鬼臼毒素是一種從鬼臼屬根莖中提取的木脂素,是開(kāi)發(fā)用于治療癌癥的新化學(xué)試劑的公認(rèn)領(lǐng)先產(chǎn)品。它的半合成變體依托泊苷是一種抗癌藥物,可抑制 DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶 II,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯在 S 期。它的臨床成功和有趣的作用方式使其成為開(kāi)發(fā)更好的抗腫瘤藥物的備受追捧的骨架。對(duì)其骨骼的幾個(gè)位置進(jìn)行了修改,以提高其效力或克服耐藥性。近年來(lái),結(jié)構(gòu)修飾的鬼臼毒素s 的細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)能力已被研究。盡管許多綜述強(qiáng)調(diào)了鬼臼毒素的發(fā)生、合成和應(yīng)用,但最近開(kāi)發(fā)具有細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)能力的結(jié)構(gòu)修飾鬼臼毒素的進(jìn)展尚未被綜述。結(jié)論:因此,本綜述側(cè)重于新鬼臼毒素衍生物的設(shè)計(jì)和合成及其作為細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)劑的評(píng)價(jià)。
大量研究表明,鬼臼毒素及其衍生物具有抗腫瘤作用。本研究的目的是探討 SGC-7901 細(xì)胞凋亡和鬼臼毒素誘導(dǎo)的潛在機(jī)制。SGC-7901 細(xì)胞用不同濃度的鬼臼毒素處理。方法和結(jié)果:采用 MTT 測(cè)定和流式細(xì)胞術(shù)評(píng)價(jià)鬼臼毒素對(duì) SGC-7901 細(xì)胞增殖和凋亡的影響,熒光倒置顯微鏡觀察用 Hoechst 33258 染色的 SGC-7901 細(xì)胞的形態(tài)。此外,激光掃描共聚焦顯微鏡用于分析用羅丹明 123 染色的 SGC-7901 細(xì)胞的線(xiàn)粒體膜電位 (MMP)。Western blotting 分析 SGC-7901 細(xì)胞中細(xì)胞色素 c (cyt-c) 、 caspase-9 和 caspase-3 的表達(dá)水平。結(jié)果表明,鬼臼毒素能夠以劑量依賴(lài)性方式抑制 SGC-7901 細(xì)胞的生長(zhǎng)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯在 G2/M 期。處理 48 h 后,SGC-7901 細(xì)胞凋亡形態(tài)清晰,表現(xiàn)出細(xì)胞突起、細(xì)胞質(zhì)濃縮和凋亡小體。處理 24 小時(shí)后,SGC-7901 細(xì)胞的 MMP 降低。此外,48 小時(shí)后,SGC-7901 細(xì)胞中 cyt-c 的表達(dá)上調(diào),而 pro-caspase-9 和 pro-caspase-3 的表達(dá)水平下調(diào)。結(jié)論:總之,鬼臼毒素可誘導(dǎo) SGC-7901 細(xì)胞凋亡,可能通過(guò)線(xiàn)粒體途徑,表明鬼臼毒素可能是治療癌癥的有效藥物。
天然產(chǎn)物木脂素家族包括具有重要抗腫瘤和抗病毒特性的化合物,例如鬼臼毒素及其兩種半合成衍生物依托泊苷和替尼泊苷。后者包含在各種癌癥化療方案中。由于這些生物活性,木脂素,尤其是環(huán)木脂素,一直是許多研究的目標(biāo),重點(diǎn)是制備更好、更安全的抗癌藥物。鬼臼毒素阻斷細(xì)胞分裂的機(jī)制與其抑制有絲分裂裝置中微管組裝有關(guān)。然而,依托泊苷和替尼泊苷被證明不是微管組裝的抑制劑,這表明它們的抗腫瘤特性是由于另一種作用機(jī)制,即它們與 DNA 的相互作用和對(duì) DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶 II 的抑制。方法和結(jié)果:其他鬼臼毒素衍生物也報(bào)道了它們保留甚至提高細(xì)胞毒活性,但這些是體外拓?fù)洚悩?gòu)酶 II 的弱抑制劑;數(shù)據(jù)顯示,這種類(lèi)似物表現(xiàn)出不同的、目前尚不清楚的作用機(jī)制。這些化合物的主要缺陷是它們對(duì)正常細(xì)胞的細(xì)胞毒性,因此由于它們對(duì)腫瘤細(xì)胞缺乏選擇性而產(chǎn)生副作用。在這方面,有必要研究和制備新的更有效和毒性更小的類(lèi)似物,即具有更好的治療指數(shù)。該領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)活性研究公認(rèn)為,反式內(nèi)酯作為抗腫瘤藥比順式內(nèi)酯更有效。不僅 D 環(huán)的構(gòu)型是高細(xì)胞毒活性的重要因素,而且 E 環(huán)的準(zhǔn)軸排列也是必要的。在此基礎(chǔ)上,對(duì)木脂素進(jìn)行了研究,以修飾內(nèi)酯部分并制備具有雜原子在環(huán)木脂素骨架不同位置的類(lèi)似物。在過(guò)去的幾年里,我們小組一直致力于鬼臼毒素和類(lèi)似物的化學(xué)轉(zhuǎn)化,我們制備了大量的環(huán)木脂素衍生物,其中一些具有強(qiáng)大的抗病毒、免疫抑制和細(xì)胞毒活性。我們報(bào)道了幾種在 C-7 或 C-9 或同時(shí)在 C-7 和 C-9 處具有氮原子的新型細(xì)胞毒性藥物:亞胺衍生物、肟衍生物、吡唑啉、吡唑啉和異惡唑啉融合的環(huán)木酚素。結(jié)論:目前,我們主要通過(guò)修飾 A 和 E 環(huán)木酚素環(huán)來(lái)制備新化合物。它們正在不同腫瘤細(xì)胞系(P-388 鼠白血病、A-549 人肺癌、HT-29 人結(jié)腸癌和 MEL-28 人黑色素瘤)的培養(yǎng)物上進(jìn)行測(cè)試,其中一些顯示出有趣的選擇性細(xì)胞毒性。
CAS 518-28-5對(duì)應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)是鬼臼毒素(Podophyllotoxin),以下是對(duì)該物質(zhì)的詳細(xì)介紹:
中文名稱(chēng):鬼臼毒素
英文名稱(chēng):Podophyllotoxin
別名:鬼臼脂毒、足葉草毒素、足葉青毒素、普達(dá)非倫毒素、虎杖甙POLYDATIN
CAS號(hào):518-28-5
分子式:C22H22O8
分子量:414.41
外觀性狀:白色針狀結(jié)晶粉末,無(wú)嗅,有吸濕性。
熔點(diǎn):183184°C(有文獻(xiàn)提及為114118°C,可能是多態(tài)性或測(cè)定條件不同導(dǎo)致)
沸點(diǎn):597.9±50.0°C
密度:1.370±0.06g/cm3(20°C)
旋光度:-110.7°(C=1,CHCL?),另有文獻(xiàn)提及為-132.7°(氯仿)
閃點(diǎn):210.2°C
溶解性:易溶于氯仿、丙酮、乙酸乙酯和苯,可溶于乙醇、乙醚,不溶于水。
鬼臼毒素具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性,但在特定條件下可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其具體的化學(xué)性質(zhì)可能因?qū)嶒?yàn)條件、純度等因素而有所差異。
鬼臼毒素主要從小檗科植物中提取,如中華山荷葉(Diphylleia sinensishi Li)或桃兒七(PodophyUum emodi Wal1)的根莖。這些植物主要分布在我國(guó)甘肅、陜西等地。
抑制微導(dǎo)管組裝:鬼臼毒素具有抑制微導(dǎo)管(microtubule)組裝的作用。
抗腫瘤:鬼臼毒素在臨床上被用于急性單核細(xì)胞型和急性粒單核細(xì)胞型白血病、急性粒細(xì)胞白血病、慢性嗜酸粒細(xì)胞型白血病、小細(xì)胞肺癌、非何杰金氏惡性淋巴瘤、睪丸癌等的治療。此外,它還被用作尖銳濕疣和其他病毒疣的治療藥物。
醫(yī)藥領(lǐng)域:鬼臼毒素作為醫(yī)藥中間體,可用于合成具有抗腫瘤活性的藥物。
科研領(lǐng)域:鬼臼毒素也被用作實(shí)驗(yàn)試劑,用于含量測(cè)定、鑒定和藥理實(shí)驗(yàn)等。
鬼臼毒素應(yīng)在2~8°C下保存,并保持干燥、避光、密封的狀態(tài),以確保其穩(wěn)定性和活性。
鬼臼毒素是一種有毒物質(zhì),應(yīng)在專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)下使用,并嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全操作規(guī)程。
在使用鬼臼毒素時(shí),應(yīng)佩戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)設(shè)備,如手套、口罩和護(hù)目鏡等,以防止其對(duì)人體造成傷害。
綜上所述,CAS 518-28-5對(duì)應(yīng)的鬼臼毒素是一種具有廣泛用途和藥理活性的化學(xué)物質(zhì),在醫(yī)藥和科研領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
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王玲