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南开大学团队“抗癌症干细胞药物化学”领域取得重要进展2019/06/12

(通讯员  王良)据悉,南开大学药物化学生物学国家重点实验室、药学院陈悦教授团队首次实现了抗癌天然产物防风草内酯(Ovatodiolide)骨架的高效化学全合成,并实验确证了该类化合物可选择性杀灭肝癌干细胞,具有药物开发潜力。日前,介绍该工作的论文在线发表于国际著名学术刊物Angew. Chem.(《德国应用化学》)上。

癌症干细胞(CSC)是很多癌症复发和转移的根源。靶向CSC有望给癌症治疗带来革命性的进步。但是, 很难发现抗CSC的化合物, 相关天然产物也极少, 且成药性差。临床上对靶向癌症干细胞的药物有迫切需求。

防风草是南方常见的一种一至二年生直立草本植物。早在1711年清代 《生草药性备药》一书中就有记载其药用价值,其常用于感冒身热,呕吐,腹痛,筋骨疼痛等疾病。防风草内酯(Ovatodiolide)是防风草的重要活性组分,近年来,围绕防风草内酯的药理研究越来越多,更是有多篇研究论文报道防风草内酯对多种癌症干细胞有选择性杀灭效果。

但是,自1963年防风草内酯分离以来,至今未有其全合成研究报道,包括防风草内酯,异防风草内酯,4,5-环氧防风草内酯,防风草酸等天然产物的绝对立体构型也均未确认。这些大大限制了防风草内酯的进一步药物化学研究。

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陈悦教授团队以文献中报道的绝对立体构型的防风草内酯作为目标分子。利用两个关键串联策略,以最长线性6步,采用发散式合成完成了防风草内酯对映异构体和异防风草内酯的首次全合成,合成路线高效简洁,合成规模可达克级,合成路线中未使用任何保护基团。通过全合成也进一步确认和修正了包括防风草内酯、异防风草内酯,4,5-环氧防风草内酯的绝对立体构型。足够量的化合物为后续的抗肿瘤活性研究和构效关系的建立提供了基础。

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进一步实验确证,针对测试对象——HepG2肝癌细胞,低浓度异防风草内酯能够降低其干细胞含量;在同等浓度下,异防风草内酯比防风草内酯有更好地降低肿瘤微球形成能力,两者均比抗癌症干细胞候选药物ACT001有更好的抑制活性。因此,防风草骨架具有进一步药物开发的潜力。

据悉,该研究受国家自然科学基金、天津市自然科学基金、南开大学相关计划资助。陈悦教授、王良博士、丁亚辉博士为论文共同通讯作者,博士生向俊鸿士为论文第一作者。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201904096

 


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