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小分子大作為,基于天然藥物苦參堿的藥物開發(fā)剖析

熱門推薦: 抗腫瘤 天然藥物 苦參堿
作者:云天  來源:CPhI制藥在線
  2020-07-24
筆者近日從clinicaltrials.gov官網(wǎng)了解到,苦參相關(guān)藥物已經(jīng)走出國門,登記了兩項(xiàng)國際臨床研究。

       筆者近日從clinicaltrials.gov官網(wǎng)了解到,苦參相關(guān)藥物已經(jīng)走出國門,登記了兩項(xiàng)國際臨床研究。其中一項(xiàng)關(guān)于苦參注射液的臨床研究已經(jīng)完成;另一款苦參復(fù)方藥物用于抗腫瘤,已經(jīng)在進(jìn)行招募。進(jìn)一步調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),這兩款藥物的主成分均為苦參堿。相比于苦參本身的藥物開發(fā),基于其主成分苦參堿的藥物開發(fā)領(lǐng)域更加活躍,筆者帶大家來看一看。

苦參國際臨床研究

       圖一 苦參國際臨床研究(clinicaltrials.gov)

       一.苦參堿的藥理活性

       對于苦參堿的研究非常多,且還在爆發(fā)式增長,這主要得益于苦參堿本身優(yōu)秀而多樣的藥理活性。大量研究表明,苦參堿具有多種藥理活性,包括抗腫瘤、抗炎、抗病毒、保肝、抗心律失常、解熱、鎮(zhèn)痛等,尤其是抗腫瘤活性研究,近年來已成為其研究熱點(diǎn)之一。

       研究顯示,苦參堿可以通過調(diào)控腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期、通過基因表達(dá)調(diào)控誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化、通過基因表達(dá)調(diào)控誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡等機(jī)制達(dá)到腫瘤治療效果。尤其是近年來的研究發(fā)現(xiàn)其在肝癌、白血病的藥物開發(fā)上具有巨大的前景。

       二.苦參堿的提取分離

       多年來,研究人員開發(fā)了多種苦參堿提取工藝,現(xiàn)有提取工藝包括溶劑提取法、離子交換法、樹脂吸附法、超臨界流體提取技術(shù)等。

       上述提取工藝中,溶劑提取法包括水提法、醇提法,加入表面活性劑有利于提高提取率;生物堿鹽通過強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂柱,吸附于樹脂,非生物堿化合物則流出柱外,苦參堿作為生物堿,用陽離子交換樹脂純化的工藝生物堿收率較高,生產(chǎn)成本較低,工序較簡單,適于工業(yè)化生產(chǎn);其次,樹脂吸附具有物理化學(xué)穩(wěn)定性高,吸附選擇性專一,不受無機(jī)物存在的影響,再生簡便,解吸條件溫和,使用周期長,易于構(gòu)成閉路循環(huán),節(jié)省費(fèi)用等諸多優(yōu)點(diǎn),在苦參堿的提取上也有應(yīng)用;超臨界流體提取技術(shù)是近年發(fā)展起來的新型提取分離技術(shù),正逐步用于中藥有效成分的提取,該技術(shù)處于工業(yè)生產(chǎn)階段的新型分離技術(shù),具有工藝簡單,天然綠色,無溶劑殘留及提取溫度低等優(yōu)點(diǎn),它的高選擇性,高收率,低毒害是其它傳統(tǒng)工藝所無法比擬的。

       三.苦參堿天然類似物

       作為擁有經(jīng)典四環(huán)喹嗪啶(quinolizidine)母核的天然產(chǎn)物,苦參堿有很多天然類似物,包括槐果堿(2)、槐定堿(3)、氧化苦參堿(4)、槐醇堿(5)、槐胺堿(6)和萊曼寧 (7)等。

苦參堿天然類似物

       圖二 苦參堿天然類似物

       在這些天然類似物中,槐果堿(苦參堿D環(huán)C-13,14位脫氫的結(jié)構(gòu)類似物)在抗腫瘤、抗病毒等方面具有良好作用,甚至由于苦參堿本身。

       四.結(jié)構(gòu)修飾類似物

       現(xiàn)有研究已經(jīng)證明,上述苦參堿天然類似物具有廣泛的藥理活性。但不足之處是,這些天然產(chǎn)物存在活性相對較弱且有一定**等問題,因此,進(jìn)一步的藥物化學(xué)修飾成為了必要。

苦參堿結(jié)構(gòu)修飾位點(diǎn)

       圖三 苦參堿結(jié)構(gòu)修飾位點(diǎn)

       近年來,藥物開發(fā)人員圍繞苦參天然母核做了大量的結(jié)構(gòu)修飾工作。調(diào)研發(fā)現(xiàn),其結(jié)構(gòu)改造主要集中于D環(huán)的修飾,D環(huán)開環(huán)與閉環(huán)兩種形式提供了大量的苦參堿類似物。目前改造的位點(diǎn)主要有:15、16位內(nèi)酰胺開環(huán)修飾、13位修飾、14位修飾和15位修飾。結(jié)構(gòu)修飾后類似物針對的治療領(lǐng)域主要包括腫瘤、病毒、抗炎等。同時(shí),通過大量的結(jié)構(gòu)修飾,研究人員也獲得了諸多苦參堿的構(gòu)效關(guān)系,例如,研究發(fā)現(xiàn)保留D環(huán)的閉環(huán)狀態(tài)有利于類似物較高的抗腫瘤活性(圖三)。

       五.展望

       基于天然產(chǎn)物的藥物開發(fā)是藥物研發(fā)領(lǐng)域的重要分支,苦參堿及其天然類似物給藥物開發(fā)提供了非常有前景的藥物母核。目前,苦參堿的提取工藝已經(jīng)較為成熟,其天然類似物及結(jié)構(gòu)修飾也在如火如荼的進(jìn)行,相關(guān)藥物分子成功在各大疾病治療領(lǐng)域開枝散葉。隨著研究的進(jìn)一步深入,苦參堿及其類似物在疾病治療上勢必會發(fā)揮更大的作用,造福更多的患者。

       參考文獻(xiàn):

       1. clinicaltrials.gov,官網(wǎng);

       2. Research and Development of Matrine: A Natural Antineoplastic,《Food and Drug》;

       3. Advances in total synthesis of matrine-type alkaloids,《Anhui Medical and Pharmaceutical Journal》;

       4. Advances in structural modification of matrine and its analogues,《Chinese Traditional and Herbal Drugs》       

       作者簡介:云天,藥物化學(xué)博士,主要從事小分子藥物研究,尤其擅長小分子藥物的合成工藝及后期藥物開發(fā)研究,已完成多個(gè)抗癌藥物分子的合成和活性評估。

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