补体系统是人类自身免疫系统的一个重要组成部分,是由30余种广‘泛存在于血清、组织液和细胞膜表面的蛋白质组成,具有精密调控机制,是体内一个重要的效应系统和效应放大系统。补体系统过度激活会使机体发生剧烈的炎症反应或造成组织损伤,会引起阿尔茨海默病、系统性红斑狼疮、异种移植超急性排斥反应、肾小球肾炎、类风湿关节炎、多发性硬化症、重症肌无力、心肌梗死、介入激活心肺体外循环、缺血性再灌注、急性心肌梗死、急性呼吸窘迫综合征等一系列疾病。这些疾病均是发病群体数量巨大、危害性强的疾病,严重威胁人类的健康。目前临床上广泛使用的糖皮质激素、环磷酰胺、甲胺嘌呤等免疫抑制剂虽然对某些与补体过度激活相关的疾病有一定治疗作用,但由于这些药物并非专一的补体抑制剂,选择性差,长期应用会降低机体的防御机能,导致抗感染能力下降,易发生继发感染和潜在病灶扩散,产生多种并发症和副作用,因此临床上急需高效、低毒、专一的新型补体抑制剂,而直接从天然产物中研究开发补体抑制剂的成本低、毒副作用低。为了从天然产物中开发出高效低毒的补体抑制剂,本文从具有抗补体活性的新疆紫草、金荞麦、草果和鸭跖草4种药用植物入手,采用活性导向分离的方法,分离鉴定了187个单体化合物和2个活性均一多糖,并对所得化合物和均一多糖进行活性评价,阐明了其作用机理。主要研究结果如下：1.新疆紫草抗补体活性成分研究从新疆紫草的乙酸乙酯部位分离鉴定了63个化合物,其中新化合物11个分别为紫草酚丁素(4),异阿卡宁A-B(30,51),新紫草素A-G(27,29,45,59,61-63)和异阿魏酸十四酯(55)。其中化合物异阿卡宁A-B(30,51)为阿卡宁二聚体类新骨架化合物,新紫草素A-G(27,29,45,59,61-63)为紫草素四聚体类新骨架化合物。已知化合物主要包括甾体类如豆甾-6p-羟基-4-烯-3-酮(1),豆甾-3β,4β-二醇-5-烯(5),麦角甾-(3p,22E)-5,7,22-三烯-3-醇(36),5,8-过氧化麦角甾-6,9(11),22-三烯-3-醇(38)和胆甾-4,22-二烯-3-酮(39)等；咖啡酸及阿魏酸衍生物化合物15个如阿魏酸二十三酯(12),阿魏酸异辛酸酯(18),咖啡酸二十酯(20)和阿魏酸二十四酯(33)；萜类化合物7个,如hopenone-I(11),乌苏酸(17)和齐墩果酸(49)等；紫草酚类化合物4个,分别为紫草酚丁素(4),leucocordiachrome H(7),紫草酚丙素(8)和异紫草酚(26)；紫草素类衍生物15个,如阿卡宁(10),2,3-二甲基-2-戊烯酰紫草素(23),乙酰阿卡宁(34),异阿卡宁A-B(30,51)和新紫草素A-G(27,29,45,59,61-63)等；小分子酚类化合物5个,分别为1,2,4-苯三酚(14),对苯二酚(21),对甲氧基苯酚(44),3-甲氧基-4-甲基苯甲酸(47)和4-甲氧基联苯(48)；生物碱聚合草醇硷(43)。体外抗补体活性实验表明其中的26个化合物具有不同程度的补体系统抑制作用,活性化合物主要有紫草素类、三萜类以及苯酚类化合物；对补体系统作用靶点研究结果表明紫草酚丁素(4)作用于补体系统的C1q, C3, C4, C5和C9组分,1,2,4-苯三酚作用于补体系统的C1q,C2,C3,C5和C9组分,新紫草素A(27)和异阿卡宁A(30)作用于补体系统的C1q, C2, C3, C4和C5组分。抗肿瘤活性筛选结果表明新紫草素B(29),异阿卡宁A(30)和新紫草素E(61)对A549(肺癌细胞)具有抑制作用,IC50分别为16.6,<0.2和5.43μg/ml;此外,新紫草素E(61)对前列腺癌细胞DU145、鼻咽癌细胞KB和KB耐药株(KBvin)三种细胞株均有抑制作用,IC50分别为5.89,4.13和4.96μg/ml。采用活性导向分离法从新疆紫草水提取物部位分离得到了对补体系统具有抑制作用的均一多糖APS-1和APS-2,经高效凝胶渗透色谱法和高效毛细管电泳法确定成分是均一的。采用GC-M、IR和甲基化等方法对APS-1和APS-2的结构进行了表征,结果显示APS-1主要由6种单糖组成的杂多糖,糖残基摩尔比为鼠李糖(Rha)：阿拉伯糖(Ara)：木糖(Xyl)：甘露糖(Man)：葡萄糖(Glc)：半乳糖(Gal)=1.3：6.2：1.0：1.4：3.0：3.5；分子量大于1106Da,小于2106Da；比旋度[α]D25=+14.2(c0.32mg/ml, H2O);糖含量为80.4%,另有12.0%糖醛酸,2.79%蛋白和3.01%硫酸基。APS-1的甲基化产物中阿拉伯糖残基有2,3,5-Me3-Ara、2,3-Me2-Ara和2-Me-Ara等衍生物；半乳糖残基有2,3,4,6-Me4-Gal、2,3,6-Me3-Gal、2,3,4-Me3-Gal和2,3-Me2-Gal等衍生物；葡萄糖残基有2,3,4,6-Me4-Glu、2,3,6-Me3-Glu和2,4,6-Me3-Glu等衍生物的存在,说明APS-1是存在分支结构的复杂多糖。APS-2主要是由6种单糖组成的杂多糖,糖残基摩尔比为鼠李糖(Rha)：阿拉伯糖(Ara)：木糖(Xyl)：甘露糖(Man)：葡萄糖(Glc)：半乳糖(Gal)=1.0：24.2：1.2：1.1：1.0：2.2；分子量大于1106Da,小于2106Da;比旋度[a]D25=+24.7(c0.21mg/ml, H2O);糖含量为80.1%,另有10.8%糖醛酸,4.38%蛋白和3.70%硫酸基；APS-2的甲基化产物中阿拉伯糖残基有2,3,5-Me3-Ara、2,3-Me2-Ara和3,5-Me2-Ara等衍生物；葡萄糖残基有2,3,4,6-Me4-Glc、2,3,6-Me3-Glc和3,4-Me2-Glc等衍生物；半乳糖残基有2,4,6-Me3-Gal和2,3,6-Me3-Gal等衍生物的存在,说明APS-2是存在分支结构的复杂多糖。APS-1对于补体系统的经典途径和旁路途径抑制作用的CH5o和AP5o值分别为203±20μg/ml和45±8靶点研究结果表明APS-1作用于补体系统的C1q,C2,C5和C9组分；APS-2对于补体系统的经典途径和旁路途径抑制作用的CH50和AP50值分别为282±11和144±17靶点研究结果表明APS-2作用于补体系统的C1q,C5和C9组分。此外,以凝血酶试剂考察了APS-1和APS-2对凝血系统的影响,结果显示APS-1和APS-2与肝素不同,无抗凝血作用,表明该两个均一多糖活性虽较肝素稍弱,但因其在体内无抗凝血,具有一定的应用前景。2.金荞麦抗补体活性成分研究从金荞麦正丁醇部位分离鉴定了41个化合物,其中新化合物3个,分别为乙二醇二(4-羟基-2,3-二叔丁基-苯甲醇)醚(14)、裂环多西紫杉醇甲(17)和金荞麦糖A4(34)。已知化合物包括甾体化合物5个：如p-谷甾醇(4)、p-胡萝卜苷(5)等；萜类化合物赤杨酮(1)和裂环多西紫杉醇甲(17)；黄酮类化合物4个：(2S,3S,4R)-3’,5’-二叔丁基-3,4,5,7,4’-五羟基黄烷醇(16)、橙皮苷(27)、儿茶素-3-O-p-D-(2-肉桂酰基)-毗喃葡萄糖苷(28)和槲皮素(29)；苯酚类化合物10个：如对苯二酚(22)、4-甲氧基苯酚(30)、2,3,4,6-四甲氧基苯甲醛(31)、2-甲基对苯二酚(33)、2,3,5,6-四甲基对苯二酚(36)、2,6-二甲氧基-3-甲基对苯二酚(37)和1,2,3,4-苯四酚(40)等；单宁类化合物3个：分别为花青素B-2(13)、花青素C-1(19)和3-O-没食子酰基花青素B-2(24)；香豆素化合物比克白芷素(25)以及其他类型的化合物等。体外抗补体活性实验研究表明单宁类以及苯酚类的9个化合物均有不同程度的补体抑制作用。靶点研究的结果显示裂环多西紫杉醇甲作用于补体系统的C1q,C2,C3,C4,C5和C9组分。从金荞麦中分离得到的裂环多西紫杉醇甲是紫杉醇类化合物首次从红豆杉以外的天然来源中获得,并通过HPLC、LC-MS方法对其在该植物中的存在进行了确认,体外抗补体活性研究发现其对于补体系统的经典和旁路途径均有较好的抑制作用。该化合物的发现是紫杉醇类化合物新的药用资源的新发现,对于植物化学分类学等具有重要意义。3.草果抗补体活性成分研究从草果正丁醇部位分离鉴定了59个化合物,其中新化合物2个,分别为(2R,3R,4R)-3,4,7,4’-四羟基-3’,5’-二甲氧基黄烷(10)和2-(4-羟基-3-甲氧基-苯甲酰基)-4-甲氧基苯甲醛(55)。已知化合物包括黄酮类化合物,如4’-甲氧基-4-羟基查尔酮(3),4’-羟基-2’-甲氧基查尔酮(4),4,4’-二甲氧基查尔酮(6)等；苯酚类化合物如对苯二酚(24),3-羟基-4-甲氧基苯甲醛(44),3-甲氧基邻苯二酚(49),2-甲氧基间苯二酚(51),3,5-二羟基苯甲酸(52),4-(2-羟基-丙基)苯酚(53),3-羟基苯甲酸(54),邻苯二酚(57),4-甲氧基邻苯二酚(58)等；茚类化合物5个,分别为4-醛基茚(25),6,7-二羟基-4-醛基茚(46),4-醛基-6-羟基茚(48)等;二芳基庚烷类化合物2个,分别为1,7-二(4-羟基苯基)-4(E)-庚烯-3-酮(12)和草果酮(41)；萜类化合物5个,分别为对-薄荷-1-烯-3,6-二醇(11),草果素(21),苦山柰萜醇(22)和异草果素(43)以及其他类型的化合物等。体外活性筛选结果表明其中14个化合物对补体系统显示了不同程度的抑制活性,其中,苯二酚类化合物对补体系统抑制作用最强,CH50值和AP50值均小于100μg/ml；查尔酮类化合物对补体系统的经典途径具有一定的抑制作用,但对于补体系统的旁路途径没有抑制作用。这些活性化合物中又以对苯二酚(24)对补体的经典途径和旁路途径抑制作用最强,其CH50值为61μg/ml,AP50值为58μg/ml,尤其是其对于补体系统的旁路途径的抑制作用较阳性对照还强。靶点研究结果表明活性最强的化合物对苯二酚(24)主要作用于补体系统的C1q,C2,C3,C5和C9组分,1,7-二(4-羟基苯基)-4(E)-庚烯-3-酮(12)作用于补体系统的C1q,C2,C3,C4,C5和C9组分。4.鸭跖草抗补体活性成分研究从鸭跖草的石油醚部位和正丁醇部位中分离鉴定了24个化合物,包括甾体类化合物6个：麦角甾-6,8,8(14),22-四烯-3-酮(1)、胆甾-5-烯-3β-醇(3)、羊毛甾-3β-醇(5)、p-谷甾醇(7)、麦角甾-5,7,22-三烯-3-醇(18)和3-乙酰基-p-谷甾醇(20)；三萜类化合物3个：喹喏酸(6)、3β-羟基-20,24-二烯达玛烷(9)和α-香树脂醇(10)；黄酮类化合物2个：儿茶素-3-0-β-D-(2-肉桂酰基)-吡喃葡萄糖苷(11)和芹菜素-4-O-吡喃葡萄糖苷(12)；苯酚类衍生物4-甲基-苯酚(15)、6-甲氧基-3,5-二甲基-1,2,4-苯三酚(17)、对二甲苯(21)、对苯二酚(22)、4-甲基苯甲醛(23)和邻二甲苯(24),其中6个化合物对补体系统显示了不同程度的抑制活性,包括甾体、三萜、黄酮类和小分子酚类化合物。其中以小分子酚类化合物对补体系统的经典和旁路途径抑制作用最强,较黄酮类、三萜类及甾体类均强。其中又以6-甲氧基-3,5-二甲基-1,2,4-苯三酚(17)对补体系统的经典途径和旁路途径抑制活性最强,其CH50为49士11μ/ml,AP50为55士18μg/ml.靶点研究结果表明喹喏酸(6)作用于补体系统的C1q,C2,C3,C4,C5和C9组分,6-甲氧基-3,5-二甲基-1,2,4-苯三酚(17)和儿茶素-3-O-β-D-(2-肉桂酰基)-吡喃葡萄糖苷(12)作用于补体系统的C1q,C2,C3,C5和C9组分。