1. 研究目的与意义
熊果酸（ursolic acid，ua）化学名为3β-羟基-熊果-12-烯-28-酸，也称为乌苏酸（乌索酸），是一种在植物中以游离形式或者糖苷形式存在的五环三萜类化合物，自然资源分布广泛，是各种天然产物的功能性成分，具有良好的资源利用性。
据现有文献查阅可知，其具有保护肝脏，肿瘤抗性，动脉硬化抗性，治疗心血管疾病，治疗糖尿病，提高艾滋病抵抗力，抗氧化，降低三高等功能，由于其有益的作用，尤其是其抗肿瘤的生物学效应已愈发被人们重视，熊果酸可在肿瘤细胞的分裂增殖过程中起到抑制作用，并且促进细胞的凋亡，ua通过抑制癌细胞中的核因子κb信号，改善脂肪组织中的胰岛素信号，降低心脏的心脏损伤标志物的表达，减少炎症和增加大脑中抗氧化剂的水平，抑制表皮生长因子受体激酶，在预防和治疗癌症方面，熊果酸有着良好的研究价值和前景。
但是熊果酸自身的生物利用效应低，本文旨在通过结构修饰来提高其对肿瘤细胞的抗性。
2. 国内外研究现状分析
随着对熊果酸的深入研究，已经发现了很多具有生物活性的衍生物，尤其以抗肿瘤活性为主，主要针对 C-3 位的羟基和 C-28 位的羧基进行结构修饰。Bilal等先将熊果酸 C-3位的羟基氧化为羰基后于不同取代基的芳香醛通过 ClaisenSchmidt缩合反应获得了系列熊果酸-苄基衍生物 1-3，并对此系列化合物进行了多株肿瘤细胞的抑制活性的研究，以 5-氟尿嘧啶作为阳性对照，结果表明合成的化合物 4-6对人肺癌细胞 A-549、乳腺癌细胞 HCT-116、结肠癌 MCF-7以及人急性单核细胞白血病细胞 THP-1均具有较为突出的生物活性，其 IC50分别为0.5-0.9μmol/L、0.1-2.1μmol/L、4.0-5.5μmol/L和 0.9-9.1μmol/L，其对四种细胞株的抑制活性明显优于其母体熊果酸及 3-氧化熊果酸，与阳性对照 5-氟尿嘧啶接近。对化合物 4 诱导细胞 HCT-116凋亡的机制研究结果显示化合物将 HCT-116 的细胞周期阻滞在 G1 期，引起细胞色素 c 在胞质溶胶中的累积，提高了半胱天冬酶-9 和半胱天冬酶-3 蛋白的表达水平，表明化合物是通过线粒体途径诱导 HCT-116 细胞凋亡的。白育军等通过对熊果酸C-3位的氧化，C-28位酯化获得化合物，将其与人子宫颈癌细胞HeLa进行抗癌活性实验发现其对HeLa细胞有明显的抑制作用。这一研究结果表明了可通过结构优化熊果素形成衍生物，来改变生物活性，这一研究对我们将来进行结构修饰，寻找活性更好的目标分子，和探构下一步合成线路提供了一定的科学依据。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：引入吲哚和苯醌基团合成一系列熊果酸吲哚醌，来揭示此类衍生物结构与活性的构效关系，深入理解活性化合物的抗肿瘤作用机理，确定熊果酸吲哚醌衍生物高产率的合成路线，资源丰富的天然产物熊果酸为原料，合成一系列新型的熊果酸吲哚醌衍生物，结合体外抗肿瘤活性测试以期发现具有更强抗肿瘤活性作用的新化合物，采用重结晶、正相或反相柱色谱、制备型tlc、hplc、凝胶柱层析等方法对产物进行分离和纯化，对合成出的物质采用元素分析、hr-ms、ft-ir、1h-和13c-nmr、晶体x-ray衍射等方法确定产物的平面结构和立体构型，通过对其与癌细胞进行活性的测试，采用mtt法测定化合物对不同癌细胞，通过对其与癌细胞进行活性的测试来探究构效关系，以及正常细胞株的体外细胞毒作用，测定ic50
值，判断化合物的活性和选择性，研究化合物的体外抗肿瘤活性。在活性实验结果基础上进一步探讨化合物的构效关系。
研究计划；在2017年12月至2月这段暑假期间与同学一起查阅文献，找到课题所要求合成的相关文献，以便今后的实验能够顺利进行，主要查阅关于吲哚醌类结构的合成路线与研究近况。三月份至四月份进行熊果酸吲哚和熊果酸吲哚醛衍生物的合成，形成实验的流水线，进一步累计实验所需原料。四月份到五月份进行熊果酸吲哚醌衍生物的试反应及合成，将合成出的产物提纯进行ir，nmr及细胞活性测试，五月至六月份整理实验内容及数据，完成论文
4. 研究创新点
近些年，苯醌类化合物的抗肿瘤活性是被倍受人们关注，有些苯醌类已作为抗癌药物用于临床治疗，有些已进入到临床的试验阶段，苯醌类化合物在医学研究中具有重要的意义，因此合成苯醌类衍生物并探索构效关系具有很大意义，本课题中将熊果酸作为原料，经过氧化后与3,5-二甲氧基取代苯肼盐酸盐反应，生成熊果酸3,5-二甲氧基取代吲哚衍生物，接着运用Vilsmerier反应，运用30%双氧水做氧化剂，在浓盐酸的催化下氧化成熊果酸吲哚醌衍生物。
而后通过MTT法测出吲哚醌衍生物的生物活性，从中筛选出活性更好的衍生物进行衍生化，从而进一步研究其构效关系。
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