结构改造制备抗菌和抗肿瘤的姜科二萜衍生物

秦杰琛; 左笑菲; 邹澄; 庹呈杰; 张科涛; 张晓梅; 赵庆

doi:10.12259/j.issn.2095-610X.S20210501

结构改造制备抗菌和抗肿瘤的姜科二萜衍生物

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210501

秦杰琛¹,
左笑菲²,
邹澄¹,
庹呈杰²,
张科涛²,
张晓梅^2, ,,
赵庆^2, ,

1.
昆明医科大学药学院暨云南省天然药物药理重点实验室云南昆明　650500
2.
云南中医药大学中药学院云南昆明　650500

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（81460533，21662048）；云南省科技厅－云南中医学院应用基础研究联合专项基金资助项目[2017FF116（-011）]；云南省“中药活性物质与新制剂研究”研究生导师团队基金资助项目（2019）

详细信息

作者简介:
秦杰琛（1995～），男，山西太原人，在读硕士研究生，主要从事药物化学研究工作

通讯作者:
张晓梅，E-mail：meimeizhang.net@163.com

赵庆，E-mail：qingzhaokm2008@126.com

中图分类号: R284
计量
- 文章访问数: 2647
- HTML全文浏览量: 1855
- PDF下载量: 24
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2021-02-19
- 网络出版日期: 2021-06-02
- 刊出日期: 2021-05-20

Antimicrobial and Antitumor Zingiberaceae Diterpene Derivatives Prepared by Structure Modification

1.
School of Pharmaceutical Science & Yunnan Key Laboratory of Pharmacology for Natural Products，Kunming Medical University，Kunming Yunnan 650500
2.
Faculty of Pharmacy，Yunnan University of Chinese Medicine，Kunming Yunnan 650500，China

摘要

摘要: 目的以二萜Coronarin E为原料通过衍生化反应制备具有生物活性的二萜衍生物。方法二萜Coronarin E经二氧化硒氧化、酰化及光敏氧化三步反应制备丁烯酸内酯衍生物，并测试其产物的抗菌及体外细胞毒活性。结果共制备2个具有丁烯酸内酯结构的衍生物，其中一个衍生物具有很好的抗菌活性，而另一个衍生物对5种肿瘤细胞株具有很好的体外细胞毒活性。结论以姜科二萜为原料制备具有生物活性的成分值得进一步研究。
- 二萜 /
- 光敏氧化 /
- 抗菌 /
- 抗肿瘤
Abstract: Objective Coronarin E, a diterpenoid was utilized to synthesize bioactive derivatives. Method Coronarin E underwent SeO₂ oxidation, acylation and photosensitized oxidation, two butenolide derivatives were obtained, which were subjected to antimicrobial and cytotoxic bioassays. Results Two butenolide derivatives were obtained, one showed good antimicrobial activities and the other showed good cytotoxic activities against five cancer cell lines. Conclusion It’ s worth to synthetize bioactive derivatives from Zingiberceae diterpenoids.
- Diterpene /
- Photosensitized oxidation /
- Antimicrobial activity /
- Antitumor activity

HTML全文

图 1 Coronarin E的二氧化硒氧化反应

Figure 1. SeO₂ oxidation reaction of coronarin E

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 化合物1的酰化反应

Figure 2. Acylation reaction of compound 1

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 化合物2的光敏氧化反应

Figure 3. Photosensitized oxidation of compound 2

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 化合物3和4对病原菌株抑菌活性筛选结果（抑菌圈直径：mm）

Table 1. The result of antimicrobial activities against pathogens （ diameter of inhibition zone：mm）

病原菌株	化合物3	化合物4
金黄色葡萄球菌29213	−	10.1
MRSA 1450	8.2	10.5
MRSA 1505	10.1	10.3
MRSA 2024	−	8.2
MRSA I-20	−	10.0
MRSA I-67	−	9.8
MRSA 1957	−	8.1
MRSA 28299	−	10.5
克雷伯氏菌13883	−	10.8
粪肠球菌29212	−	9.4
白色葡萄球菌1029	−	12.0
铜绿假单胞菌PA01	−	10.2
大肠杆菌25922	−	10.0
鼠伤寒沙门氏菌χ 8956	−	17.0
鲍曼不动杆菌19606	−	13.2
枯草芽孢杆菌6633	−	−
注：表中抑菌圈直径为三次测量的平均值；“−”表示无抑菌圈。革兰氏阳性菌：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ATCC 29213），7个耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA 1450、1505、2024、1957、28299、I-20、I-67），白色葡萄球菌（Staphylococcus albus 1029）；革兰氏阴性菌：鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium χ 8956），铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa PA01），大肠杆菌（Escherichia coil ATCC 25922），枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis ATCC 6633），鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumanii ATCC 19606），肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumonia ATCC 13883），粪肠球菌（Enterococcus faecalis ATCC 29212）。

下载: 导出CSV

表 2 化合物4与三种抗生素的联合用药测试结果

Table 2. Combination test of compound 4 with three antibiotics

菌株	药物	MIC（μg/ml）	最佳抑菌点（化合物4∶抗生素）	FICI	作用方式
鼠伤寒沙门氏菌χ8956	化合物4	0.25
	万古霉素	0.25	0.125∶0.0625	0.75	+
	氨苄西林	2	0.125∶1	1	+
	卡那霉素	2	0.0625∶1	0.75	+
鲍曼不动杆菌19606	化合物4	0.5
	万古霉素	0.25	0.125∶0.125	0.75	+
	氨苄西林	8	0.25∶8	1.5	−
	卡那霉素	4	0.25∶4	1.5	−
白色葡萄球菌1029	化合物4	0.5
	万古霉素	0.125	0.125∶0.03125	0.5	++
	氨苄西林	0.5	0.25∶0.125	0.75	+
	卡那霉素	4	0.125∶1	0.5	++
注：1、FICI = 甲药MIC联合/甲药MIC单用 + 乙药MIC联合/乙药MIC单用，其中甲药代表化合物4，乙药代表抗生素。FICI > 1，表示两药有无关作用；0.5 < FICI≤1，表示两药有相加作用；FICI≤0.5，表示两药有协同作用。2、以“++”表示协同作用，“+”表示相加作用，“−”表示无关。

下载: 导出CSV

表 3 产物对五种肿瘤细胞株的半数生长抑制浓度IC₅₀（μM）

Table 3. The IC₅₀ value of 3 and 4 against five tumor cell lines （μM）

化合物编号	白血病HL-60	肝癌SMMC-7721	肺癌A-549	乳腺癌MCF-7	结肠癌SW480
3	2.55	2.77	1.17	2.49	1.37
4	15.71	15.62	26.49	25.13	22.87
顺铂	5.00	4.33	2.17	9.18	13.19
评价标准：无效IC₅₀ > 40 μM；有效IC₅₀ < 40 μM；标示下划线的为活性高于阳性对照顺铂。

下载: 导出CSV

参考文献(18)

[1]	赵庆,贺小琼,郝小江,等. 滇姜花二萜成分的抗肿瘤活性研究[J]. 天然产物研究与开发,2010,22(3):395-397. doi: 10.3969/j.issn.1001-6880.2010.03.008
[2]	赵声定,马莎,赵庆,等. 三个二萜成分的抗肿瘤活性研究[J]. 云南中医学院学报,2010,33(3):33-34,50. doi: 10.3969/j.issn.1000-2723.2010.03.011
[3]	高杰杰,郝小江,何红平,等. 圆瓣姜花的化学成分研究[J]. 云南中医学院学报,2013,36(3):28-30. doi: 10.3969/j.issn.1000-2723.2013.03.008
[4]	Zhao Q,Hong X,Wang Y S,et al. Two new diterpenoids from Hedychium forrestii[J]. Chinese Chemical Letter,2003,14(11):1141-1143.
[5]	赵庆,郝小江,陈耀祖,等. 滇姜花抗肿瘤活性二萜及其光敏氧化反应的研究[J]. 植物学报,1999,41(5):28-30.
[6]	Zhao Q,Hao X J,Chen Y Z,et al. Studies on photosensitized oxidation of diterpenoids from Hedychium genus[J]. Chinese Chemical Letter,1996,7(1):25-28.
[7]	赵庆,邹澄,余琴,等. 毛姜花中的细胞毒活性二萜成分[J]. 高等学校化学学报,2012,33(6):1220-1225. doi: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.06.017
[8]	赵庆,叶晓雯,陈凌云,等. 圆瓣姜花中的单萜类成分[J]. 云南中医学院学报,2004,27(1):35-36. doi: 10.3969/j.issn.1000-2723.2004.01.016
[9]	Zhao Q,Gao J J,Qin X J,et al. Hedychins A and B,6,7-dinorlabdane diterpenoids with a peroxide bridge from Hedychium forrestii[J]. Org Lett,2018,20(3):704-707. doi: 10.1021/acs.orglett.7b03836
[10]	Zou Q Y,Wu H F,Tang Y L,et al. A new labdane diterpene from the rhizomes of Alpinia officinarum[J]. Nat Prod Res,2016,30(1):1-6. doi: 10.1080/14786419.2015.1012717
[11]	Kiem P V,Thuy N T K,Anh H L T,et al. Chemical constituents of the rhizomes of Hedychium coronarium and their inhibitory effect on the pro-inflammatory cytokines production LPS stimulated in bone marrow-derived dendritic cells[J]. Bioorg Med Chem Lett,2011,21(24):7460-7465.
[12]	冯彦,赵一纯,陈其润,等. 光敏氧化制备抗癌及保肝的二萜衍生物[J]. 云南中医学院学报,2015,38(3):13-15.
[13]	黎晓菊,庹呈杰,周明曦,等. 姜黄与紫色姜提取物光照处理后的抗菌活性研究[J]. 云南中医学院学报,2020,43(5):6-10.
[14]	钟楚楚,赵晋彤,范宇,等. 超声提取夏枯草总黄酮及抗菌活性研究[J]. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版),2019,35(6):651-653. doi: 10.3969/j.issn.1672-0946.2019.06.003
[15]	Zuo G Y,Yang C X,Ruan Z J,et al. Potent anti-MRSA activity and synergism with aminogly- cosides by flavonoid derivatives from the root barks of Morus alba,a traditional Chinese medicine[J]. Medicinal Chemistry Research,2019,28(9):1547-1556. doi: 10.1007/s00044-019-02393-7
[16]	Liu Q Q,Han J,Zuo G Y,et al. Potentiation activity of multiple antibacterial agents by Salvianolate from the Chinese medicine Danshen against methicillin-resistant Staphylococcus aureus(MRSA)[J]. Journal of Pharmacological Sciences,2016,131(1):13-17. doi: 10.1016/j.jphs.2015.10.009
[17]	谢俊杰,阮兆娟,左国营. 蛇葡萄素与8种抗生素联用的体外抗铜绿假单胞菌作用研究[J]. 中国药房,2019,30(1):21-25.
[18]	Zhao S Y,Zhong Z G,Liao W,et al. Experimental study on antitumoror activity of extracts from Cestrum nocturnum Linn in vitro[J]. Nat Prod Res Dev,2008,20(1):125-128.

相关文章(20)

[1]	杨敏, 林琪琪, 刘丹丹, 周宏宇. 水仙环素的抗肿瘤活性及机制研究进展, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240222
[2]	蒋迁, 孙宇, 霍丽珺, 雷雅燕, 裴洛伟. 微酸性电解水对根管内粪肠球菌生物膜抗菌作用的体外研究, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210303
[3]	连文静, 贺小琼, 赵庆, 王宜挺, 吴怡, 尤雨桐. 松萝烟酰胺的合成及抗肿瘤活性研究, 昆明医科大学学报.
[4]	周金娜, 董成梅, 邹澄, 秦杰琛, 赵庆, 胡建林, 段文越, 杨为民. 酸酐酯化法制备原人参二醇衍生物及其抗肿瘤活性, 昆明医科大学学报.
[5]	李瑞, 段文越, 邹澄, 赵庆, 黄丽, 周金娜, 胡建林, 杨为民. 一个新颖的三七皂苷元衍生物及其抗肿瘤活性, 昆明医科大学学报.
[6]	姜重阳, 贺小琼, 姚乾, 税靖霖. 地衣活性化合物C11H12O5体外抗肿瘤作用, 昆明医科大学学报.
[7]	李瑞, 陈晨, 邹澄, 赵庆, 郭巍怡, 黄丽, 杜如男, 杨为民. 一个新颖的人参皂苷元衍生物及其抗肿瘤活性（英文）, 昆明医科大学学报.
[8]	王秀花, 杨重明, 杨超, 张光云, 任东伟, 王学昌. 临沧市人民医院抗肿瘤药物临床应用评价, 昆明医科大学学报.
[9]	海青山, 马晓霞, 杨榆青, 杨竹雅. 滇西乌头中三种二萜生物碱相关药效和毒性的对比, 昆明医科大学学报.
[10]	李菊. 重楼地上部分与地下部分皂苷的抗肿瘤作用, 昆明医科大学学报.
[11]	王静. AMH-T体外抗肿瘤作用的研究, 昆明医科大学学报.
[12]	邵文萍. 云南宣威肺腺癌细胞XWLC-05转染HLA-A*0201的抗肿瘤研究, 昆明医科大学学报.
[13]	田园. 羧酸酯酶在抗肿瘤药物研究中的作用, 昆明医科大学学报.
[14]	杨立斗. 羟基磷灰石晶须/纳米氧化锌复合抗菌人工骨体外极限降解实验, 昆明医科大学学报.
[15]	李勇. 阿坝当归的化学成分及体外抗肿瘤活性研究, 昆明医科大学学报.
[16]	曾红静. 蛋氨酸补偿代谢途径及蛋氨酸酶抗肿瘤研究进展, 昆明医科大学学报.
[17]	李勇. 滇产隆萼当归化学成分体外抗肿瘤活性研究, 昆明医科大学学报.
[18]	张利娟. 吲哚美辛联合茶多酚对荷Lewis肺癌小鼠抗肿瘤作用的初步研究, 昆明医科大学学报.
[19]	. 三七提取物的体外抗肿瘤药理作用及其成分分析, 昆明医科大学学报.
[20]	张雁丽. 化合物LJZ对小鼠移植瘤生长和荷瘤小鼠免疫功能的影响, 昆明医科大学学报.