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天然产物在药物开发中起着重要的作用,过去二十年中,近一半开发上市的新药都是来源于天然产物或其衍生物。甘草的根及根茎是早已被全世界广泛应用的草药。甘草皂苷(甘草酸,GA,18β-GA)是甘草中的主要生物活性物质,已经被开发成具有多种生物活性药物,如抗炎、抗病毒、抗肿瘤等药物。GA是一种由一分子18β-H-齐墩果烷型苷元和两个葡萄糖醛酸在C-3位结合组成的化合物,科研人员在甘草酸的结构改造方面做了大量的研究,以期发现具有更好活性的产品,包括采用计算机辅助设计的方法。本论文中,我们运用分子模拟和Discovery Studio 3.5软件分子模拟手段研究了 GA类似物的活性,发现18α-单葡萄糖醛酸甘草次酸(18α-GAMG)在这些化合物中具有最大的与EGFR的亲和力,因此提示18α-GAMG可能是是一个有潜力的抗癌药物。我们通过去除一个端基萄糖醛酸的方法,将GA转化成18β-单葡萄糖醛酸甘草次酸(18β-GAMG),通过对18β-GAMG进行碱性异构化反应合成得到了18α-GAMG并对其进行了 EGFR抑制活性测试,结果表明,18α-GAMG表现出最高显著的抗肿瘤活性。为了进一步验证18α-GAMG体内抗肿瘤作用,我们选择了 S180肉瘤细胞株、HepG2肝癌细胞株、EAC腹水癌细胞株进行动物实验,以评估其体内抗肿瘤活性。结果表明,甘草酸单糖系列的抑制率明显高于甘草酸二糖系列,同时18α-差向异构体系列的抑制率也明显高于相应的18β-差向异构体系列,其中活性最高的是18α-GAMG,其对S180肉瘤、HepG2肝癌的荷瘤小鼠的肿瘤抑制率分别为39.8%和49.7%,能够显著增强EAC荷瘤小鼠的存活率,达45.4%。我们还系统的研究了 1 8α-GAMG的毒理和药理作用。小鼠不同给药方式研究显示:口服给药LD50为16.27 g/kg、腹腔注射给药LD50为2.31 g/kg。18α-GAMG的Wistar大鼠和Beagle犬长期毒性研究实验结果表明,大鼠在0.2、0.8、3.2g/kg 口服剂量下13周后及犬在0.04、0.2和1.Og/kg 口服剂量下13周后,各组动物都没有明显的毒性反应,显微镜病理组织检查也未发现与治疗相关的变化。安全性药理研究结果也表明,1 8α-GAMG在发挥其抗肿瘤药效时,没有出现其他非期望的药理作用,表明18α-GAMG具有很好的安全性。这些研究为18α-GAMG的新药开发提供了较全面的理论和数据支持。