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我国天然植物来源的苦参素作为抗乙肝药物在临床使用已有十余年。近年来它的抗肝纤维化作用也逐渐被临床发现并证实。我们以苦参素为苗头化合物,以基于COL1A1启动子的荧光素酶筛选模型,对前期自主构建的三环苦参素类似物库开展了体外抗肝纤维化高通量筛选,发现了活性较苦参素提高3倍以上的12N-对甲基苯磺酰基苦参丁酸(NS-1),是一个理想的先导化合物。图1苦参素结构及先导物NS-1的发现本论文以NS-1为先导化合物,以下调COL1A1启动子活性为导向,对其开展了系统的结构修饰,通过合成107个全新苦参类目标化合物系统总结了构效关系(SAR,图2)。1 1位侧链末端取代基以烷基为最佳;12W原子上引入取代有利于活性,以苯胺甲酰为最佳,苯基上取代基的位置、电性及个数均对活性有一定影响;5S构型的苦参母核为成药必需基团。图2三环苦参抑制COL1A1启动子活性的SAR我们还测定了活性较高(40 μM浓度下抑制率大于75%)的12个12N-苯胺甲酰基苦参丁烷的半数抑制浓度(IC50)值以进一步验证其活性和SAR。其IC50值介于10～74 μM,活性顺序与初筛时基本一致。进一步的研究显示苦参噻二唑类化合物ND-2,NE-2和NE-4以及12N-苯胺甲酰基苦参丁烷类衍生物(FAM8c,FAM10c,FAM13c,FAM22c,FAM23c,FAM24c和FAM25c)能够有效逆转由转化生长因子β1(TGFβ1)诱导的COL1A1和α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)等肝纤维化相关蛋白mRNA的生成和蛋白的表达,具有体外抗肝纤维化活性。初步安全性评价结果表明,这两类化合物的小鼠一次性口服LD50值分别为大于500和大于800 mg/kg,表现出较好的体内安全性。对活性最好的FAM8c,FAM10c,FAM13c,FAM22c开展了初步药代动力学评价,SD大鼠以25 mg/kg剂量一次性口服给药后,大部分化合物的药代动力学参数均不理想,推测此类化合物可能存在吸收差的问题。鉴于此,我们选择了 200 mg/kg/天的高剂量对重点化合物FAM22c在胆管结扎术(BDL)SD大鼠模型上开展了初步抗肝纤维化药效学试验。口服连续给药14天后,FAM22c组大鼠肝脏体积较BDL模型组缩小1/3,与假手术组相当;肝脏组织内COL1A1、α-SMA以及TGFβ1等肝纤维化因子mRNA水平显著降低,表现出体内抗肝纤维化活性;血清中ALT、AST、CHO和LDL水平也明显降低,显示出肝脏保护作用,值得进一步研究。作用机制研究表明,苦参类化合物可能通过抑制TGFβ/Smad2通路下调COL1A1表达从而发挥抗肝纤维化作用。本论文通过合成全新107个苦参类目标化合物,首次系统的总结了苦参素衍生物抑制COL1A1启动子活性的SAR,对以COL1A1为靶点的新药研发提供早期数据。其中,代表性化合物FAM22c不仅表现出良好的体内外抗肝纤维化活性,而且还表现出较高的体内安全性特征,是一个有潜力的抗肝纤维化治疗候选化合物,值得进一步研究。部分研究内容发表于Molecules(2018),申请中国发明专利两项。此外,我们还将11侧链末端引入大体积取代基的部分化合物应用于抗流感活性的筛选,其中代表性化合物ADCA3对甲型流感病毒H3N2 A95-359的IC50为7.2 μM,且对酯酶有较好的稳定性。初步作用机制研究显示,其可能作用于病毒复制的前期阶段,与母体金刚烷胺一致,研究内容发表于Molecules(2019)与Die Pharmazie(2019)。