘丽敏等[5]研究发现氯化两面针碱可以抑制肝癌HepG2的生长,其机制与促进肿瘤细胞凋亡有关。
2.2 抗菌活性叶玉珊等[6]在两面针中提取到了多个能够显著抑制金黄色葡萄球菌的生物碱活性成分,其中化合物鹅掌楸碱临床多药耐药性MRSA 具有较强杀菌活性。
广西医科大学博士学位论文中药两面针、白花丹提取物体外抗肿瘤活性筛选及其分子机制研究姓名:***申请学位级别:博士专业:药理学指导教师:***20070501博士学位论文中药掰盘针、白花丹提取物体外抗肿瘤活性筛选及其分子机制母}究图l用药前细胞形态图(200x)图2用药后细胞形态图(200x)博七学位论文中药两面针、白花丹提取物体外抗肿瘤活性筛选及其分子机制研究细胞凋亡时主要的生化特征是其染色质发生浓缩,染色质DNA在核小体单位之间的连接处断裂,形成50·300kbp长的DNA大片段,或180—200bp整数倍的寡核苷酸片段,在凝胶电泳上表现为梯形电泳图谱(DNAladder)。
本实验细胞药物作用后出现典型的DNAladder现象,如图3,4。
图3肺癌SPC—A.1株药物作用后DNAladder图谱左:氯化fIIi面针碱右:鹅掌楸碱银配合物图4鼻咽癌7111株药物作用后DNAladder图谱左:氯化两面针碱右:鹅掌楸碱银配合物(图中M代表最小片断为100bp的Marker,1代表对照组电泳图谱,2,3,4,5分别代表药物作用12,24,36,48h后的电泳图谱)博-I=学位论文中药两面针、白花丹提取物体外抗肿瘤活性筛选及其分子机制研究2.形态学改变透射电镜下,对照组细胞核仁明显,核膜清淅,核浆比正常,细胞器丰富,表面有微绒毛突起,如图5。
用药组细胞体积变小,胞浆空泡增多,核染色质固缩,边集,表面微绒毛消失,常呈新月形,,出现典型的凋亡小体,如图6。
图5正常细胞透射电镜图博十学位论文中药两面针、白花丹提取物体外抗肿瘤活性筛选及其分子机制研究图6药物作用后细胞透射电镜图博上学位论文中药荫面针、白花丹提取物体外抗肿痛活性筛选及其分子机制研究囤7RNA琼脂糖凝胶电泳图2.bcl一2、bax基因mRNA表达水平检测结果:经内参13-actin标准化后,用药组细胞的bcl.2mRNA的表达水平较对照组降低,而baxmRNA的表达水平较对照组升高,结果见图8,9,10,11。
第31卷第20期2006年10月中国中药杂志ChinaJournalofChineseMateriaMedicaV01.31.Issue20October,2006两面针的化学成分研究胡疆1,张卫东1’2+,柳润辉1,张川1,沈云亨1,徐希科1,梁明金1,李慧梁1(1.第二军医大学药学院,上海200433;2.上海交通大学药学院,上海200300)[摘要】目的:对两面针根的化学成分进行分离和鉴定。
方法:采用硅胶柱色谱、SephadexLH一20柱色谱及重结晶等方法进行成分分离及精制,并利用1H-NMR13c.NMR,MS等光谱技术鉴定其化学结构。
结果:从两面针根乙醇提取液的氯仿部分和正丁醇部分分离得到10个单体化合物,分别鉴定为2,4-二羟基嘧啶(2,4-dihydroxypyrim—idine,1),紫丁香酸(syringicacid,2),2,6-二甲氧基对苯醌(2,6-dimethoxy-1,4-benzoquinone,3),对羟基苯甲酸(4-hydroxybenzoicacid,4),对羟基苯甲酸乙酯(ethylparaben,5),顺-3-(2,3,4一三甲氧基苯基)丙烯酸[(Z)一3-(2,3,4一trimethoxyphenyl)acrylicacid,6],5,6,7-三甲氧基香豆素(5,6,7-trimethoxycoumarin,7),stigmast-9(11)一en一3一ol(8),胡萝卜苷(9),口.谷甾醇(10)。
结论:化合物I一9为首次从两面针中分离得到,化合物6是新天然产物。
[关键词]两面针;芸香科;化学成分[中图分类号]R284.1[文献标识码]A[文章编号】1001-5302(2006)20—1689-03两面针Zanthoxylumnitidum(Roxb.)DC.又名人地金牛、蔓椒、双面针、双背针等,为芸香科花椒属藤本植物。
味辛、苦,微温,有小毒,为民间常用的消肿止痛中药,用于治疗牙痛、神经痛、胃痛、咽喉肿痛、风湿性关节痛、毒蛇咬伤等多种病症,此外还具有抗肿瘤、诱导白血病细胞分化的作用¨,2J。
《氯化两面针碱通过调控NEDD4抑制非小细胞肺癌的机制研究》一、引言非小细胞肺癌(NSCLC)是全球最常见的肺癌类型,其发病率和死亡率均居高不下。
目前,尽管临床治疗手段不断进步,但非小细胞肺癌的预后仍然较差。
因此,深入研究非小细胞肺癌的发病机制,寻找新的治疗策略和药物,对于提高患者生存率具有重要意义。
氯化两面针碱作为一种具有广泛生物活性的天然药物成分,近年来在抗肿瘤领域受到了广泛关注。
本研究旨在探讨氯化两面针碱通过调控NEDD4对非小细胞肺癌的抑制机制,为非小细胞肺癌的治疗提供新的思路和方法。
二、材料与方法1. 材料本研究所用氯化两面针碱购自某某生物科技有限公司,NEDD4抑制剂和激活剂由某某大学药学院提供。
细胞系包括人非小细胞肺癌细胞系A549、H1299等。
实验所用试剂和仪器均符合相关标准。
2. 方法(1)细胞培养与处理:培养非小细胞肺癌细胞系A549、H1299,用不同浓度的氯化两面针碱处理细胞,观察细胞生长情况。
(2)蛋白表达检测:采用Western blot等方法检测NEDD4、相关信号分子的蛋白表达水平。
(3)基因转录检测:利用实时荧光定量PCR技术检测NEDD4及相关基因的转录水平。
(4)功能实验:通过MTT法、流式细胞术等方法,分析氯化两面针碱对非小细胞肺癌细胞增殖、凋亡、迁移等生物学行为的影响。
三、结果1. 氯化两面针碱对非小细胞肺癌细胞的生长抑制作用实验结果显示,氯化两面针碱能够显著抑制非小细胞肺癌细胞A549、H1299的增殖,并呈剂量依赖性。
同时,氯化两面针碱处理后,细胞凋亡率明显增加,迁移能力受到抑制。
2. 氯化两面针碱对NEDD4的调控作用Western blot和实时荧光定量PCR结果显示,氯化两面针碱处理后,NEDD4的蛋白表达和基因转录水平均显著降低。
进一步研究发现,氯化两面针碱通过影响NEDD4的泛素化降解过程,从而降低其稳定性。
3. NEDD4在非小细胞肺癌中的作用及其与氯化两面针碱的关联NEDD4作为一种E3泛素连接酶,在肿瘤发生发展中发挥重要作用。
两面针根水提物化学成分及氯化两面针碱抗肝癌的分子机制研
究
两面针Zanthoxylum nitidum(Roxb.)DC.来源于芸香科花椒属植物,广泛分布于广西、广东、福建等地,是我国民间常用的传统中药材之一,具有行气止痛,活血化瘀,通络祛风等功效。
现代药理学研究表明,两面针根部提取物有抗炎、抗菌、抗肿瘤等活性,两面针根化学成分的研究有待进一步深入。
两面针根中主要含有生物碱类、香豆素类、木脂素类和萜类等成分,文献报道生物碱为主要活性成分。
氯化两面针碱(nitidine chloride,NC)是从两面针根中分离得到的生物碱类主要活性成分之一,大量研究表明,NC具有良好的广谱抗肿瘤活性,可诱导包括胃癌、结直肠癌在内的多种肿瘤细胞凋亡。
本课题组前期研究已证实,NC能显著抑制肝癌细胞增殖,但是其作用机理有待进一步深入研究。
目的:本文对两面针根水提物的化学成分开展研究,寻找具有抗肿瘤活性化学成分,为进一步活性评价及机理研究提供化学基础及实验依据;提取分离得到NC用于后续药理学实验研究;采用定量蛋白质组学技术、生物信息学分析技术与分子生物学技术从整体和全局的角度研究NC对肝癌细胞蛋白表达的影响,探讨NC发挥抗肝癌的分子机制。
方法:1.采用溶剂法与色谱法对两面针根水提取物进行分离。
运用
<sup>1</sup>H NMR,<sup>13</sup>C NMR,ESI-MS,HMBC等谱学分析技术对分离得到的化合物进行结构鉴定。
应用HPLC分析技术,面积归一化法分析NC的纯度。
采用MTT法检测化合物对肝癌细胞Bel-7402的增殖抑制率。
2.应用流式细胞术检测NC诱导肝癌细胞Bel-7402的凋亡作用。
免疫印迹技
术检测NC处理后细胞内Bax、Bcl-2、caspase-3、cleaved-caspase-3等与凋亡相关蛋白的表达水平。
3.采用半数抑制浓度的NC与Bel-7402共孵育24 h后,应用基于同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ)的蛋白质组学技术寻找经NC处理前后Bel-7402差异表达蛋白群,通过生物信息学分析技术寻找NC作用的潜在靶点。
运用免疫印迹技术及JC-1染色法验证蛋白质组学结果。
运用免疫印迹技术和实时荧光定量PCR技术检测NC对Bel-7402肝癌细胞中JNK、ERK、p38的mRNA及蛋白表达水平。
结果:1.从两面针根水提部位中共分离纯化得到12个化合物,目前鉴定了其中的9个化合物的结构,其中7-羟基香豆素和芹菜素为首次从本植物中分离得到。
富集NC样品并应用HPLC技术,采用面积归一化法分析其纯度大于98%,说明药物纯度可用于药理研究。
MTT实验结果显示氯化两面针作用于肝癌细胞
Bel-7402后,对细胞生长有显著增殖抑制作用(p<0.05),NC作用24 h的IC<sub>50</sub>为5.058±0.438μg/ml。
2.与空白对照组相比,NC处理后Bel-7402凋亡率显著上升
(p<0.05),Bax,Bcl-2,cleaved-caspase-3等凋亡相关蛋白的表达显著升高(p<0.05)。
3.iTRAQ定量结果显示,NC处理后肝癌细胞线粒体相关蛋白表达升高;诱导c-Jun蛋白表达上调,变化倍数(Fold change,FC)为4.36±0.23倍;诱导c-Jun上游JNK蛋白表达上调,FC=1.22±0.19;JC-1染色实验表明NC处理后细胞线粒体膜电位下降,线粒体受损严重;免疫印迹法证明NC处理后细胞内
c-Jun、p-c-Jun、LC3-B蛋白表达上调,HO-1、p62蛋白表达下调(p<0.05),
结果与iTRAQ定量结果一致,说明iTRAQ定量结果可靠;与空白对照组相比,NC作用后JNK的mRNA和蛋白表达均显著提高(p<0.05)。
结论:1.从两面针根水提部位中提取分离并鉴定得到9个化合物,包括2个香豆素类化合物,1个黄酮类化合物和6个生物碱类化合物。
其中7-羟基香豆素和芹菜素为首次从本植物中分离得到;MTT结果表明NC能显著抑制肝癌细胞
Bel-7402的增殖,24 h的IC<sub>50</sub>为5.058±0.438μg/ml。
2.NC能诱导肝癌细胞Bel-7402凋亡,采用5μg/ml浓度NC处理细胞24 h 后,观察到促凋亡蛋白Bax与抑凋亡蛋白Bcl-2的表达比值达到最大,以5μg/ml NC浓度为蛋白质组学实验浓度。
3.NC处理后c-Jun蛋白及其上游JNK蛋白表达增高,NC发挥抗肝癌活性与JNK和c-Jun信号级联激活有关。