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五环三萜类化合物是广泛存在于自然界中的一类具有多种生物活性的物质。很多天然的齐墩果烷型五环三萜类化合物通过作用于肿瘤发生、发展、转移的不同环节,显示出一定的抗肿瘤活性,是一类良好的抗肿瘤先导化合物。本文分别以中药乳香和甘草中的主要药效成分乳香酸乙酸酯和18β-甘草次酸为先导化合物,设计并合成了六类共81个五环三萜类化合物,其中54个为未见文献报道的新化合物。对乳香酸的3位乙酰氧基和24位羧基进行结构修饰,设计并合成了12个乳香酸类化合物,包括3-羟基(烷酰氧基)-11-氧代-乌苏烷-12-烯-24-羧酸(酯)类化合物(BA-1~BA-8)和3-羟基(烷酰氧基)-齐墩果烷(乌苏烷)-12-烯-24-羧酸(酯)类化合物(BA-9~BA-12);对甘草次酸的3位羟基,11位羰基,29位羧基及A环部分进行了结构修饰和改造,设计并合成了69个甘草次酸类化合物,包括3-羟基(烷酰氧基或烷氧基)亚胺基.11-氧代-齐墩果烷-12-烯-29-羧酸(酯)类化合物(GA-1~GA-15)、甘草次酸A环结构修饰的化合物(GB-1~GB-8)、3-羟基(氧代或乙酰氧基)-(11-氧代)-齐墩果烷-12-烯-29-酰胺类化合物(GC-1-GC-35)、3-羟基(氧代或乙酰氧基)-(11-氧代)-齐墩果烷-12-烯-29-羧酸(酯)类化合物(GD-1~GD-11)。化合物经1H-NMR、13C-NMR、IR,MS等谱图数据确证了化学结构。在实验过程中发现,在合成3-羟(烷氧基)亚胺基甘草次酸酯类化合物(GA-4~GA-10)时,可通过控制加入碱和卤代烃的量以及反应时间,经同一反应,得到3-羟亚胺基甘草次酸酯(GA-4~GA-6)和3-烷氧基亚胺基甘草次酸酯(GA-7~GA-10)两种反应产物,柱层析分离后可分别得到纯品。总结了所合成的目标化合物的氢谱及碳谱数据规律。1H-NMR中,乳香酸类化合物C3位为游离羟基时,H-3化学位移出现在4.08~4.18ppm区域,其乙酰化产物的H-3化学位移出现在5.30~5.35ppm区域;而甘草次酸类化合物C3位为游离羟基时,该质子峰出现在3.03~3.26ppm区域,其乙酰化产物的H-3出现在4.38~4.55ppm区域,由此可以确证乳香酸类化合物3位取代基位于平伏键上,甘草次酸类化合物3位取代基位于直立键上;通过对比甘草次酸类化合物C29位羧酸酯上质子化学位移与相应的C3位肟羟基氧上连接的烷基的质子化学位移,可确定O烷基化发生的位置。可根据13C-NMR数据判断所合成化合物结构中的双键类型,取代基连接位置。13C-NMR谱图中同时出现δ198.8~202.3ppm,δ127.3~128.6ppm,δ169.3~170.9ppm峰时,表明该结构为11-氧代-12-烯,分别为C-11,C-12,C-13的碳信号;发生Clemmensen还原后,C11位羰基峰消失,同时C12和C13的δ值分别下移到了122.1~122.6ppm和144.3~145.1ppm:对C-29位化学位移的研究结果表明,C29位为游离羧基,羧酸酯及酰胺时,C-29化学位移值依次降低,分别在δ178.1~182.0ppm,176.3~176.9ppm和173.5~174.8ppm。应用人急性早幼粒白血病细胞HL-60对乳香酸类化合物的细胞生长抑制作用和诱导细胞凋亡活性进行研究,结果表明乳香酸类化合物C3位具有一定的空间位阻及脂溶性的化合物,不会降低其抗肿瘤活性,而将C3位的乙酰氧基水解成羟基的化合物,抗肿瘤活性大大降低。采用细胞计数法测定了甘草次酸类化合物对HL-60细胞的生长抑制活性,大部分结构改造后的产物生长抑制作用明显好于母体化合物18β-甘草次酸(GI50=63.2μmol/L)。化合物GB-2,GB-3,GB-7,GB-8,GC-1,GC-6,GC-8,GC-10,GC-14,GC-15,GC-16,GC-17,GC-18,GC-20,GC-21,GC-23,GC-26,GC-31,GC-34的GI50<10μmol/L,生长抑制活性显著,化合物GB-8活性最强,GI50=0.89μmol/L,值得深入研究。初步总结甘草次酸类化合物抑制HL-60细胞的生长抑制活性与结构之间的关系如下:C3位以乙酰氧基取代,得到的化合物细胞增殖抑制活性明显强于C3位氧代或羟基取代化合物;C11位脱氧的化合物活性一般较C11位氧代的化合物活性好;C29位引入含氮杂环成酰胺得到的化合物活性明显高于C29位为游离羧基或酯类化合物,其中C29位引入N-甲基哌嗪得到的化合物活性明显强于其他含氮杂环化合物;A环结构改造后,引入1,2-烯-2-氰基-3-羰基,活性大大增强。选取生长抑制活性较好的部分化合物进行诱导HL-60细胞凋亡试验,10μmol/L的GB-7,GB-8处理细胞6h后,凋亡诱导率即可达到90%。初步作用机制研究结果表明甘草次酸类化合物可能通过死亡受体途径诱导细胞凋亡。