土曲霉酮的主要应用

背景及概述^[1]

土曲霉酮(terrein)是从曲霉菌特雷斯中提取的一种生物活性代谢产物，可以抑制黑色素的生成。同时，由于土曲霉酮的结构相对简单，容易体外合成。目前，已有多篇文章报道土曲霉酮可以在体外抑制多种肿瘤细胞的增殖。

应用^[1-2]

土曲霉酮化合物具有黑色素生物合成抑制作用。如同常规黑色素生物合成抑制剂曲酸一样，土曲霉酮化合物以剂量依赖的方式抑制黑色素生物合成，抑制作用是曲酸的10倍。尽管土曲霉酮化合物不直接抑制酪氨酸酶，但是它通过加速黑色素嗜铬细胞中的ERK(胞外信号调节激酶)活化作用而特异性地抑制MITF(小眼畸形相关转录因子)表达，从而进行增白。由于与直接抑制酪氨酸酶的常规黑色素生物合成抑制剂相比具有低的细胞毒性，因而副作用更小。此外，当与常规抑制剂一起使用时，由于它们不同的作用机制，增白效果会增强。因此，土曲霉酮可以有效地用作皮肤病治疗剂、皮肤增白剂或褐变抑制剂。

此外，土曲霉酮对乳腺癌、卵巢癌、肝癌等多种肿瘤细胞有抑制增殖的作用以人舌鳞状细胞癌细胞系SCC9作为研究对象，探讨土曲霉酮对SCC9细胞增殖的影响。研究发现，土曲霉酮可以抑制SCC9细胞的增殖，并且随着给药浓度的增大及作用时间的延长，抑制增殖的效果越明显。土曲霉酮处理2周可以明显抑制SCC9细胞的克隆形成。为进一步了解土曲霉酮是否通过影响了SCC9细胞周期或凋亡的改变从而抑制了细胞的增殖，实验结果发现，与对照组相比，5μmol/L及10μmol/L的土曲霉酮处理SCC9细胞48h后，使得处于G2/M期的SCC9细胞从(24.8±0.61)%分别增加到(26.2±0.40)%和(34.2±1.16)%，提示土曲霉酮使SCC9细胞阻滞在G2/M期，从而抑制细胞的增殖。真核细胞的细胞周期进程受细胞周期素(cyclins)及细胞周期素依赖性激酶(cyclin-dependentkinases，CDK)的调控。从G1期进入S期主要由CyclinA-Cdk2和CyclinE-Cdk2复合物调控，而CyclinB1-Cdk1则在G2/M期转换中起到重要作用。另外，周期素依赖性激酶抑制因子(CDKI)通过与CyclinB1-Cdk1复合物结合并抑制其活性，从而负调控G2/M期转换。有研究证实，药物通过上调p21及pcdk1的水平可以介导G2/M期阻滞。最近，有学者报导一种喜树碱衍生物CKD-602通过引起口腔鳞状细胞癌的G2/M期阻滞而起到抗肿瘤增殖的作用。研究中，与对照组相比，5μmol/L及10μmol/L的土曲霉酮处理并没有明显提高SCC9细胞的凋亡比例，提示土曲霉酮并不是通过促进SCC9细胞的凋亡来抑制细胞增殖的，而可能是土曲霉酮通过影响细胞周期相关的调节因子从而介导了SCC9细胞周期阻滞，进而抑制了细胞的增殖，但具体的机制还需进一步研究。

制备^[2]

土曲霉酮可以从由土壤中分离的青霉菌sp菌株的肉汤培养基中分离出来。具体而言，在500mlErlenmeyer烧瓶中，以140rpm的转速将青霉菌spF020135(保藏号：KCTC26245)(一种从土壤中分离出的真菌菌株)在100ml酵母-麦芽提取物(YM)介质上在28℃培养8天。使用滤纸将细胞和培养液彼此分离，将细胞置于等量丙酮中，放置过夜。用滤纸过滤除去细胞，减压浓缩得到丙酮提取物。将丙酮提取物和培养液置于等量乙酸乙酯中，进一步提取。减压浓缩混合物，得到乙酸乙酯提取物。通过硅胶柱色谱从制备的乙酸乙酯提取物得到馏份。首先，制备20：1的CHCl3和甲醇的混合溶剂，用于洗脱。逐渐提高混合溶剂中的甲醇含量，以提高极性，直到比例达到1∶1。在得到的馏份中，选择表现出黑色素生物合成抑制活性的那些馏份。使用100％甲醇溶剂饱和的交联葡聚糖LH-20柱色谱纯化得到的馏份。此时，甲醇用作洗脱溶剂，仅收集活性馏份，以得到土曲霉酮化合物。

土曲霉酮即一种黑色素生物合成抑制剂，它是白色粉末。经NMR数据分析和13CNMR谱研究，观察到8个碳峰：19.2(CH3)，78.0(CH)，82.5(CH)，125.0(CH)，126.1(CH)，145.0(CH)，170，和205.5ppm。经1H-NMR谱研究，还观察到其他峰：1.94ppm(3H，dd，J＝6.9，1.5Hz)，4.07ppm(1H，d，J＝2.7Hz)，4.67ppm(1H，d，J＝2.7Hz)，6.0ppm(1H，s)，6.44ppm(1H，dd，J＝15.6，1.5)，和6.81ppm(1H，aq，J＝6.9，15.6)。基于分子量分析和NMR数据分析结果，该化合物的结构最终确定为土曲霉酮。

主要参考资料

[1] 土曲霉酮对人舌鳞状细胞癌细胞系SCC9的作用

[2] CN200480036912.9具有黑色素生物合成抑制活性的土曲霉酮化合物及其制备方法