519-02-8/苦參堿及其類似物的結(jié)構(gòu)修飾研究進(jìn)展

苦參堿來(lái)源于豆科植物苦參Sophoraflavescens、苦豆子Sophoraalopecuroides等中藥，具有多種藥理作用，資源豐富?；惫麎A是苦參堿D環(huán)C-13,14位脫氫的結(jié)構(gòu)類似物，由于其結(jié)構(gòu)的高度相似性，槐果堿同樣表現(xiàn)出廣泛的藥理活性。但苦參堿和槐果堿的藥理活性不強(qiáng)，對(duì)此開展了大量的結(jié)構(gòu)改造工作。以修飾位點(diǎn)分類，就苦參堿及槐果堿的結(jié)構(gòu)改造及衍生物活性研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，并對(duì)其今后發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

苦參堿（1）屬于四環(huán)喹諾里西啶類生物堿，由2個(gè)喹嗪啶環(huán)稠合而成，化學(xué)式為C12H24N2O?？鄥A具有4個(gè)手性中心，構(gòu)型分別為5S、6S、7R和11R。大量研究表明[1-3]，苦參堿具有多種藥理活性，包括抗腫瘤、抗病毒、抗炎、保肝、抗心律失常、鎮(zhèn)痛、解熱等，尤其是抗腫瘤活性研究，近年來(lái)已成為其研究熱點(diǎn)之一。除苦參堿外，該家族生物堿還包括了槐果堿（2）、槐定堿（3）、氧化苦參堿（4）、槐醇?jí)A（5）、槐胺堿（6）和萊曼寧（7）等，Liu等[4]還從苦參SophoraflavescensAit.中分離得到2種新型苦參類生物堿9α-hydroxy-7,11-dehydromatrine（8）和1,4-iazaindan-typealkaloid flavascensine（9），化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1。這些生物堿同樣表現(xiàn)出廣泛的藥理活性。其中，作為該家族的另一代表性化合物，槐果堿（苦參堿D環(huán)C-13,14位脫氫的結(jié)構(gòu)類似物）在抗腫瘤、抗病毒等方面同樣表現(xiàn)出良好作用。此外，作為苦參堿的結(jié)構(gòu)類似物，槐果堿常作為合成苦參堿C-13位衍生物的重要原料，為豐富苦參堿的構(gòu)效關(guān)系研究提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。雖然苦參堿和槐果堿具有廣泛的藥理活性，但其藥理活性相對(duì)較弱，且具有一定毒性，如苦參堿注射液能引起中樞神經(jīng)麻痹和痙攣[5]。因此，為改善上述缺點(diǎn)，藥物化學(xué)家開展了大量的結(jié)構(gòu)修飾與構(gòu)效關(guān)系研究。本文以修飾位點(diǎn)分類，對(duì)苦參堿及槐果堿的結(jié)構(gòu)修飾及衍生物活性研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

15、16位內(nèi)酰胺開環(huán)衍生物

抗腫瘤活性

研究表明，苦參堿雖然對(duì)多種腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出一定的抗腫瘤作用，但其抗腫瘤活性相對(duì)較弱，為改善苦參堿的抗腫瘤活性，研究者們多采用藥物設(shè)計(jì)的拼合原理，將具有抗腫瘤活性的分子片段或優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)拼合到苦參堿結(jié)構(gòu)中，以期獲得活性更強(qiáng)的苦參堿衍生物。

高濃度的NO可產(chǎn)生細(xì)胞毒性、阻止腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡，因此NO供體已成為抗腫瘤化合物常引入的活性片段。何黎琴等[6]采用上述策略，將苦參堿內(nèi)酰胺環(huán)水解，在12位氮原子引入芐基的基礎(chǔ)上，將硝酸酯類NO供體引到11位側(cè)鏈上，合成了一系列12-N-芐基取代的硝酸酯類苦參堿衍生物。體外抗腫瘤活性篩選表明，在0.1 mmol/L的濃度下，該類化合物對(duì)人肝癌細(xì)胞HepG2均具有一定的抗增殖活性。其中，化合物10a、10b和11a～11c的抑制率達(dá)80%以上，明顯高于苦參堿（抑制率0.67%）。

除硝酸酯類NO供體外，呋咱氮氧化物作為另一類優(yōu)良的NO供體也已廣泛應(yīng)用于抗腫瘤化合物的設(shè)計(jì)中[7]。何黎琴等[8]同樣以呋咱氮氧化物作為NO供體，合成了14個(gè)12-N-芐基取代的呋咱氮氧化物類苦參堿衍生物，并測(cè)試了該類化合物對(duì)4種人肝癌細(xì)胞（Bel-7402、SMMC-7721、HepG2和Bel-7404）的體外抗增殖活性。測(cè)試結(jié)果表明，大部分化合物表現(xiàn)出比陽(yáng)性對(duì)照藥5-氟尿嘧啶更強(qiáng)的抑制肝癌細(xì)胞增殖活性，且遠(yuǎn)優(yōu)于母體化合物苦參堿。其中，在測(cè)試的4種腫瘤細(xì)胞中，該類化合物對(duì)HepG2腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出更好的抑制作用，如化合物12a～12i的IC50為0.12～0.93 μmol/L，具有明顯的抗增殖作用。

孫云龍[9]同樣采用拼合原理將對(duì)部分腫瘤有一定療效的水楊酸與苦參堿進(jìn)行拼合，分別合成了水楊酸酯類和水楊酰胺類苦參堿衍生物。活性結(jié)果表明，在50 μmol/L濃度下，化合物13a～13d對(duì)肝癌細(xì)胞7402和結(jié)腸癌細(xì)胞RKO的抗腫瘤活性（細(xì)胞存活率為44.36%～55.44%）高于苦參堿（細(xì)胞存活率84.35%），并且優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥順鉑（細(xì)胞存活率92.54%）。進(jìn)一步構(gòu)效關(guān)系研究表明，芳環(huán)上連有強(qiáng)吸電子基團(tuán)有利于增強(qiáng)抗腫瘤活性。

Chao等[10]將苦參堿水解得到苦參酸，并在其12位引入芐基基團(tuán)的基礎(chǔ)上對(duì)其11位側(cè)鏈進(jìn)行酯化與酰胺化，分別合成了12-N-芐基苦參酯衍生物與12-N-芐基苦參酰胺衍生物。研究發(fā)現(xiàn)，苦參堿水解開環(huán)后得到的苦參酸的抗增殖活性喪失，但將側(cè)鏈酯化或酰胺化后所得的衍生物對(duì)A375、A549、HeLa和HepG2 4種腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出抗增殖活性。其中，苦參酰胺類衍生物的抗增殖活性優(yōu)于苦參酯類衍生物，并且比母體化合物苦參堿高2～20倍。其中化合物14對(duì)HepG2細(xì)胞（IC50＝61.0 μg/mL）的抗增殖活性甚至略高于紫杉醇（IC50＝85.1 μg/mL）。上述結(jié)果表明，酰胺鍵對(duì)衍生物發(fā)揮抗腫瘤活性起到關(guān)鍵作用。此外，構(gòu)效關(guān)系研究表明，11位側(cè)鏈為環(huán)狀酰胺的衍生物活性優(yōu)于鏈狀脂肪酰胺的衍生物。

Wu等[11]在苦參堿水解開環(huán)的基礎(chǔ)上通過(guò)混合酸酐法將水楊醛片段引入到苦參堿的側(cè)鏈上，接著經(jīng)分子內(nèi)aldol反應(yīng)合成了17個(gè)11位側(cè)鏈連有苯并-α-吡喃酮結(jié)構(gòu)的苦參堿衍生物?？鼓[瘤活性測(cè)試結(jié)果顯示，部分化合物對(duì)A549、MCF-7、SGC-7901和Bel-7402 4種腫瘤細(xì)胞顯現(xiàn)出良好的抗增殖活性，比母體化合物苦參堿強(qiáng)15～484倍。其中，11位側(cè)鏈上苯并-α-吡喃酮基團(tuán)的6′、8′位為二叔丁基的衍生物（15，IC50＝7.3～9.4 μmol/L）表現(xiàn)出最強(qiáng)的活性。進(jìn)一步作用機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，化合物15可通過(guò)增加p27蛋白表達(dá)，下調(diào)細(xì)胞周期素依賴激酶4（CDK4）和細(xì)胞周期素（cyclinD1）蛋白，抑制磷脂酰肌醇-3-羥激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）/雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號(hào)通路，從而誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞H460和A549的G1期發(fā)生阻滯和自噬，引起細(xì)胞凋亡，發(fā)揮抗腫瘤作用。

抗病毒活性

抗柯薩奇病毒活性近年來(lái)，苦參堿類化合物抗柯薩奇病毒活性研究逐漸成為該領(lǐng)域研究的另一熱點(diǎn)。目前，該方向的衍生物結(jié)構(gòu)改造多集中在苦參堿及槐果堿水解開環(huán)后對(duì)其12位氮原子以及11位側(cè)鏈的修飾。Gao等[12]在槐果堿水解開環(huán)的基礎(chǔ)上，合成了一系列12-N-取代的槐果酸衍生物（包括12-N-苯甲?；惫嵫苌铩?2-N-芐基槐果酸衍生物和12-N-苯磺?；惫嵫苌铮⒃u(píng)價(jià)了其在Vero細(xì)胞中抗柯薩奇病毒B3型（CVB3）和柯薩奇病毒B6型（CVB6）的活性。結(jié)果表明，在12位N上引入苯磺?；兄谘苌锟共《净钚缘奶岣?，其中衍生物16不僅表現(xiàn)出良好的抗病毒活性，還顯示出高選擇性[選擇性指數(shù)（SI）＝106.9]。此外，衍生物16還具有良好的口服藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)[藥時(shí)曲線下面積（AUC）＝7.29μmol?h/L]和高安全性[半數(shù)致死量（LD50）＞1 000 mg/kg]，具有進(jìn)一步研究?jī)r(jià)值。

Tang等[13]在上述研究基礎(chǔ)上合成了一系列12-N-苯磺?；惫嵫苌?，并考察了側(cè)鏈上不同取代基對(duì)抗CVB3活性的影響。構(gòu)效關(guān)系研究表明，11位側(cè)鏈上雙鍵的構(gòu)型和位置對(duì)活性影響較??；側(cè)鏈上羧酸基團(tuán)酯化或還原為醇羥基均可提高抗CVB3的活性。其中，苦參醇衍生物17不僅表現(xiàn)出良好的抗CVB3作用（IC50＝2.31 μmol/L），還對(duì)CVB1、CVB2、CVB5和CVB6 4種病毒也有作用（IC50＝0.62～3.63 μmol/L），表現(xiàn)出廣譜的抗病毒活性。Wang等[14]同樣以12-N-苯磺?；惫釣橄葘?dǎo)化合物，通過(guò)對(duì)側(cè)鏈改造和在苯磺?；弦氩煌奈娮踊鶊F(tuán)，更加詳細(xì)地考察了側(cè)鏈類型和苯磺酰基上取代基類型對(duì)抗病毒活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，苦參酰胺類衍生物18～20（IC50＝2.5～2.7 μmol/L）具有最好的抗CVB3活性，而苦參胺類衍生物抗CVB3活性顯著降低。此外，苯磺?；先〈牟煌瑢?duì)活性也具有顯著影響，三氟甲基和三氟甲氧基取代的衍生物表現(xiàn)出最好的活性。Cheng等[15]同樣合成了12-N-苯磺?；〈目鄥A和槐果堿衍生物，并考察了其體外抗CVB3活性?；钚詼y(cè)試結(jié)果表明，在苯磺?；弦胛娮尤〈欣诨钚缘奶岣撸ㄈ缜杌?、三氟甲基），這一結(jié)果也與Wang等[14]研究結(jié)果一致。在對(duì)側(cè)鏈的考察中發(fā)現(xiàn)，側(cè)鏈1′位氟原子的引入有助于抗CVB3活性的保持。其中，化合物21不僅具有很好的抗CVB3活性，還表現(xiàn)出抗CVB1、CVB2、CVB4、CVB5和CVB6活性（IC50＝0.69～5.14 μmol/L），具有廣譜的特點(diǎn)。此外，化合物21還表現(xiàn)出了優(yōu)良的藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)和良好的安全性。Li等[16]將苦參堿水解，在保持11位側(cè)鏈為更加穩(wěn)定的丁烷基基礎(chǔ)上，考察了12位不同取代基對(duì)抗CVB3活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，苯磺?；〈难苌飪?yōu)于芐基和苯甲?；〈难苌铩２⑶?，苯磺?；谋江h(huán)換成芳雜環(huán)仍表現(xiàn)出很好的活性。其中，對(duì)CVB3具有很好抑制活性的化合物22同樣也表現(xiàn)出了廣譜的抗病毒活性，抗CVB病毒（CVB1、CVB2、CVB4、CVB5、CVB6）和CVA16病毒的IC50值為2.02～7.41 μmol/L，并表現(xiàn)出很好的安全性（LD50＝330 mg/kg）。

上述研究表明，12位氮原子引入苯磺?；鶎?duì)該類化合物發(fā)揮抗病毒活性具有重要作用，側(cè)鏈為丁烷或者氟原子取代的丁烷可提高化合物代謝穩(wěn)定性。

抗HCV病毒活性Li等[17]以槐果堿作為原料合成一系列12位芐基取代和苯磺?；〈?E)-Δβγ/Δαβ-槐果酸衍生物，并評(píng)價(jià)了衍生物在Huh7.5細(xì)胞中抗HCV活性和細(xì)胞毒活性。其中化合物23a和23b的半數(shù)有效濃度（EC50）分別為7.54和3.98 μg/mL，SI為70.3和30.9，表現(xiàn)出良好的抗HCV活性和選擇性。此外，構(gòu)效關(guān)系研究表明，三環(huán)結(jié)構(gòu)的槐果酸活性優(yōu)于四環(huán)結(jié)構(gòu)的苦參堿。而對(duì)于三環(huán)結(jié)構(gòu)的槐果酸，其側(cè)鏈雙鍵位置對(duì)活性也具有一定影響，雙鍵為Δβγ的異構(gòu)體比Δαβ的異構(gòu)體表現(xiàn)出更好的抗HCV活性。

Tang等[18]以具有中等抗病毒活性的12-N-對(duì)甲氧基芐基苦參酸為先導(dǎo)化合物，通過(guò)改造其11位側(cè)鏈的長(zhǎng)度和側(cè)鏈4′位羧基基團(tuán)，合成了多個(gè)系列的12-N-芐基苦參酰胺衍生物。體外抗HCV活性測(cè)試結(jié)果表明，11位側(cè)鏈的長(zhǎng)度對(duì)活性影響較小。其中，24和25a～25d表現(xiàn)出良好抗HCV活性（EC50＝1.03～7.54 μmol/L）和更好的選擇性（SI＝66～132），說(shuō)明在11位側(cè)鏈酰胺的N′端引入大體積環(huán)狀取代基可以增強(qiáng)抗HCV的活性。Li等[19]也同樣以12-N-對(duì)甲氧基芐基苦參酸為先導(dǎo)化合物，合成了12-N-芐基取代槐果酸/槐果酯/槐果醇3個(gè)系列衍生物。與Tang等[18]的工作相比，其主要考察了短側(cè)鏈對(duì)抗HCV活性的影響。結(jié)果二者得到的結(jié)論一致，11位丁基側(cè)鏈縮短為乙基側(cè)鏈對(duì)活性并無(wú)明顯影響。其中，側(cè)鏈為槐果醇的衍生物26表現(xiàn)出良好的抗HCV活性[EC50＝（3.20±0.21）μmol/L]和選擇性（SI＝96.6）。由于其側(cè)鏈為游離羥基，這也為其制備成前藥提供了修飾位點(diǎn)。此外，12位上用烷基替代芐基不但沒有導(dǎo)致活性降低，還表現(xiàn)出很好的選擇性，如化合物27的EC50＝（2.58±0.82）μmol/L，SI＝193。

抗埃博拉病毒活性 Zhang等[20]在以舍曲林為陽(yáng)性對(duì)照的假型EBOV病毒模型篩中發(fā)現(xiàn)三環(huán)槐定堿甲酯的12位氮原子上連有對(duì)氯芐基的衍生物表現(xiàn)出良好的抗EBOV活性。與舍曲林結(jié)構(gòu)相比，兩者均具有氯代苯基結(jié)構(gòu)片段，故推測(cè)氯代苯基片段可能有助于抗EBOV活性?；谶@一推測(cè)，Zhang等[20]以苦參堿和槐定堿為起始原料，合成了一系列12位氯原子取代的芐基、苯磺?；捅郊柞；鄥A和槐定堿衍生物。體外抗EBOV的構(gòu)效關(guān)系研究結(jié)果顯示：①5位碳原子的手性對(duì)活性影響較??；②12位引入二氯芐基有利于抗EBOV活性；③11位側(cè)鏈丁酸酯衍生物活性優(yōu)于丁酸衍生物；④11位側(cè)鏈長(zhǎng)度縮短為乙基對(duì)活性無(wú)影響；⑤12位為3′,4′-二氯芐基和對(duì)氯苯磺?；葘?duì)氯芐基和對(duì)氯苯甲酰基更有利于抗EBOV活性。其中，化合物28表現(xiàn)出最好的抗EBOV活性（IC50＝5.29 μmol/L）。

抗結(jié)核菌活性

付海根等[21]發(fā)現(xiàn)12-N-芐基苦參酸對(duì)結(jié)核桿菌具有一定的抑制活性，因此以12-N-芐基苦參酸為先導(dǎo)化合物，將11位側(cè)鏈酯化和還原成醇，并在其12位引入烷基和取代烷基，合成了10個(gè)12-N-取代苦參堿衍生物。初步的體外活性測(cè)試結(jié)果表明，化合物29具有較佳的抗結(jié)核菌活性，對(duì)敏感結(jié)核菌株H37Rv的最小抑菌濃度（MIC）為8.0 μg/mL。

苦參堿15、16位內(nèi)酰胺開環(huán)衍生物（10～29）的結(jié)構(gòu)見圖2。

13位改造

抗腫瘤活性

研究表明，苦參堿水溶性強(qiáng)，如能改善其脂水分配系數(shù)，提高脂溶性將有利于增加其生物學(xué)活性。付奔[22]就基于上述策略在槐果堿的13位引入一系列疏水性基團(tuán)分別合成了13位硫代、二硫代、二硫代甲酸酯等苦參堿衍生物，希望通過(guò)調(diào)節(jié)脂水分配系數(shù)，提高生物利用度。對(duì)肝癌細(xì)胞HCC-LM3的抗增殖活性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該類化合物的生物活性大部分優(yōu)于苦參堿和槐果堿，表明疏水性基團(tuán)的引入提高了苦參堿的脂溶性，進(jìn)而增強(qiáng)了抗腫瘤活性。其中化合物30（IC50＝1.76 μmol/L）對(duì)HCC-LM3表現(xiàn)出最強(qiáng)的抗增殖作用，這可能與苦參堿結(jié)構(gòu)中引入哌嗪基團(tuán)更易于與抗腫瘤活性靶點(diǎn)結(jié)合有關(guān)。此外，付奔等[23]還合成了一系列苯環(huán)上由疏水性基團(tuán)取代的13-苯甲酰胺苦參堿衍生物，該類化合物對(duì)人肝癌細(xì)胞BEL-7404和小鼠黑色素瘤細(xì)胞Klll表現(xiàn)出一定的抑制增殖作用。其中化合物31a和31b對(duì)BEL-7404有較強(qiáng)的抑制增殖活性。

氮芥類化合物是一類臨床上常用的抗腫瘤藥物，但由于其結(jié)構(gòu)非專一性，在治療腫瘤的同時(shí)對(duì)正常細(xì)胞也具有很強(qiáng)毒性。王鵬等[24]運(yùn)用拼合原理，將氮芥類化合物與苦參堿進(jìn)行拼合，合成了2類氮芥類苦參堿衍生物，希望既可以增強(qiáng)苦參堿的抗腫瘤作用，又能減小氮芥類藥物的毒性。活性測(cè)試結(jié)果表明，化合物32（IC50＝181 μmol/L）對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2表現(xiàn)出一定的抗增殖作用，活性略強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照藥美法侖（IC50＝199 μmol/L）。崔曉燕等[25]同樣運(yùn)用上述策略，以槐果堿為原料，分別與氮芥類抗腫瘤藥物美法侖、苯達(dá)莫司汀及環(huán)磷酰胺的活性代謝物磷酰氮芥二氯成酯拼合，得到3個(gè)13位取代的氮芥類苦參堿衍生物。對(duì)肝癌細(xì)胞SMMC-7721的活性測(cè)試結(jié)果顯示，化合物33（IC50＝0.054 8μmol/mL）和34（IC50＝0.342 μmol/mL）的抗腫瘤活性優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥美法侖（IC50＝0.657 μmol/mL）和苯達(dá)莫司?。↖C50＝1.49 μmol/mL）。此外，趙秀梅等[26]也合成了苦參堿-美法侖復(fù)合物，體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)表明，高劑量苦參堿-美法侖復(fù)合物對(duì)小鼠的S180腫瘤的抑瘤效果顯著優(yōu)于美法侖。

肝細(xì)胞膜上存在大量甘草次酸的特異性結(jié)合位點(diǎn)，因此甘草次酸具有較強(qiáng)的肝分布特征和肝細(xì)胞靶向性。張娜等[27]利用甘草次酸的這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成了甘草次酸-苦參堿復(fù)合物（35a、35b），并考察了其對(duì)人肝癌細(xì)胞SMMC-7721和人乳腺癌細(xì)胞MCF-7的抗增殖作用。結(jié)果表明，35a（IC50＝86.1 μmol/L）和35b（IC50＝94.2 μmol/L）在SMMC-7721細(xì)胞中活性優(yōu)于2個(gè)母體化合物18α-甘草次酸（IC50＝126.1 μmol/L）和18β-甘草次酸（IC50＝211.2 μmol/L），并強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照藥美法侖（IC50＝657.0 μmol/L）。

查耳酮類化合物具有廣泛的生物活性，其中就包括了抗腫瘤活性。Zhao等[28]運(yùn)用拼合原理，通過(guò)click反應(yīng)將苦參堿與查耳酮類化合物相連接，合成了一系列苦參堿-1H-1,2,3-三唑-查耳酮偶聯(lián)物。該類化合物對(duì)A549、Bel-7402、HeLa和MCF-7 4種腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出中等強(qiáng)度的抗腫瘤活性，其中化合物36a（IC50＝5.01～7.31 μmol/L）和36b（IC50＝6.63～12.44 μmol/L）表現(xiàn)出最好的活性，優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥5-氟尿嘧啶（IC50＝8.93～40.38 μmol/L）。構(gòu)效關(guān)系研究表明：①查耳酮α,β-不飽和雙鍵部分對(duì)化合物的抗腫瘤活性起到重要作用；②在查耳酮A環(huán)的2′位引入OH或在B環(huán)引入吸電子基團(tuán)可增加抗腫瘤活性；③在查耳酮B環(huán)4位引入氟原子或硝基可增強(qiáng)選擇性。

抗炎活性

苦參堿能夠抑制脂多糖（LPS）刺激的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞中腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1（IL-1）或IL-6的產(chǎn)生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，其抗炎作用與抑制核因子-κB的激活有關(guān)。Hu等[29]在上述研究基礎(chǔ)上，以槐果堿為原料，將其15位羰基硫代，并在13位引入不同胺類取代基，合成了一系列13-氨基硫代苦參堿衍生物，以期獲得更好的具有抗炎活性的化合物。活性測(cè)試結(jié)果顯示，該類衍生物對(duì)LPS刺激的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的TNF-α具有抑制作用，其中37（IC50＝9.4 μmol/L）表現(xiàn)出最好的活性，明顯優(yōu)于苦參堿。

抗肝纖維化活性

近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，苦參堿能夠抑制大鼠肝星狀細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡，從而起到治療肝纖維化的作用。M19（38）是苦參堿15位羰基硫代，同時(shí)13位引入甲胺基的苦參堿衍生物，具有良好的抗肝纖維化作用，吳茂誠(chéng)[1]以M19為先導(dǎo)化合物，合成了一系列二硫代甲氨基取代的苦參堿衍生物?？垢卫w維化活性結(jié)果顯示，該類化合物對(duì)大鼠肝星狀細(xì)胞T6及人肝星狀細(xì)胞LX-2有抗增殖作用，其中化合物39a和39b活性優(yōu)于先導(dǎo)化合物M19。

付奔等[30]也以M19為先導(dǎo)化合物，通過(guò)?；屯榛磻?yīng)，合成了6個(gè)13-乙酰甲氨基取代苦參堿衍生物，以期改善化合物的穩(wěn)定性及脂水分配系數(shù)。初步的體外抗肝纖維化活性篩選表明，所合成的化合物對(duì)T6和LX-2細(xì)胞均有一定的抗增殖作用。其中化合物40表現(xiàn)出最好的活性。

14位改造

抗腫瘤活性

含氮雜環(huán)、含氧雜環(huán)和含萘環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物大都具有較好的活性，尤其在抗腫瘤方面表現(xiàn)出顯著的抗增殖活性。楊方方[31]利用拼合原理將具有含氮雜環(huán)、含氧雜環(huán)和含萘環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物引入到苦參堿的14位，合成了19個(gè)含上述結(jié)構(gòu)片段的苦參堿衍生物。體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)表明，大部分化合物對(duì)A549、BT-20、MCF-7和U20S 4種腫瘤細(xì)胞顯示出較好的抗增殖活性，其中化合物41對(duì)4種腫瘤細(xì)胞的IC50為0.015～0.016 mmol/L，相比于苦參堿活性提高了近1 000倍。進(jìn)一步作用機(jī)制研究表明，41能夠造成A549細(xì)胞阻滯于G1期，并劑量依賴性地產(chǎn)生活性氧（ROS），從而誘導(dǎo)A549細(xì)胞凋亡。

韋星船等[32]通過(guò)Claisen-Schimidt縮合反應(yīng)分別將茴香醛、黎蘆醛、3,4,5-三甲氧基苯甲醛和2,3,4-三甲氧基苯甲醛引入到苦參堿的14位，合成了4個(gè)芳香基苦參堿衍生物。體外對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29和人胰腺癌細(xì)胞PANC-1的抗增殖活性結(jié)果顯示，衍生物中芳香環(huán)上甲氧基數(shù)量越多，抗腫瘤活性越強(qiáng)。其中，連有3個(gè)甲氧基的衍生物（42，IC50＝8.63～9.05 μmol/L）表現(xiàn)出最好的活性。

Wu等[33]在苦參堿的14位引入取代苯甲酰基，接著與15位羰基經(jīng)環(huán)合反應(yīng)合成了苯并吡喃酮類苦參堿衍生物。體外抗腫瘤活性評(píng)價(jià)表明，大部分衍生物對(duì)MCF-7、SGC-7901、A549和Bel-7402 4種腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出一定的抗增殖活性，比苦參堿強(qiáng)17～109倍。其中化合物43（IC50＝25.23～36.03 μmol/L）表現(xiàn)出最好的活性。進(jìn)一步作用機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，在Bel-7402和HepG2細(xì)胞中，43可以上調(diào)p21、p27、鈣黏附蛋白E的含量以及下調(diào)鈣黏附蛋白N的含量，從而阻滯細(xì)胞周期于G1期，并抑制腫瘤細(xì)胞的遷移。

抗炎活性

劉旭等[34]利用TNF-α作為受體靶標(biāo)，苦參堿為配體，利用計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)技術(shù)最終篩選并合成了19個(gè)14位苯甲叉基取代的苦參堿衍生物?？寡谆钚匝芯勘砻?，衍生物44對(duì)小鼠耳廓腫脹和腳趾腫脹的抑制率分別為83.4%和50.51%，優(yōu)于母體化合物苦參堿。進(jìn)一步的分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，44中苯甲叉基的苯環(huán)部分可與TNF-α的殘基Tyr887形成π-π共軛，并且2個(gè)苯環(huán)可同時(shí)與Arg842以靜電作用和范德華力形成陽(yáng)離子-π相互作用。甲氧基通過(guò)溶劑作用與Ser95之間形成分子氫鍵，羧基作為氫鍵供體，與周邊的氨基酸形成氫鍵?；衔?4與TNF-α的這些相互作用可以使其與靶標(biāo)緊密的結(jié)合，從而產(chǎn)生抑制作用，產(chǎn)生藥效。

15位改造

苦參堿的15位羰基的改造主要包括了2種方式，一種是前面已提到的根據(jù)生物電子等排原理將羰基氧原子替換成硫原子，該結(jié)構(gòu)修飾多會(huì)保留或增強(qiáng)苦參堿的生物活性[30]。另一種則是將羰基還原為烷基，Wang等[35]使用氫化鋁鋰將苦參堿還原為去氧苦參堿（45）?？鼓[瘤活性顯示，45對(duì)Hep7402、B16-F10、A549和TW03 4種腫瘤細(xì)胞均無(wú)抑制作用，說(shuō)明羰基對(duì)苦參堿發(fā)揮抗腫瘤活性具有重要作用。

苦參堿13、14、15位改造衍生物（30～45）的結(jié)構(gòu)見圖3。

結(jié)語(yǔ)

藥物化學(xué)家圍繞著苦參堿及其衍生物在抗腫瘤、抗病毒、抗纖維化等方面展開了廣泛的研究。其中，在抗腫瘤活性方面，由于苦參堿的活性較弱，其修飾策略多采用藥物設(shè)計(jì)的拼合原理，在苦參堿13、14位及其15、16位水解開環(huán)后的產(chǎn)物中引入具有抗腫瘤活性的分子或優(yōu)勢(shì)片段，以增強(qiáng)苦參堿的抗腫瘤作用。另一方面，由于苦參堿水溶性強(qiáng)，不利于透膜吸收，因此改善其脂水分配系數(shù)也成為該類化合物的優(yōu)化策略之一。此外，苦參堿及其衍生物的抗病毒活性研究也成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一。目前，具有抗病毒活性的苦參堿衍生物主要為苦參堿水解開環(huán)后的三環(huán)衍生物，并且通過(guò)對(duì)11位側(cè)鏈和12位氮原子的結(jié)構(gòu)修飾和構(gòu)效關(guān)系研究，基本明確了12位引入帶有吸電子取代基的苯磺?；欣诳共《净钚缘奶岣撸⑶覀?cè)鏈的長(zhǎng)短和側(cè)鏈上雙鍵的有無(wú)對(duì)活性并無(wú)明顯影響。

盡管藥物化學(xué)家對(duì)苦參堿及其結(jié)構(gòu)類似物開展了大量的結(jié)構(gòu)修飾與生物活性研究工作，但目前藥理研究多停留在體外活性評(píng)價(jià)，深入的體內(nèi)研究以及臨床前研究則相對(duì)較少。相信隨著具有良好體外活性的苦參堿衍生物的不斷涌現(xiàn)，深入的藥效學(xué)、藥動(dòng)學(xué)、毒理學(xué)等研究將會(huì)逐漸展開。為基于苦參堿結(jié)構(gòu)的藥物開發(fā)提供更多的理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)（略）

來(lái) 源：張曉雯，李凌宇，尚 海，鄒忠梅. 苦參堿及其類似物的結(jié)構(gòu)修飾研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2019, 50(23):5892-5900.