土木香(Inula helenium)别名祁木香,为菊科(Compositae)旋覆花属植物,多年生草本,根供药用[1]。土木香在古方中用于祛痰、镇咳和抗菌。近年来研究发现土木香中的倍半萜——土木香内酯类成分有抗肿瘤细胞增殖作用和抗结核分支杆菌等新作用。分别在1999年和2002年,Charles[2]和Konishi[3]等人在对土木香内酯类化合物的药理作用进行研究后,提出α-亚甲基-γ-内酯可能是该类化合物抗结核分支杆菌和抗肿瘤细胞增殖作用的必需功能基。这一发现引起了药学界对土木香的广泛研究。由于土木香内酯和异土木香内酯是土木香的主要活性成分[4],我们对土木香的这两个化合物进行了提取分离和代谢研究。同时,对代谢产物进行了分离纯化和结构鉴定,在此基础上,对原药和代谢产物的抗肿瘤细胞株活性进行筛选。此举,将传统天然药物化学研究与药理药效研究有机地结合,对阐明中药的有效性、探求中药的药效物质基础和作用机制等都具有重要意义;而中药成分代谢研究为化学活性成分的发现及新的前体药物的制备可以提供理论和实践依据。第一部分土木香中有效成分土木香内酯和异土木香内酯的制备目的:本课题以土木香(Inula helenium)地上部分为研究对象,从中分离纯化出两个量大的单体化合物土木香内酯和异土木香内酯。并对所得的这两个单体化合物的抗肿瘤细胞株活性进行筛选。方法:取粉碎后的土木香地上部分4970 g用95%的乙醇冷提,浓缩得浸膏.然后用不同极性的溶剂进行萃取得到不同极性部位,再分别用适当的方法对不同极性部位进行分离,得到单体化合物,分离得到的单体化合物用薄层色谱检识、高效液相检查纯度,再用1H-NMR数据和参考文献对照的方法对所得单体化合物进行结构鉴定。结果:分离纯化得到2个化合物,分别鉴定为土木香内酯、异土木香内酯。所得土木香内酯和异土木香内酯用归一化法定量,纯度均大于98%。抗肿瘤细胞株活性初筛结果显示,异土木香内酯有较强的抑制活性。结论:土木香内酯和异土木香内酯极性相似,利用AgNO3-硅胶柱层析可将两者很好的分离。异土木香内酯有强的抑制肿瘤细胞增殖活性。第二部分土木香内酯和异土木香内酯在大鼠体内外的代谢研究目的:研究土木香内酯和异土木香内酯的大鼠体内与体外代谢,制备代谢产物,确定其化学结构并筛选其抗肿瘤细胞株活性。方法:1.取大鼠粪便,利用肠道菌培养的方法,通过制备TLC和硅胶柱色谱等多种手段制备土木香内酯和异土木香内酯的代谢物,采用EI-MS、HR-ESI-MS、1D NMR及2D NMR等波谱技术确定代谢物的结构。2.口服土木香内酯和异土木香内酯后的血浆、尿液、粪便及胃肠道内容物,采用HPLC-PDA分析,以保留时间及紫外最大吸收波长为依据,研究土木香内酯和异土木香内酯及其代谢物在大鼠体内的代谢途径。结果:分别制备了土木香内酯2个代谢产物(d1和d2)和异土木香内酯1个代谢产物(D1),分别鉴定为:D1: 13,13’-Dithiobis(11,13-dihydro- alantolactone), d1: 13,13’-Dithiobis(11,13-dihydroisoalantolactone), d2: 13,13’-Thiobis(11,13-dihydroalantolactone)。此外,土木香内酯和异土木香内酯体内实验研究表明其在胃和肝脏代谢极少。在血浆、尿液、粪便、肠道中都检测到代谢产物,而在胃及其内容中未检测到代谢产物。除d2对肿瘤细胞株QG-56、HeLa和HOC-21有弱的抑制活性外,对其它筛选细胞株均无明显抑制活性。结论:体外制备的土木香内酯和异土木香内酯代谢物与体内检测结果一致,可利用肠道菌培养体外制备代谢物。初步推测了土木香内酯和异土木香内酯代谢物的结构转化过程。代谢产物的抑制肿瘤细胞增殖活性降低甚至消除。