松蘿酸的結(jié)構(gòu)修飾與生物活性研究進(jìn)展

賈 妍，鄧雁如，王莉?qū)?/p>

天津中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，天津 301617

松蘿酸(usnic acid)又名地衣酸，是地衣中分布最廣泛的重要次級(jí)代謝產(chǎn)物之一。1844年，德國(guó)科學(xué)家克諾普(knop)從地衣中首次分離出來(lái)。其化學(xué)名為2，6-二乙?；?7，9-二羥基-8，9b-二甲基-1，3(2H，9bH)-二苯并呋喃二酮，存在左旋(-)、右旋(+)兩種構(gòu)型(結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1)，多分布于松蘿屬Usnea、樹(shù)花屬Ramalina、石蕊屬Cladonia、樹(shù)發(fā)屬Alectoria、梅衣屬Parmelia、茶漬屬Lecanora等[1,2]。松蘿酸或粗提物多用于護(hù)膚品、保健品、抑菌劑等；在歐洲等地區(qū)，已經(jīng)將松蘿酸作為膏劑、乳劑用于治療創(chuàng)傷及化膿性傷口；還作為膳食補(bǔ)充劑在美國(guó)銷售；松蘿酸鈉可用于治療肺結(jié)核[3,4]；目前，已有一些松蘿酸藥物作為抗菌劑上市，如意大利的Foot zeta、Micofoot Zeta和Steril Zeta，印度尼西亞的Scabicid等，松蘿酸有著廣泛的應(yīng)用前景。由于其結(jié)構(gòu)獨(dú)特且具有多種生物活性，因此受到化學(xué)家及藥物學(xué)家的廣泛關(guān)注[5]。

圖1 松蘿酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)

研究表明，松蘿酸具有廣譜生物活性，體外實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明抗菌[6-8]、抗腫瘤[9]、抗病毒、抗結(jié)核[3,10]、促進(jìn)傷口愈合[11]、抗有絲分裂[12]、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和抗增殖[13]，還可用作昆蟲(chóng)病原微生物的殺蟲(chóng)增效劑[14]等多種生理活性。然而由于溶解度較差，體內(nèi)生物利用度低等原因[1,3,15,16]，使得松蘿酸的應(yīng)用受到很大限制。為了改善溶解性并提高生物活性，研究者對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)修飾，發(fā)現(xiàn)其衍生物在抗菌、抗病毒、抗腫瘤等方面具有較好的活性。結(jié)合本課題組研究方向，現(xiàn)從松蘿酸的結(jié)構(gòu)修飾和衍生物的生物活性兩方面進(jìn)行介紹，并總結(jié)其構(gòu)效關(guān)系。

圖2 A類衍生物的反應(yīng)路線與化學(xué)結(jié)構(gòu)

1 松蘿酸的結(jié)構(gòu)修飾

目前已研究的松蘿酸衍生物主要有8類：(1)A類衍生物：松蘿酸的烯胺衍生物1～86；(2)B類衍生物：松蘿酸6位乙?；c溴取代反應(yīng)的衍生物，包括呋喃酮衍生物87～118(B1系列)、硫醚衍生物119～128(B2系列)、噻唑衍生物129～144(B3系列)；(3)C類衍生物：松蘿酸與芳香醛的Claisen-Schmidt反應(yīng)衍生物145～194；(4)D類衍生物：松蘿酸與苯肼類化合物反應(yīng)的衍生物，包括腙衍生物195～201(D1系列)、吡唑衍生物202～242(D2系列)；(5)E類衍生物：松蘿酸的酯化衍生物243～253；(6)F類衍生物：松蘿酸的醚化衍生物254～258；(7)G類衍生物：松蘿酸的曼尼希衍生物259～263；(8)其他衍生物264～266。具體衍生物反應(yīng)路線描述如下。

1.1 松蘿酸烯胺衍生物(A類衍生物)

在乙醇回流條件下，松蘿酸的2位(或6位)乙酰羰基對(duì)伯胺、仲胺進(jìn)行親核攻擊，發(fā)生烯胺反應(yīng)[17,18]，生成衍生物1～86(結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2)，其中39和40[18]、41[19]修飾位點(diǎn)在2和6位，38[20]和44[21]形成二聚體衍生物，其余修飾位點(diǎn)均只在2位。松蘿酸與不同胺試劑反應(yīng)，所得衍生物產(chǎn)率不同，絲氨酸衍生物(16)、蛋氨酸衍生物(17)衍生物產(chǎn)率低于30%，其他10種氨基酸衍生物(1～3、5、12～15、18、20)和苯胺衍生物(24～30)產(chǎn)率均大于60%；46、70～81、85和86為松蘿酸的長(zhǎng)烷基鏈烯胺衍生物，其中只含一個(gè)氮原子的較長(zhǎng)烷基鏈衍生物(46、85和86)產(chǎn)率為70%左右，含有三個(gè)氮原子的較長(zhǎng)支鏈衍生物(70～81)產(chǎn)率為34%～49%，從反應(yīng)產(chǎn)率來(lái)看，支鏈中雜原子越多，產(chǎn)率越低。

1.2 松蘿酸6位乙?；c溴取代反應(yīng)的衍生物(B類衍生物)

松蘿酸與溴在二惡烷中發(fā)生親電取代反應(yīng)生成中間體a。a在不同條件下與不同試劑進(jìn)一步反應(yīng)生成B1、B2、B3系列衍生物(見(jiàn)圖3)，具體反應(yīng)路線如下。

1.2.1 松蘿酸呋喃酮衍生物(B1系列衍生物)

中間體a經(jīng)過(guò)兩個(gè)連續(xù)親核取代反應(yīng)，形成6，7位環(huán)化的呋喃酮衍生物87(產(chǎn)率90%)；在堿催化條件下，87呋喃酮環(huán)上的活潑亞甲基與適當(dāng)?shù)娜┻M(jìn)一步縮合，得松蘿酸呋喃酮衍生物88～91[22,23]、92和93[23]、94和95[22]、96[23]、97和98[23,24]、99[23]、100和101[22]、102和103[23]、104[22]、105[23]、106[22,23]、107[22]、108和109[23]、110[22,23]、111～118[23](B1系列衍生物取代基R如圖4所示)。取代基R為烷基鏈(100和101)產(chǎn)率較低為10%～20%，且鏈越長(zhǎng)，產(chǎn)率越低；取代基R為連有甲基或溴的2-噻吩環(huán)(113～116)時(shí)，產(chǎn)率可高達(dá)90%，其余產(chǎn)率均在50%～70%。

1.2.2 松蘿酸硫醚衍生物(B2系列衍生物)

在堿性條件下，中間體a與適當(dāng)?shù)牧虼蓟亓鞯昧蛎蜒苌?19～123[24]、124[19,25,26]；松蘿酸先經(jīng)過(guò)C7位甲基化，再通過(guò)與119～123相同的合成方法得衍生物125～128[24](B2系列衍生物結(jié)構(gòu)如圖5所示)。119～124修飾位點(diǎn)在6位；125～128在6、7位同時(shí)修飾。取代基R2為4-氯苯基的衍生物122產(chǎn)率高達(dá)82%，119和120產(chǎn)率較低為16%，其余產(chǎn)率均在50%～60%。

圖3 B類衍生物的反應(yīng)路線

圖4 B1系列衍生物取代基

圖5 B2系列衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.2.3 松蘿酸噻唑衍生物(B3系列衍生物)

a與稍過(guò)量的取代硫脲回流得噻唑衍生物129～135[25,27]、136～144[25,28](B3系列衍生物取代基R2如圖6所示)。修飾位點(diǎn)均在6位，噻唑衍生物129～131、氨基噻唑衍生物132～135產(chǎn)率為50%～70%，肼基噻唑衍生物136～144產(chǎn)率為70%～90%。

圖6 B3系列衍生物取代基

1.3 松蘿酸與芳香醛的Claisen-Schmidt縮合反應(yīng)衍生物(C類衍生物)

在堿催化條件下，松蘿酸6位乙酰基與不同芳香醛在甲醇中發(fā)生縮合反應(yīng)，生成苯亞甲基衍生物162～194，和6、7位環(huán)化的吡喃酮衍生物145～161[29](C類衍生物反應(yīng)路線與結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖7)，產(chǎn)率均在10%～30%。

圖7 C類衍生物的反應(yīng)路線與化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.4 松蘿酸與苯肼類化合物反應(yīng)的衍生物(D類衍生物)

在乙醇回流條件下，松蘿酸與苯肼類化合物反應(yīng)，生成松蘿酸的腙與吡唑衍生物，具體反應(yīng)如下。

1.4.1 松蘿酸的腙衍生物(D1系列衍生物)

松蘿酸與等摩爾量含硝基、羰基等吸電子基取代的苯肼反應(yīng)，由于這些吸電子基使肼氮原子的親核性降低，僅在C2上的乙?；吓c松蘿酸反應(yīng)形成腙195和196[19,30]、197和198[31,32]、199[32]、200[31,32]、201[32](產(chǎn)率80%～90%)(D1系列衍生物反應(yīng)路線與結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖8)。

1.4.2 松蘿酸的吡唑衍生物(D2系列衍生物)

松蘿酸與等摩爾量取代苯肼反應(yīng)生成腙，肼氮上的氫與3位羥基進(jìn)一步縮合，形成2，3位稠合的吡唑衍生物202～207[19,30]、208[30]、209～211[19,30](產(chǎn)率80%～90%)；當(dāng)取代苯肼摩爾量為兩倍及以上時(shí)，第二分子取代苯肼同時(shí)在C6位的乙酰基羰基上加成形成衍生物212～214[19,30]、215[30]、216～218[19,30](產(chǎn)率10%～40%)(反應(yīng)路線與化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖9)。這個(gè)過(guò)程相當(dāng)緩慢，并且在大多數(shù)情況下會(huì)相互轉(zhuǎn)化，即使將松蘿酸加入到大量的取代苯肼中，反應(yīng)也不會(huì)只生成兩分子肼的衍生物。但是，松蘿酸與過(guò)量的甲氧基和乙氧基取代的苯肼在長(zhǎng)時(shí)間加熱條件下，只生成單一的衍生物207與208，且產(chǎn)率分別高達(dá)98%和96%。

圖8 D1系列衍生物反應(yīng)路線與化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖9 D2系列衍生物反應(yīng)路線與化學(xué)結(jié)構(gòu)

其中松蘿酸與苯肼反應(yīng)生成的產(chǎn)物202(產(chǎn)率96%)，1位羰基經(jīng)NaBH4進(jìn)一步還原生成219[33,34](產(chǎn)率94%)；重氮甲烷對(duì)中間體化合物219甲基化，生成9位甲基化的220[35](產(chǎn)率為80%)；220與取代的苯甲醛在C6位乙酰基上縮合，生成松蘿酸的查爾酮類衍生物221和222[24,35]，223[35]，224[35,36]，225[24]，226[24,35]，227和228[24]，229[24,35]，230～232[24]，233～235[24,35](反應(yīng)路線與化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖10)。此類化合物均在1位還原，2、3位稠合形成吡唑環(huán)，6位乙?；s合，9位甲基化。硝基取代的苯甲醛衍生物235產(chǎn)率為40%，其余衍生物產(chǎn)率均為60%～80%。

224與水合肼在乙醇中回流生成236和237[36]，227與叔丁基氫過(guò)氧化物在無(wú)水甲苯中反應(yīng)生成238[24]。202氧化生成吡唑氧化產(chǎn)物239[37]。202還可直接與重氮甲烷反應(yīng)得中間體240[33,35](產(chǎn)率55%)，與取代苯甲醛進(jìn)一步反應(yīng)生成241[24,35]，242[35](產(chǎn)率為20%～30%)。

1.5 松蘿酸酯化衍生物(E類衍生物)

松蘿酸與支鏈酰氯混溶于硫酸乙醚中，加入三乙胺和五甲基氨基吡啶做催化劑反應(yīng)；或在氯仿、吡啶同時(shí)存在下反應(yīng)得7，9-二酯衍生物243和244[19]、245[19,24]、246～248[38]，產(chǎn)率為60%～80%。在氯仿中，用吡啶催化，松蘿酸與芳酰氯反應(yīng)得2，3-二酯衍生物249～251[38,39]，產(chǎn)率在40%左右，反應(yīng)過(guò)程中還會(huì)得到少量的四酯衍生物252[38](產(chǎn)率31%)，246與苯甲酰氯反應(yīng)得四酯衍生物253(產(chǎn)率35%)。松蘿酸與支鏈酰氯反應(yīng)產(chǎn)物為7，9-二酯衍生物；與芳酰氯的產(chǎn)物，則是2，3-二酯衍生物，同時(shí)還有少量四酯(E類衍生物反應(yīng)路線與結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖11)。

圖10 D2系列衍生物的反應(yīng)路線與化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖11 E類衍生物的反應(yīng)路線與化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.6 松蘿酸醚化衍生物(F類衍生物)

在松蘿酸的無(wú)水DMF溶液中，加入K2CO3與等摩爾量的多氟芳族化合物反應(yīng)得7位醚化的松蘿酸衍生物254[19]、255[19,40]、256[19]、257[19,24,40]、258[19](F類衍生物反應(yīng)路線與結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖12)。除255和256(產(chǎn)率為34%～55%)外，其余衍生物產(chǎn)率為80%～90%。

圖12 F類衍生物的反應(yīng)路線與化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.7 松蘿酸的曼尼希堿衍生物(G類衍生物)

松蘿酸與仲胺、甲醛在甲醇溶液中發(fā)生Mannich反應(yīng)，得到C2位脫乙?；穆嵯Ｑ苌?59～263[41](G類衍生物反應(yīng)路線與結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖13)產(chǎn)率為60%～70%。

圖13 G類衍生物反應(yīng)路線與結(jié)構(gòu)式

1.8 其他

此外，還有松蘿酸的氧化產(chǎn)物264和265[37]，266[19]，分解產(chǎn)物267[42](結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖14)。

圖14 松蘿酸其他衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)

研究報(bào)道的對(duì)松蘿酸的修飾主要有上述8類，以右旋為主，大部分衍生物的改造是在松蘿酸的2位或6位乙?；约傲u基上。其中烯胺衍生物、腙類衍生物、曼尼希類衍生物主要發(fā)生在2位乙?；?；B系列衍生物以及Claisen-Schmidt縮合反應(yīng)主要在6位乙?；希幻鸦王セl(fā)生在不同的羥基上，形成不同的取代衍生物。這對(duì)研究松蘿酸衍生物的合成路線、工藝優(yōu)化及探討新的修飾路線，具有一定的參考價(jià)值。文獻(xiàn)也報(bào)道了這些化合物的生物活性，下面將介紹這些衍生物的生物活性。

2 松蘿酸衍生物的活性研究

研究表明，松蘿酸衍生物具有多種生物活性，如抗菌[32,43]、抗病毒[24,44,45]、抗腫瘤[23,25,29,46-48]、抗瘧疾[31]、促進(jìn)傷口愈合[20]等。由于反應(yīng)類型、修飾位點(diǎn)、接入的取代基不同，其生物活性也不同，目前主要研究了抗菌、抗病毒、抗腫瘤活性，下面將分別進(jìn)行介紹。

2.1 松蘿酸衍生物抗菌活性

松蘿酸具有廣泛的抗菌活性，有研究發(fā)現(xiàn)，松蘿酸可以通過(guò)抑制RNA和DNA的合成，從而達(dá)到抑制革蘭氏陽(yáng)性菌的作用[49]；或通過(guò)抑制細(xì)菌生物膜，發(fā)揮抑菌作用等[50,51]。

松蘿酸衍生物則對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌金黃色葡萄球菌Staphylococcusaureus(S.aureus)、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌Methicillin-resistantStaphylococcusaureus(MRSA)、結(jié)核分枝桿菌Mycobacteriumtuberculosis(M.tuber)等細(xì)菌[6,52]和致病真菌[24,53]具有良好的活性。

抗S.aureus活性方面，A類烯胺衍生物64、70、74和78[21]活性優(yōu)于松蘿酸，45～57活性低于松蘿酸[43]，由此可知，通過(guò)烯胺反應(yīng)在2位引入多胺鏈可增強(qiáng)其活性；另外E類酯化衍生物249[39]活性優(yōu)于松蘿酸。

抗MRSA活性方面，A類衍生物45～57中，除53(MIC = 2.22 × 10-2mmol/mL)優(yōu)于松蘿酸(MIC = 4.28 × 10-2mmol/mL)外，其余活性均低于松蘿酸[43]。

抗M.tuber活性方面，A類烯胺衍生物3、5、60與松蘿酸活性相當(dāng)(MIC值均為32 μg/mL)；A類烯胺衍生物59、61、63與D1系列腙衍生物199～201活性高于松蘿酸，其中63與200活性最好(MIC值均為8 μg/mL)，表明氯取代喹啉(59、200)與氯取代吖啶(63)基團(tuán)的引入，可增強(qiáng)活性，然而，通過(guò)長(zhǎng)鏈(4個(gè)C原子)間隔連接喹啉的衍生物58(MIC = 64 μg/mL)，活性顯著降低[32]。

A類衍生物45～57對(duì)革蘭氏陰性菌大腸桿菌Escherichiacoli、陰溝腸桿菌Enterobactercloacae、銅綠假單胞菌Pseudomonasaeruginosa的活性均低于松蘿酸；除55(MIC = 0.20 × 10-2mmol/mL)抗蠟狀芽孢桿菌Bacilluscereus活性優(yōu)于松蘿酸(MIC = 1.07 × 10-2mmol/mL)外，其余活性均低于松蘿酸[43]。此外，衍生物45～57還對(duì)曲霉菌、木霉菌、青霉菌等真菌具有非常強(qiáng)的活性(尤其是曲霉菌)MIC為0.35～7.53 × 10-2mmol/mL，其中，46活性最佳(MIC = 0.35～0.70 × 10-2mmol/mL)，其次是57和56[43]。

E類衍生物249對(duì)P.aeruginosa的活性高于松蘿酸，對(duì)弗氏志賀氏菌Shigellaflexner和枯草芽孢桿菌Bacillussubtilis活性均低于松蘿酸[39]。

綜上，部分A類烯胺衍生物對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌具有較好的活性，對(duì)革蘭氏陰性菌活性差；2位引入十六烷基或多個(gè)雜原子取代基的烯胺衍生物具有良好的抗真菌活性；引入芳基喹啉的腙衍生物，抗結(jié)核分枝桿菌活性增強(qiáng)，這為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)優(yōu)良的抗菌類藥物奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.2 松蘿酸衍生物抗病毒活性

松蘿酸具有抗皰疹病毒[54,55]、沙粒病毒[56]、人乳頭瘤病毒[57]和多瘤病毒[58]的作用。松蘿酸衍生物主要是針對(duì)甲型H1N1流感病毒pdm09的研究。所研究的松蘿酸衍生物中，大部分活性強(qiáng)于松蘿酸(ED50= 51.7 μM)，其中A類烯胺衍生物除7(ED50= 35.0 μM)外，5、12、14和15、17、24、27和28、32、34和B1呋喃酮衍生物91、94、97和98活性明顯增強(qiáng)(ED50為4.2～11.2 μM)；B2硫醚衍生物119～128活性普遍增強(qiáng)：120～122活性最強(qiáng)(ED50最低為2.0 μM)，且7位甲醚化的化合物較未甲醚化的化合物活性低，而6位接入含有COOH基團(tuán)的衍生物128，活性明顯降低(ED50= 160.7 μM)；D2系列衍生物202、210、221、222、225～232、236、238～240中，219(ED50= 2.4 μM)活性明顯優(yōu)于202(ED50= 69.5 μM)表明1位碳基還原為羥基的重要性，除衍生物238(ED50= 8.7 μM)、239(ED50= 13.4 μM)、241(ED50= 5.5 μM)活性明顯增強(qiáng)而240(ED50= 262 μM)顯著降低外，其余化合物活性均在25.9～82.7 μM；E類酯化雙取代衍生物245(ED50= 7.8 μM)，F(xiàn)類醚化衍生物257(ED50= 7.2 μM)，氧化衍生物264(ED50= 10.6 μM)活性均增強(qiáng)。此外，本節(jié)所涉及衍生物的對(duì)映異構(gòu)體活性研究表明，(-)-松蘿酸比(+)-松蘿酸抗病毒活性強(qiáng)，經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾后，(+)-松蘿酸衍生物(烯胺、吡唑)活性更強(qiáng)[24,44]。

衍生物13、202、238、264對(duì)不同流感病毒A/California/7/09(H1N1pdm)、A/Aichi/2/68(H3N2)、A/Vladivostok/2/09(H1N1)、A/PR/8/34(H1N1)的活性無(wú)明顯差別。其中，13活性明顯增加，且不會(huì)引起抗性菌株的出現(xiàn)，同時(shí)還可降低肝毒性[45]，有希望成為抗流感新藥的候選化合物。

基于上述研究可知，松蘿酸經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾，如引入小支鏈的氨基酸、硫原子或酯化、氧化產(chǎn)物等能夠增強(qiáng)其抗病毒活性，可促進(jìn)開(kāi)發(fā)具有病毒抑制作用的替代靶標(biāo)新型抗流感化合物。

2.3 松蘿酸衍生物抗腫瘤活性

松蘿酸具有抗腫瘤作用，其作用機(jī)制與抑制酪氨酰-DNA磷酸二酯酶1(Tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1，Tdp1，PBD code：1MU7)有關(guān)[23,25,48]。Tdp1是用于停滯的DNA-拓?fù)洚悩?gòu)酶1(Top1)切割復(fù)合物和其他3′-末端DNA損傷的修復(fù)酶，是抗腫瘤治療的有希望的靶標(biāo)[48]。松蘿酸衍生物對(duì)Tdp1的研究也成為近幾年的熱點(diǎn)之一。

文獻(xiàn)對(duì)A類烯胺衍生物23～29、35和36、42和43、B1系列呋喃酮衍生物88～118、B3系列噻唑衍生物129～144對(duì)Tdp1抑制活性進(jìn)行了研究。除33、43外，活性都比松蘿酸(IC50>50 μM)強(qiáng)，39個(gè)衍生物強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照藥呋喃二脒(IC50= 1.23 μM)。105、115、139、143、138、144抑制酶的濃度在納摩爾范圍內(nèi)(IC50為25～86 nM)，其中，105活性最好(IC50= 25 nM)，139次之(IC50= 26 nM)。105和115的對(duì)應(yīng)異構(gòu)體活性相似，表明松蘿酸衍生物中不對(duì)稱中心的絕對(duì)構(gòu)型不影響化合物對(duì)Tdp1的抑制活性。

松蘿酸B3系列噻唑衍生物129～135(IC50為0.61～5.9 μM)與肼基噻唑衍生物136～144(IC50為0.026～0.457 μM)相比，后者活性提高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)，表明腙片段的重要性[25]。

松蘿酸的B1系列呋喃酮衍生物88～118(除105與115在納摩爾范圍內(nèi)抑制)，在0.16～6.73 μM范圍顯示出較好的活性。與88(IC50= 0.72 μM)相比，溴原子(91～93、102，IC50為0.15～0.53 μM)的加入會(huì)增強(qiáng)其活性，且取代位置影響不明顯，而F，Cl原子則會(huì)降低其抑制活性；甲氧基取代苯基衍生物(94、95、103)活性增強(qiáng)兩倍左右[23]。

松蘿酸A類衍生物除33、43活性低于松蘿酸外，23～29、35和36、42和43活性較好(IC50為0.16～2.0 μM)，且對(duì)人MCF-7和A-549腫瘤細(xì)胞均具有低毒性。35(IC50= 0.19 μM)和36(IC50= 0.16 μM)在高納摩爾濃度范圍內(nèi)顯示出抑制活性，表明叔丁基在抑制Tdp1中的重要作用。引入鹵代苯胺基團(tuán)，活性增強(qiáng)，且位置影響不大，溴取代最有效(衍生物26IC50= 0.26 μM)；甲基取代沒(méi)有明顯影響，而芳香取代基比較重要，無(wú)環(huán)取代的33與嗎啉取代43在研究濃度范圍不能抑制Tdp1[48]。

松蘿酸在人類乳腺癌細(xì)胞系中誘導(dǎo)自噬，顯示出較高抗增殖活性，可作為一種新型的潛在大分子靶標(biāo)雷帕霉素(Mammalian target of rapamycin,mTOR，PDB code：4JT5)抑制劑[29]，且研究表明，松蘿酸C類衍生物145～194對(duì)mTOR失調(diào)的人類乳腺癌細(xì)胞系MCF-7和MDAMB-231表現(xiàn)出類似的的活性：192活性最強(qiáng)，IC50分別為0.28 μM和0.32 μM；對(duì)位單取代的苯亞甲基衍生物175～194與其他位置取代或多取代的衍生物相比，活性普遍較好；145～161的活性都低于相應(yīng)的亞芐基對(duì)應(yīng)物162～194，這表明了亞芐基和二苯并呋喃部分在維持mTOR相互作用和細(xì)胞效力方面的重要性；由于疏水性差異，對(duì)-溴亞芐基類似物178，氯化物176，氟化物177活性依次減弱；181(異叔丁基取代)比180(甲基取代)活性更強(qiáng)，烷基硫代亞芐基類似物活性強(qiáng)于烷氧基對(duì)應(yīng)物，說(shuō)明增加芐基取代基的疏水性可以增強(qiáng)抗增殖活性；衍生物182、183、184、185活性依次增強(qiáng)，表明增加烷氧基側(cè)鏈的長(zhǎng)度可以提高抗增殖活性。衍生物192能夠顯著抑制裸鼠乳腺癌模型中腫瘤的生長(zhǎng)，是潛在的先導(dǎo)mTOR抑制劑。

A類衍生物69對(duì)小鼠淋巴細(xì)胞白血病L1210、中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢CHO、鼠Lewis肺癌3LL、人前列腺癌腦轉(zhuǎn)移瘤DU145、人乳腺腺癌MCF7、人類慢性粒細(xì)胞性白血病K-562、人類慢性粒細(xì)胞性白血病K-562與人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤U251的活性(IC50為3～14 μM)均強(qiáng)于松蘿酸(IC50為19.5～105.4 μM)，65、71、82對(duì)上述8種癌細(xì)胞也具有較好活性(IC50為4.4～15.3 μM)[46]。與69相比，71的活性較低，表明了長(zhǎng)親脂性烷基鏈的重要性，疏水鏈可以促進(jìn)穿過(guò)細(xì)胞膜；對(duì)小鼠淋巴細(xì)胞白血病L1210來(lái)說(shuō)，86與鏈長(zhǎng)相等的69相比，活性顯著降低(IC50> 500 μM)，表明了烷基鏈末端存在伯氨基的重要性。證明了松蘿酸對(duì)癌細(xì)胞系的細(xì)胞毒活性可以通過(guò)與多胺鏈的綴合來(lái)改善，二氨基辛烷鏈?zhǔn)歉纳扑商}酸細(xì)胞毒性的良好載體，可作為抗癌前提藥物進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

總結(jié)上述研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是呋喃酮衍生物還是烯胺衍生物，取代基中含有3,5-二叔丁基-4-羥基苯基時(shí)，活性顯著增強(qiáng)；噻唑衍生物、呋喃酮衍生物、烯胺衍生物中溴取代均會(huì)增強(qiáng)活性；整體來(lái)看，肼基噻唑衍生物對(duì)Tdp1活性最好，呋喃酮衍生物次之，烯胺衍生物較差。松蘿酸亞芐基衍生物中，亞芐基和二苯并呋喃部分對(duì)mTOR有重要作用；增加芐基取代基的疏水性與烷氧基側(cè)鏈的長(zhǎng)度可以增強(qiáng)抗增殖活性。烯胺反應(yīng)引入長(zhǎng)親脂性末端存在伯氨基的烷基鏈，抗癌活性明顯增強(qiáng)。

2.4 松蘿酸衍生物其他活性的研究

此外，還有文獻(xiàn)研究表明，松蘿酸衍生物63、84和83在抗瘧疾方面活性明顯增強(qiáng)[31,59]。改變結(jié)構(gòu)以增加水溶性進(jìn)而改善衍生物的抗寄生蟲(chóng)作用，這為開(kāi)發(fā)新的抗瘧疾藥物提供了研究思路。化合物9和7具有低細(xì)胞毒性和高傷口愈合性能[20]，可能與溶解度的增加有關(guān)。松蘿酸部分衍生物還有PARP1抑制[19]與抗炎[60]等作用。

3 總結(jié)與展望

松蘿酸是來(lái)源于地衣中的一種天然產(chǎn)物，具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤等生物活性，研究人員希望將其開(kāi)發(fā)為一種藥物。目前，已報(bào)道的松蘿酸的結(jié)構(gòu)修飾主要有上述8類，大部分衍生物的改造是在松蘿酸的2位或6位乙?；约傲u基上。其中，烯胺衍生物結(jié)構(gòu)最為豐富。在活性方面，抗菌活性研究主要涉及烯胺衍生物；抗病毒活性涉及多類型的衍生物，但是化合物數(shù)量較少，可進(jìn)一步研究多數(shù)量的不同衍生物類型，更加準(zhǔn)確的總結(jié)其抗病毒規(guī)律，以發(fā)現(xiàn)更有效的抗病毒藥物；在抗腫瘤方面，主要研究有呋喃酮衍生物、噻唑衍生物和烯胺衍生物對(duì)Tdp1的抑制作用，其中肼基噻唑衍生物活性最好；還有亞芐基衍生物對(duì)mTOR失調(diào)的人類乳腺癌細(xì)胞系作用的研究?，F(xiàn)對(duì)松蘿酸衍生物的主要構(gòu)效關(guān)系總結(jié)如圖15所示。

圖15 松蘿酸衍生物的構(gòu)效關(guān)系

這些研究結(jié)果為松蘿酸的結(jié)構(gòu)修飾積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，在今后的開(kāi)發(fā)中可以摒棄一些活性差的基團(tuán)或修飾方案，朝著活性好的方面去開(kāi)發(fā)此類化合物。進(jìn)一步研究其作用機(jī)制，以及結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)等手段去更好的開(kāi)發(fā)松蘿酸衍生物類藥物。