植物提取物复制品显示出对乳腺癌的希望

化学家发明了一种反应，以简化从传统中药数百年来的植物中提取的化合物Phaeocaulisin A的总合成。

在实验室碟形实验中，研究人员展示了该化合物对HER2阳性乳腺癌细胞和三阴性乳腺癌细胞的功效。化学家建立的化合物的类似物增强了这种功效。

埃默里大学化学教授Mingji Dai说：“我们不仅有效地复制了复杂的天然产品。” “我们还通过将其变成更有效的化合物来改善它。”

美国化学学会杂志 由Dai和Yong Wan发表的作品，埃默里医学院药理学与化学生物学教授，Winship Cancer Institute的Glenn Family乳房中心基础研究主任。

phaeocaulisin a是提取物 姜黄，一种在亚洲本地的生姜家族的开花植物，在传统医学中有各种用途。

Wan说：“这只是一个漫长过程中的第一步，但是我们报道的新的Phaeocaulisin A的新类似物显示出对三阴性乳腺癌细胞的有希望的疗效，这是非常积极的，而且很具有挑战性。”

WAN在动物模型中首先解释了更多的研究和测试，才能进一步评估该化合物并确定其作为治疗方法的潜力。

同时，新的化学过程提供了另一个用于构建复杂分子的工具。

Dai说：“锦上添花，我们发明的化学反应具有在有机化学中广泛使用的潜力，可以使许多其他化合物用于药物发现。”

该研究的第一作者是Chang Liu。合着者是化学博士学位的Mingyu Zhang和Wan’s Lab的博士后研究员Lidan Zeng。

DAI实验室专门研究总合成，即在自然界中发现的复杂有机化合物的结构。他的实验室已经完成了50多种抗癌，抗病毒和抗神经生成活性的总合成。

许多天然产物或在植物，土壤，深海海绵和真菌中发现的化合物都显示出有望治疗各种疾病。例如，青霉素是在1928年发现的，当时一位科学家注意到在培养皿上生长的霉菌正在杀死菜肴中的细菌。

另一个显着的例子是紫杉醇，这是一种从太平洋紫杉树的提取物开发的具有里程碑意义的癌症药物。在发现摘录后数十年的研究之后，紫杉醇在1990年代进行了商业生产。

尽管某些天然产品具有治疗性的潜力，但将它们转化为药物的许多挑战仍涉及许多挑战。

Dai解释说：“当您将天然产品与植物隔离时，您通常只会得到一小部分。” “一公斤植物只能产生几毫克的天然产品，有时甚至更少。”

虽然几毫克允许对天然化合物的功效进行初步测试，但需要更多材料才能继续研究它。科学家需要研究如何降低化合物对人类细胞显示的任何毒性，同时还优化其针对特定疾病的活性。

而且，如果化合物通过多年的测试和试验来实现，则必须将其生产缩放为商业用途。

戴说：“我的实验室的座右铭是’使合成变得美丽而有用’。” “我们使用廉价，丰富的材料有效地合成这些天然产品。”

Wan说：“我的实验室的重点是寻找将基础研究纳入转化研究的方法。” “我们不仅试图了解癌症背后的机制之谜。我们还希望带来将癌症中和策略的策略。”

姜黄，Phaeocausilin A的来源已在四川培养了900多年的传统医学。现代科学研究已经确定了phaeocausilin A的抗引流和抗癌活性，包括2013年的论文报告了在实验实验中提取物针对黑色素瘤癌细胞的生物学活性。

这导致DAI和WAN研究其对各种类型的乳腺癌细胞的潜力。

Dai比较开发合成天然化合物所需的步骤，以攀登珠穆朗玛峰。在您到达峰值之前，旅程不是成功的 – 目标化合物。研究人员通常会沿着许多错误的步道和障碍。

戴说：“完全合成无疑是一门科学，但这也是一种艺术。” “美丽在于设计通向分子的路径。您会在设计中看到优雅和“风景秀丽的美丽”。”

戴说，这也是培训学生的最佳方法之一。 “他们学习了很多化学，如何计划，管理和执行项目。如果有什么问题，他们可能必须通过开发新设计来重新布局。”

其他化学家先前已经通过17步过程实现了Phaeocausilin A的总合成。埃默里（Emory）研究人员希望找到一条更短，更有效的途径。

在实现这一目标的路上，他们发明了一种新的钯催化的羰基化反应，该反应利用便宜且丰富的一氧化碳作为基础。这种新反应有助于简化其对Phaeocausilin A的总合成至10个步骤。

研究人员以DAI所说的“化学家的直觉”为生，假设在总合成的步骤9中创建的模拟可能会更有效。

WAN实验室验证了这一假设，发现Phaeocausilin A的类似物增强了其对HER2阳性乳腺癌细胞和三阴性乳腺癌细胞的活性。

这些发现为进一步研究该化合物作为潜在的乳腺癌治疗奠定了基础，这是DAI和WAN实验室的持续项目。

国家科学基金会资助了这项工作。

来源： 埃默里大学