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减小,且未表现出生化或组织学毒性。也有研究者通过 瘤、髓母细胞瘤、多形性胶质母细胞瘤等多种神经外胚
在BA的C-3位与多臂聚乙二醇发生酯化反应合成衍生 层肿瘤细胞具有细胞毒性,与现有的化疗药物相比,BA
物来增强其对肺癌的治疗效果 。 作用后能明显提高细胞死亡率,提示其有望开发为治疗
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1.3 生物转化法 神经外胚层肿瘤的新药 。研究发现的BA抗肿瘤作用
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近年来,以白桦脂醇为原料合成 BA 的途径还有生 机制目前主要有以下几种:(1)诱导凋亡:BA 诱导凋亡
物转化,即通过微生物或其在代谢过程中产生的酶对底 的机制有多种,包括激活Caspase-8和Caspase-3,诱导线
物进行结构修饰;与化学合成相比,生物转化具有绿色 粒体膜电位变化,激活核因子κB(NF-κB),应激诱导转
无污染、条件温和、更具有立体和区域选择性等优势。 录激活的关键调节因子,促进丝裂原活化蛋白激酶
Kumar D 等 [19] 从 天 然 菌 株 中 分 离 筛 选 出 的 Bacillus (MAPKs)的激活和活性氧(ROS)的产生 [27-28] 。例如 BA
megaterium(KD235)可对白桦脂醇的 C-28 位进行结构 可与紫杉醇发挥协同作用,诱导细胞阻滞于 G2/M 期和
修饰而制得BA;在优选的条件下,平均转化率最高可达 凋亡;其联合作用机制为直接靶向作用于葡萄糖调节蛋
22.16%。但是,目前BA的天然微生物转化仍存在转化 白78(GRP78)受体,激活内质网介导的细胞凋亡来增强
率、生产率较低的问题,无法满足大生产需求,而合成生 乳腺癌细胞对紫杉醇的敏感性 。(2)抑制拓扑异构酶
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物学和代谢工程技术的迅速发展为BA的微生物高效转 活性:拓扑异构酶是作用于 DNA 拓扑结构的一种异构
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化提供了新途径。Wu J等 将苜蓿中的细胞色素P450酶 酶,能够催化DNA的断裂与结合。BA可抑制拓扑异构
(CYP)716A12 基因和拟芥兰中的 CYPARI1 基因导入酵 酶Ⅰ和 DNA 的相互作用,分别对 BA 的 C-3、C-17、C-20
母菌后构建出新的工程菌,并以白桦脂醇为原料进行微 位进行结构修饰,结果显示C-17位的羧基被取代后其对
生物转化,结果显示 BA 转化率提高,其最高产率为 拓扑异构酶Ⅰ的抑制作用减弱,而脱羧后则活性完全丧
18.7%。Chen Z等 从白桦树中分离出一种新的底物酶 失 。另一方面,BA 及其衍生物对 DNA 拓扑异构酶Ⅱ
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基因(Bplo),与之前已经报道的 CYP 基因相比,Bplo 在 也有抑制作用。Wada S 从秋枫(Bischofia javanica)的
促进 BA 生物转化方面的活性更高。同时,研究者还比 树皮中分离出的BA及其衍生物均能抑制拓扑异构酶Ⅱ
较了两种不同酵母菌种对 BA 转化效率的影响,结果显 的催化活性,而 BA 的 C-3 位羟基酯化后对拓扑异构酶
示 WAT11 菌株对 BA 的转化能力优于 CEN.PK 菌株;在 Ⅱ的抑制作用增强。(3)抑制血管生长:抗血管生成药物
此基础上构建了WAT11菌株的Gal80p突变体,其对BA 能够抑制肿瘤血管的生长和发育,从而限制肿瘤的生
的转化效率为野生型菌株的 2.2 倍。此外,还有研究者 长。BA 主要通过细胞毒性来降低线粒体的还原电位,
通过培养不同种属植物的愈伤组织来诱导生产 BA,结 从而调节线粒体功能来发挥对血管生长的抑制作用,而
果发现罗勒属(Ocimum)植物的愈伤组织可作为 BA 的 其对在血管生成中起重要作用的氨基肽酶 N 则无影
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生产来源 。 响 。在某些情况下,BA 的衍生物具有更强的细胞毒
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近年来,也有学者以白桦脂醇和 BA 为底物对其进 性,例如 20,29-二氢-BA 衍生物较之于 BA 或其他衍生
行微生物转化从中筛选得出高活性的BA衍生物。例如 物具有更强的抗血管生成活性 。
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Goswami A等 选用了芽孢杆菌属、链霉菌属、分枝杆菌 BA 不仅能通过多种作用机制直接发挥抗肿瘤作
属、曲霉属等多种细菌和真菌作为转化菌株,结果发现 用,还能通过与其他抗肿瘤药联合用药以增强疗效或降
大部分微生物转化会使BA的C-2、C-3、C-7、C-15、C-23、 低毒副作用等间接发挥抗肿瘤作用。BA的某些衍生物
C-25、C-30位的甲基发生羟基化和氧化反应而转化生成 表现出优良的抗肿瘤活性,其结构的改变会显著影响其
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相应衍生物。李会伟等 对莲藕中的BA进行微生物转 作用机制和效果。因此,应将化学结构、药理作用和作
化,筛选得到了 1 株具有转化 BA 功能的菌种 Bacillus 用机制的研究相结合,以设计合成出高活性的 BA 衍生
amyloliquefaciens(FJ18),并通过该菌种转化获得了3种 物用于抗肿瘤治疗。
BA衍生物,其中2种为新化合物;进一步的体外试验显 2.2 抗炎作用
示,这3种衍生物对多种肿瘤细胞均有抑制作用。 大部分五环三萜类化合物都具有抗炎效果,BA 及
2 BA及其衍生物的药理作用 其衍生物的抗炎作用已在大量的体外和体内研究中得
2.1 抗肿瘤作用 到证实。BA可影响与炎症相关的多种细胞因子和信号
BA及其衍生物对肺癌、结肠癌、乳腺癌、黑色素瘤、 通路,通过多种途径发挥抗炎作用。白桦脂醇和 BA 都
慢性粒细胞白血病等多种肿瘤细胞具明显的细胞毒性, 是在较高浓度下具有温和的抗炎作用,其对叉菜胶、佛
能有效地抑制其生长,且毒副作用小,是一类具有广阔 波醇、苔藓抑素1导致的小鼠炎症有抑制作用,但对花生
前景的抗肿瘤药物 。有研究报道,BA 对神经母细胞 四烯酸诱导的炎症以及神经源性炎症模型无抑制作用;
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·572 · China Pharmacy 2019 Vol. 30 No. 4 中国药房 2019年第30卷第4期