肿瘤细胞多药耐药性(MDR)是导致肿瘤化疗失败的重要原因之一,寻找天然、高效、安全MDR逆转剂具有重要的价值和意义。ardeemins是一类具有逆转肿瘤细胞MDR作用的生物碱。本项目以一株代谢ardeemins的黄花蒿内生曲霉As1为研究对象,通过响应曲面优化试验确定其最佳发酵工艺条件,并放大生产1000L。采用现代色谱技术(Gel CC、HSCCC、IE CC、制备HPLC等)快速有效分离和制备ardeemins类化合物,结合波谱技术(NMR、MS、IR和UV)以及单晶衍射技术等解析该类物质的构型。利用经典有机化学反应,以分离的ardeemins类物质为底物,合成一系列ardeemins类衍生物,如卤代产物、醚化产物、酯化产物等。采用MTT法测试所有ardeemins类化合物的MDR逆转作用,研究其构效关系,以期发现活性显著的肿瘤细胞MDR逆转剂。
Aspergillus sp.;alkaloid;anticancer;multi-drug resistance;reversal agent
肿瘤细胞多药耐药性(multidrug-resistant resistance, MDR)是导致肿瘤化疗失败的重要原因之一,寻找天然、高效、安全MDR逆转剂具有重要的价值和意义。本项目以一株代谢ardeemins的黄花蒿内生曲霉SPS-02(原始编号As1)为研究对象,通过18S rRNA分子鉴定,确定为Aspergillus fumigatus。采用现代色谱技术,分离到ardeemin类化合物四个,通过波谱技术研究,确定这四个化合物结构分别是5-N-acetylardeemin(1)、5-N-acetyl-15b?-hydroxyardeemin(2)、5-N-acetyl-15b-dehydroardeemin(3)、5-N-acetyl-16α-hydroxyardeemin(4)。同时,该菌株次生代谢产物研究中还得到了另一种生物碱methyl-3,4,5-trimethoxy-2-[2-(nicotinamido)benzamido]benzoate。以化合物2和4为底物进行氯代反应,合成其氯代产物,但三次试验都没有预期产物。利用MTT法,研究了四种ardeemin类化合物1-4逆转三株MDR肿瘤细胞(人肺腺癌/顺铂耐药细胞A549/DDP、人卵巢癌/顺铂耐药细胞SK-OV-S/SSP和白血病阿霉素耐药细胞K562/ADR)活性,试验结果表明,化合物2具有最佳的逆转SK-OV-S/DDP肿瘤细胞活性,逆转倍数RF值为10.8 ± 0.28倍,且化合物4逆转K562/DOX和A549/DDP肿瘤细胞效果最好,RF值分别为5.2 ± 0.18倍, 8.2 ± 0.23倍;初步构效关系表明,化合物2和4具有羟基,能与靶点很好结合起到很重要作用。进一步分子对接研究,发现化合物4与靶点P-糖蛋白中833位Phe通过苯环大π键相互作用,形成较稳定的结合构象,发挥着逆转肿瘤细胞MDR作用。因此,化合物4有望进一步开发成MDR肿瘤细胞逆转剂。通过本项目的研究,目前已正式发表论文3篇(其中SCI类2篇),正在接受1篇,专利申请1项,完成了预期研究成果。