製藥與生物技術國家型計畫年度研究成果報告
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※台灣產植物之抗癌與抗病毒活性成分研究(I~III) ※
※ 總計畫報告 ※
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計畫類別:□個別型計畫
þ
整合型計畫
計畫編號:NSC89-2 3 2 3-B-0 0 6-0 0 1-
執行期間:八十九年一月一日至八十九年十二月三十一日
執行單位:國立成功大學 化學系
計畫主持人:吳天賞
共同主持人:
中 華 民 國 90 年 3 月 15 日
年度研究成果報告內容
一、緒言 本計畫係配合國家製藥政策針對治療本土性癌症或病毒所引發之疾病的之藥物開發,以團 隊合作方式進行台灣產植物之抗癌與抗病毒活性成分之採集與分離研究。希望從台灣產植物 篩選與分離出具有抗癌與抗病毒的活性成分。本總計畫包括有 13 個子計畫,其中 10 個為成 分分離,3 個為植物採集與鑑定。 二、研究成果 a. 吳天賞教授:從稜果榕莖部共分離 32 種成分,而氯仿分配層經各種分配方法進行分離, 已從活性的 fractions 分離出 16 種 phenanthroindolizidine 型生物鹼,其中 11 種為新化合物及 新立體異構物。抗癌活性係由 phenanthronindolizidine 生物鹼所構成。另外也完成 136 種植物 151 種樣品之甲醇萃取,且其中 19 種具抗癌活性。 b. 吳培琳教授:從稜果榕葉部的氯仿層經各種層析方法進行分離, 由活性的 fractions 分離 出 7 種 phenanthroindolizidine 型生物鹼,其中 1 種為新化合物且抗癌活性係由此型生物鹼所 產生。而葉部所含之活性成分有些與莖部構造不同。同時也完成 72 種粗抽出物。 c. 郭悅雄教授:從台灣鵝掌柴之葉部分離出二種炔類之化合物 falcarindiol 和 C18-acetylenverbindung 為抗癌活性成分,並有 5 種三 類酸化合物亦對 NUGC 細胞有毒殺作用。 同時亦完成數十種植物粗抽物。d. 李水盛教授:從著生珊瑚樹之葉部分出 7 種三 類化合物,其中 ursolic acid 及 betulinic acid 含量很高,亦即為該植物之抗癌活性成分。又 6β-hydroxy-3-dehydrobetulinic acid lactone 和 3-dehydro-6-oxyhetulinic acid 為新化合物,另外 betulinic acid 衍生物曾被李國雄教授進行構 造修飾後成為很強的抗 HIV 劑。亦即同時完成數十種植物粗抽物。
e. 徐鳳麟教授:從水金京之莖部與根部分離出具抗癌活性成分,初步決定其構造屬於 steroidal ketone 的二種化合物之混合物。又由血桐葉分離出 6 種具細胞毒性之 polyphenols。 同時又進行 9 種 cantharidin 衍生物之製備與抗癌活性試驗,顯示有意義。 f. 張永勳教授:從曲莖蘭嵌馬藍葉部進行分離研究,發現均呈現無抗癌作用,故放棄,改 進行另一種植物亨利式伊立基藤的研究。現已從氯仿層細分出 fraction2~5 為活性分劃部,己烷 層細分出 fraction5~7 為活性分劃部,且由 EHC-3、-4、-7 分出 3 種已知化合物,活性待測中。 g. 林忠男教授:從光葉楓葉部之研究無法獲得活性成分,因此改進行Amentotaxus formosana 莖皮的研究,結果分出三種二 類的 amentotaxin A、B、C 新化合物及其他化合物,而 amentotaxin A 和 ferruginol acetate 具有對 HONE-1 和 NUGC 癌細胞毒殺作用。
h. 陳益昇教授:從香楠之莖部共分離出 23 種化合物,其中有 17 種已決定其構造式,而其 有效成分 secozuihoenalide 和β-bisaholol 對 HONE-1 和 NUGC 均有抑制作用。此外亦已完成 100 種植物粗抽物。
i. 吳永昌教授:從華八仙之根部共分離出 16 種化合物,包括 4 個 quinazolinone 類,其中 YCWu-HC-1 為新化合物,但活性不顯著,待測試。又由葉部得到 10 種化合物,其中 2,6-dimethoxy-p-quinone 具有抗癌作用。
j. 沈雅敬教授:從山豬肉之葉部分離出 3 種新的 iridoids,命名為 vihsanol-A,-B,-C 及 5 種三 類,其中 6α-和 6β-hydroxylup-20(29)-en-3-on-27-,28-dioic acid 為新化合物。而 vibsanin B,vibsanol A 和 6β-hydroxylup-20(29)-en-3-on-27-,28-dioic acid 對 NUGC 和 HONE-1 癌細胞 有毒殺作用。另外從同植物之細枝亦得到 6 種 triterpenoids,其中 3 種為新化合物且 vibsanin K 及 ursolic acid 為其抗癌活性成分。 k. 郭城孟教授:已完成北部地區 300 種植物採集工作並送交各教授完成初步萃取工作與活 性篩選。 l. 郭長生教授:已完成中部地區 104 科 316 種植物採集、鑑定、建立名錄、剪裁、乾燥、 包裝處理,並送交各教授完成初步萃取工作與活性篩選。 m. 蔡 力教授:已完成南部地區 300 種植物採集、鑑定、建立名錄、剪裁、乾燥、包裝處 理,並送交各教授完成初步萃取工作與活性篩選。 三、結果與討論: 1. 本總計畫共完成 916 種植物採集、鑑定和 1046 種粗萃取物與抗癌活性篩選,結果顯示在 50µg/ml,25µg/ml 和 12.5µg/ml 濃度下分別有 32 種、29 種和 23 種粗萃物具有毒殺 NUGC 和 HONE-1 癌細胞的作用。 2. 從 10 個成分分離子計畫所分離得到且有送測的 106 個化合物中,在 50µM 濃度下有 36 個 化合物呈現很強的抑制癌細胞生長作用,若在 10µM 時亦有 16 種化合物顯示抗癌活性。 3. 活性化合物分別屬 triterpenoid acid 類、炔類、diterpenoids 及 phenanthroindolizidine alkaloids
為主。 4. phenanthroindolizidine alkaloids 到目前從植物分離出來之化合物尚未超過 40 個,雖對其抗 癌機構有初步推論,認為作用在 40S ribosome,但是並未實際做深入研究,同時文獻上報 導之抗癌作用顯示若在芳香環上存在羥基時抗癌作用就特別強,且此類化合物易氧化分解 甚不安定。而此次從稜果榕之莖部首次分得有 methylenedioxy 取代基的此型生物鹼,更提 醒我們對其研究興趣,因為此取代基進入體內容易被裂解成羥基而發揮藥效,雖有此骨架 生物鹼的合成,但尚未有 methylenedioxy 取代之研究,且到目前為止,僅有一篇分離 6 個 化合物的專利而已,故深具開發為抗癌藥物之潛力。 5. 在今年的研究成果中有多種具抗癌活性之三 類酸具有開發為抗 HIV 的可能性。因為最近 李國雄教授與日本服部教授的研究群分別進行一般常見的三 酸類的簡單構造修飾與酯 化反應的產物即顯示有很強的抗 HIV 活性。故若能將分離的三 類酸進行簡單修飾即具有 開發為新抗 HIV 藥物之潛力。 6. Cantharidin 衍生物為一種較新且特別的抗癌化合物,其合成也容易,故亦是值得開發。 參考文獻:
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中文摘要:
從台灣產稜果榕(Ficus septica)之莖、葉部;台灣鵝掌柴(Schefflera taiwaniana)之葉部;著生珊 瑚樹(Viburnum aboricum)之葉部;水金京(Wendlandia formosana)之根與莖部;血桐(Macaranga
tanarius)之葉;亨利式伊立基藤(Erycibe henryi)之莖部;台灣粗榧(Amentotaxus formosana)之莖
皮;香楠(Machilus zuihoensis)之木部;華八仙(Hydrangea chinensis)之根與莖部;山豬肉 (Viburnum awabuki)之葉與細枝共分離出 36 種具抗癌活性之化合物,分別屬於
phenanthroindolizldine alkaloids,triterpenoid acids,diterpenoids,steroids,iridoids 等。另外從 916 種台灣產植物中篩選出 32 種具有細胞毒活性之植物。又合成數十種 cantharidin 衍生物, 其中有多種呈現抗癌作用。
關鍵詞:抗癌植物;新藥開發;生物鹼;三 類;斑螫素
英文摘要:
Thirty-six cytotoxic compounds were isolated and characterized from the leaves and stem of
Ficus septica; the leaves of Scheffera taiwaniana; the leaves of Viburnum aboricum; the root and
stem of Wendlandia formosana; the leaves of Macaranga tanarius; the sterm of Erycibe henryi; the
stem bark of Amentotaxus formosana; the stem wood of Machilus zuihoensis; the root and leaves of Hydrangea chinensis, and the leaves and small twigs of Viburnum awabuki. These active
compounds belong to phenanthroindolizidine alkaloids, triterpenoid acids, diterpenoids, steroids, iridoids. On the other hand, 916 plants were collected and their methanol extracts were subjected to cytotoxic screening. Among them, 32 plants showed significant anticancer activity. In addition, several cantharidin derivatives were synthesized and evaluated their cytotoxicity. Some of them showed significant cytotoxic activity.