综述：五环三萜酸在乳腺癌治疗中的研究进展

《Molecules》：Pentacyclic Triterpenoid Acids in the Treatment of Breast Cancer

　　

尽管人们对癌症的认识不断提高，但它仍然是人类生命最大的威胁之一。乳腺癌是最常被诊断的癌症类型之一。五环三萜类化合物是一类植物化合物，因其抗炎、抗菌、抗糖尿病、心脏保护和抗癌作用而在传统医学中广为人知。本综述探讨了五环三萜酸在乳腺癌治疗中的潜力，重点关注过去15年的研究。尽管相关文献表明五环三萜酸具有抗癌活性，但也揭示了其局限性，如生物利用度低、水溶性差或IC50值高。因此，为克服这些局限性，研究人员主要对C3和C28位点进行了结构修饰，并合成了若干具有齐墩果烷（oleanane）、羽扇豆烷（lupane）和乌苏烷（ursane）骨架类型的新型衍生物。本综述不仅鉴定了五环三萜酸衍生物，还评估了结构修饰如何增强其生物活性及其在乳腺癌治疗中的潜力。研究结果表明，尽管所得衍生物增强了抗乳腺癌的潜力，但生物利用度和溶解性的主要问题仍未解决，这表明未来的合成研究不仅应侧重于提高细胞毒性，还应关注新型化合物的生物利用度。

1. 引言

癌症仍是药物化学领域面临的最重要挑战之一。尽管科学家在探索该疾病的可能治疗方法方面取得了显著进展，但最终解决方案尚未找到。乳腺癌尤其引人关注，因为它是全球最常被诊断的癌症类型，2012年至2021年间呈持续上升趋势，每年约增长1%。例如，2020年诊断出230万例新发乳腺癌病例，并记录了68.5万例死亡。考虑到未来预测，这些令人担忧的统计数据变得尤为危险。据Arnold等人预测，到2040年，新发病例和死亡病例数将分别上升至300万例和100万例。耐药性乳腺癌病例尤其具有挑战性，因为目前常规应用的化疗药物可能无法产生积极效果，使患者失去治疗选择。特别已知的类型是三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer, TNBC）和HER2阳性乳腺癌，它们会导致激素和内分泌不稳定。其他因素，如耐药蛋白和药物的p-gp外排，也导致了此类耐药性。鉴于这些因素，开发新的乳腺癌潜在治疗药物已成为当前药物化学领域的重点研究方向。

目前使用的抗癌药物中超过60%基于自然界中存在的结构。因此，科学家们不断搜索、验证和修饰植物来源化合物以探索其抗癌特性。五环三萜酸（pentacyclic triterpenoid acids）在药用植物界中是一个值得关注的常见类群。它们在传统医学中久负盛名，被广泛用于治疗多种疾病。它们主要以其抗炎、抗氧化、抗菌和抗病毒特性而闻名。此外，经过多年研究，还发现了它们的抗糖尿病、保肝、心脏保护和抗癌特性。它们均具有30个碳原子骨架，包含五个相互连接的环，形成复杂、高度稳定的结构，具有高熔点和显著的疏水特性。根据其分子结构，五环三萜酸可分为三种骨架类型：羽扇豆烷型（lupane）、齐墩果烷型（oleanane）和乌苏烷型（ursane）。如今，相关酸类广泛分布于膳食补充剂中，用于支持关节和骨骼、皮肤状况和认知功能，同时也作为细胞保护和抗氧化制剂。尽管五环三萜类化合物应用广泛，但截至2023年，仅有一种半合成齐墩果酸衍生物omaveloxolone获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准，作为首个且唯一用于治疗弗里德赖希共济失调（Friedreich's ataxia）的药物。本文旨在深入分析过去15年中五环三萜酸及其衍生物对乳腺癌的抗癌特性。

2. 齐墩果烷骨架类型

在五环三萜酸中，具有齐墩果烷骨架的化合物是研究最多的。齐墩果烷与其他骨架类型的主要结构差异在于偕二甲基（C29和C30）连接在E环的一个碳原子（C20）上。本综述分析了五种具有该骨架类型的五环三萜酸及其衍生物：齐墩果酸（oleanolic acid, OA）、山楂酸（maslinic acid, MA）、甘草次酸（glycyrrhetinic acid, GA）、阿江榄仁酸（arjunolic acid, AA）和皂皮酸（echinocystic acid, EA）。所有这些化合物在C3位至少有一个羟基，并具有羧基，羧基可连接在C17原子（如齐墩果酸、山楂酸、阿江榄仁酸和皂皮酸所示）或齐墩果烷核心E环的C20原子（如甘草次酸所示）。甘草次酸的另一个显著差异在于C11原子上的酮基。齐墩果酸、山楂酸、阿江榄仁酸和皂皮酸在额外羟基的数量和位置上有所不同。齐墩果酸仅在C3位有一个羟基，而山楂酸和皂皮酸分别在C2和C16位有第二个羟基。此外，阿江榄仁酸在C23位有第三个羟基。对齐墩果烷骨架类型五环三萜酸的结构修饰主要集中在功能性羧基和/或羟基上，因为三萜核心相对化学惰性。例如，羟基常被用于与羧酸、酰氯或酸酐进行酯化反应形成各种酯，或进行糖基化反应引入糖基部分，这通常能改善五环三萜酸的水溶性。另一种常见的羟基修饰是利用Jones试剂或其他强氧化剂将其转化为酮。羧酸基团也是向五环三萜酸引入新结构基序的成熟位点。酯化和酰胺化反应是利用该活性基团并添加新结构基序的最常用反应。羧基还被报道用于铜催化的叠氮-炔环加成（CuAAC）反应，这是一种著名的点击化学反应，可形成三唑类似物。可用于修饰齐墩果烷骨架类型五环三萜酸的另一个位置是核心结构C环的内环双键。

2.1. 齐墩果酸及其衍生物

齐墩果酸是一种存在于超过1600种植物叶、根和茎中的天然化合物。它具有广泛的生物活性，包括抗炎、抗氧化、抗菌、伤口愈合，尤其是抗癌作用。其抑制肿瘤发生的能力通过多种分子靶点和机制实现。研究结果表明，关键途径之一是诱导细胞凋亡，这是一种靶向癌细胞而不会引起显著炎症反应的天然过程。凋亡通过内源性或外源性途径启动。内源性途径，也称为线粒体介导途径，通常与线粒体膜电位（MMP）的破坏有关。就OA而言，内源性凋亡途径由活性氧（ROS）增加、抗凋亡B细胞淋巴瘤2（Bcl-2）蛋白减少以及促凋亡Bcl-2相关X蛋白（Bax）同时增加而启动。这导致通过起始型caspase 9和执行型caspase-3激活caspase级联反应，损害细胞结构并切割聚ADP-核糖聚合酶（PARP），抑制DNA修复过程。OA还可通过死亡受体信号级联启动导致caspase 8增加，从而诱导外源性凋亡途径。此外，齐墩果酸还抑制蛋白激酶B（AKT）信号通路，进一步抑制细胞存活并降低乳腺癌细胞抵抗凋亡的能力。齐墩果酸可通过抑制Akt/mTOR/S6K信号通路诱导自噬。OA可导致自噬相关LC3-II、Beclin-1和p62/SQSTM1蛋白增加。此外，LC3斑点形成的视觉验证证实了齐墩果酸处理后自噬体的产生。而且，阻断自噬相关基因（ATG5、ATG7）和使用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤可降低齐墩果酸的细胞毒性，展示了自噬诱导与齐墩果酸抗癌作用之间的直接联系。多项研究表明齐墩果酸还可通过调节脂质和蛋白质合成来改变癌细胞代谢。这些效应可通过激活AMP激活蛋白激酶（AMPK）从而诱导有氧糖酵解来实现。AMPK激活与脂肪生成、蛋白质合成、乳酸产生的抑制以及葡萄糖摄取降低同时发生。齐墩果酸影响癌症代谢的另一种机制是抑制mTOR/c-Myc/PKM2信号轴，将丙酮酸激酶肌同工酶2（PKM2）转换为PKM1。这些变化逐渐诱导氧气摄取，限制了厌氧环境中的能量能力和生物合成机会，降低了癌细胞生长和增殖的能力。

2.2. 山楂酸及其衍生物

山楂酸属于齐墩果烷骨架的五环三萜类化合物，天然存在于油橄榄和山楂等植物中。MA具有抗糖尿病、镇痛、抗菌、抗病毒、心脏保护和抗寄生虫活性。Jain等人研究了山楂酸的抗癌作用，结果显示该酸抑制乳腺癌细胞增殖，MTT试验在MDA-MB-231细胞系上获得的IC₅₀值为38和34 μM；MDA-MB-468细胞系为49和57 μM；MCF-7细胞系为55和20 μM，对非癌性成纤维细胞无明显毒性作用。MA的作用机制可能因雌激素受体的存在而异。例如，在具有雌激素受体的TNBC细胞中，MA导致G0/G1期细胞周期停滞，细胞周期蛋白依赖性激酶2（CDK-2）、CDK4表达降低，MAPK/ERK通路下调。相反，ER阳性的MCF-7细胞在细胞周期的S和G2/M期被阻滞，而CDK-2的表达增加，MAPK/ERK升高。尽管如此，所有处理过的细胞系均显示MMP降低并引起caspase非依赖性凋亡。此外，山楂酸减少了活性氧的产生，这与许多其他五环三萜酸显著不同。

2.3. 甘草次酸及其衍生物

甘草属植物在欧洲和亚洲广为人知。数千年来，它们被广泛用作草药和甜食。甘草的药理特性已被评估为抗病毒、镇痛、抗炎、抗氧化和抗肿瘤。甘草酸（GL）经人肠道菌群转化为18β-甘草次酸（18β-GA），其活性被描述为促凋亡和抗转移。它还可以激活自噬，自噬对癌细胞既可以是保护性的也可以是细胞毒性的。Yu-Chih Hsu等人描述了18β-GA在MCF-7和T-47D细胞系中的作用，处理后48小时估计IC₅₀值分别为125.8 μM和135.6 μM。进一步研究表明，在100 μM时它引起G0/G1细胞周期停滞，在150 μM时表现出caspase依赖性凋亡诱导和PARP切割。此外，18β-GA导致LC3-II和p62积累增加，损害了自噬体降解。另一个抗癌活性机制是c-Jun N末端激酶（JNK）信号通路。研究人员证明，用该化合物处理可提高JNK磷酸化，而通过JNK抑制剂（SP600125）抑制该过程与LC3-II积累减少、凋亡群体减少以及集落形成恢复相关。这表明JNK激活与18β-GA的自噬调节和凋亡诱导有关。最后，作者在MCF-7异种移植小鼠模型上进行了体内试验。给予总计25 mg/kg的18β-GA后，肿瘤生长显著减少，且未观察到对肝脏的毒性作用和体重减轻。

2.4. 阿江榄仁酸

阿江榄仁酸是另一种具有齐墩果烷骨架的五环三萜酸。近年来，阿江榄仁酸因其对乳腺癌的抗癌作用而受到研究。在Manna等人的文章中，作者探索了一种自组装阿江榄仁酸用于乳腺癌治疗。为了制备自组装颗粒，作者将提取的AA与二甲亚砜（DMSO）和水按16:4比例混合，这使得AA原子之间产生独特的分子相互作用，形成纳米级中空囊泡结构，类似于脂质体。MTT试验显示，在50 μg/mL浓度下，MCF-7细胞活力降低了66.98%。自组装AA在100 μg/mL剂量下也显示出良好的安全性，处理后淋巴细胞存活率为88.76%。研究的作用机制显示，自组装AA通过提高ROS水平发挥抗癌作用。此外，谷胱甘肽水平降低了8倍，同时氧化型谷胱甘肽增加了5倍。测试结构还增加了促凋亡蛋白如白细胞介素-12（IL-12）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α），同时减少了抗凋亡蛋白如IL-10和TGF-β。另一篇关于阿江榄仁酸抗乳腺癌活性的文章由Akamse等人发表。作者收集了象牙海岸榄仁树的茎皮，分离出五种化合物，包括羽扇豆醇、桦木酸、阿江榄仁酸、3,3'-二-O-甲基鞣花酸-4'-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和3',3',4'-三-O-甲基鞣花酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，并针对三种不同的乳腺癌细胞（MCF-7、MDA-MB-231、4T1）进行了测试。阿江榄仁酸对MCF-7、MDA-MB-231和4T1细胞系的CC₅₀值最低，分别为22.5、25.4和18.3 μg/mL。为进一步确认AA对乳腺癌的强效作用，作者进行了广泛的体内评估，与未治疗小鼠和他莫昔芬治疗小鼠进行比较。浓度为1 mg/kg的阿江榄仁酸显示肿瘤负荷减少89%，肿瘤发生率为12.5%，与未治疗对照组相比肿瘤质量减少约95%。这些结果优于临床应用的药物他莫昔芬。此外，AA还通过降低多种炎症蛋白（TNF-α、IFN-γ、IL-6和VEGF）表现出抗炎特性。最后，与未治疗的荷瘤小鼠和他莫昔芬治疗的小鼠相比，肾和肝功能标志物（ALT、AST、ALP、尿素、胆红素和肌酐）也降低。

2.5. 皂皮酸及其衍生物

皂皮酸是一种天然存在的五环三萜酸，具有齐墩果烷骨架类型，存在于多种植物中。在过去十年中，只有两篇文章报道了皂皮酸及其衍生物靶向乳腺癌。在Garai等人的文章中，作者评估了从丝瓜中提取的EA本身的抗菌和抗癌特性。作者分析了皂皮酸对MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌细胞的细胞毒性，测得这两个细胞系的IC₅₀值分别为41.72和48.17 μM。此外，作者针对分离的正常人外周血单个核细胞分析了这两个浓度，获得了可喜的结果，细胞活力分别为96.29%和84.34%。然而，该文章未对抗癌活性机制进行深入分析。考虑到高IC₅₀值和缺乏详细的抗癌活性机制，皂皮酸需要更详细的分析，并结合合成方法引入各种结构修饰以改善化合物的细胞毒性。Tan等人的研究引入了五种新的皂皮酸衍生物，并针对标准和对阿霉素（DOX）耐药的MCF-7细胞进行了测试。其中，O-XVII衍生物在C3位用酮基代替羟基，在C28位用甲氧羰基代替羧基，显示出最强的细胞毒性。测得的IC₅₀值对MCF-7和MCF-7/DOX分别为20.7 ± 2.7和31.1 ± 4.0 μM。

3. 乌苏烷骨架类型

乌苏烷骨架类型与齐墩果烷相似，不同之处在于其E环上甲基的位置。与齐墩果烷相比，乌苏烷在C19和C20原子上各连接一个甲基，而不是在C20原子上连接两个甲基。在过去十年中，四种具有乌苏烷骨架类型的酸及其衍生物报道了针对乳腺癌的抗癌活性。它们是熊果酸（ursolic acid, UA）、β-乳香酸（β-boswellic acid, BA）、积雪草酸（asiatic acid, ASA）和科罗索酸（corosolic acid, CA）。所有这些化合物在A环C3位至少有一个羟基，并有一个羧基连接到C17原子（熊果酸、积雪草酸、科罗索酸）或C4原子（β-乳香酸）。科罗索酸和积雪草酸还有额外的羟基。在这方面，科罗索酸类似于山楂酸，在乌苏烷核心的C2原子有第二个羟基，而积雪草酸类似于阿江榄仁酸，在C23原子有第三个羟基。

3.1. 熊果酸及其衍生物

熊果酸的主要来源是苹果、蔓越莓、越橘、薄荷、迷迭香、牛至和李子。由于其抗氧化和抗炎作用，近年来一直在研究熊果酸对癌细胞的影响。Chakravarti等人检测了从茸毛倒吊笔提取物中获得的齐墩果酸和熊果酸对MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌细胞系的作用，证明熊果酸通过下调细胞周期蛋白D1和增加Bax/bcl-2比率，在5和7.5 μM浓度下、24、48和72小时三个时间点抑制癌细胞增殖并诱导凋亡。Sathya等人得出了类似结论，他们在相同细胞系以及T47D细胞系上进行了研究，观察到EGFR通路受到抑制，导致信号转导和转录激活因子3（STAT3）磷酸化和细胞增殖受到抑制，以及磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/AKT通路受到抑制和细胞周期阻滞在G0期。Wang等人研究了从白花蛇舌草提取物中获得的UA对抑制MDA-MB-231癌细胞系转移的作用。研究表明，UA可通过激活SP1/Cav-1信号通路显著抑制转移，该通路破坏糖酵解代谢。此外，该研究表明UA通过降低抗凋亡蛋白Bcl2浓度并增加促凋亡蛋白Bax和切割的PARP来抑制MCF-7和MDA-MB-231癌细胞系的增殖。Zhao等人在MCF-7细胞系上证明UA还激活自噬依赖性基因EIF2AK3，该基因是内质网的应激传感器。研究表明，内质网应激依赖性自噬削弱了UA的凋亡效应。这与MCL-1表达增加有关，并通过激活MAPK1/3诱导细胞保护性自噬。

3.2. β-乳香酸及其衍生物

β-乳香酸属于五环三萜酸家族，其骨架上C4位有一个羧基，从乳香属植物中获取。β-乳香酸最著名的衍生物包括3-乙酰基-β-BA（U-X）和3-乙酰基-11-酮基-β-BA（U-IX）。这些化合物具有已记录的抗糖尿病、抗病毒、抗菌和抗炎作用。此外，还进行了研究以确定其抗癌特性。Ahmed等人发现，在MCF-7细胞系上测试的U-IX通过产生活性氧、降低线粒体膜电位和激活caspase 8和9触发内源性线粒体途径，最终导致凋亡。此外，他们发现U-IX在G1期抑制细胞周期。值得注意的是，细胞毒性效应是选择性针对癌细胞的，对正常乳腺细胞MCF-10A未测得IC₅₀浓度。Zhang等人的研究表明，U-IX以剂量依赖性方式（20、30、40 μM）抑制基质金属蛋白酶-2（MMP-2）和9的浓度。这直接转化为MCF-7乳腺癌细胞中EGFR通路表达的减弱和PI3K/Akt蛋白浓度的降低，从而抑制癌细胞的增殖和存活。在Jamshidi-Adegani等人的研究中，评估了U-IX和U-X的协同效应。U-IX是一种对癌细胞表现出更强细胞毒性、抗增殖和抗转移作用的β-乳香酸衍生物，而U-X在正常MCF-10A乳腺细胞中表现出较少的凋亡诱导。两种衍生物都增加了促凋亡Bax蛋白的水平，并通过增加p53蛋白浓度抑制癌细胞增殖。此外，U-X在研究中也表现出化学预防特性。

3.3. 积雪草酸及其衍生物

积雪草酸是五环三萜家族的天然酸，天然存在并从传统药用植物积雪草中提取。它因其抗炎、伤口愈合和保肝特性而被广泛用于传统医学。因此，ASA也因其对乳腺癌的抗癌作用而受到研究。对MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌细胞系的研究表明，积雪草酸根据细胞系的不同通过不同机制表现出细胞毒活性。在MCF-7细胞系中，Zhu等人证明积雪草酸通过产生活性氧和减少ATP含量来诱导凋亡。此外，它激活AMPK和NF-kB通路的转录，逆转DOX耐药性，也提供增敏作用。Gou等人在积雪草酸研究中表明，在MDA-MB-231细胞系中，该酸抑制了负责促进细胞生长、存活和代谢的PI3L/AKT信号通路。Kraft等人测试了积雪草酸及其衍生物在包括MCF-7乳腺癌细胞在内的六种细胞系中的细胞毒性作用。最具细胞毒性的衍生物是与高哌嗪基罗丹明B偶联的衍生物（U-XI），SRB试验获得的EC₅₀为7.1 nM，与天然积雪草酸相比效力显著更高，后者的该值超过30 μM。Gon?alves等人合成了18种新的积雪草酸衍生物。化合物7，在C2、C3和C23位有三个乙酰氧基，在C-28位有一个羟胺基（U-XII），被证明在MCF-7细胞系上最具细胞毒性，IC₅₀为9.93 μM。Heise等人还合成了与1,5-二氮杂环辛烷和罗丹明B或罗丹明101偶联的积雪草酸衍生物。针对所测试的乳腺癌细胞系MCF-7、MDA-MB-231、HS5787和T-47D，最具活性的衍生物是与罗丹明101偶联的积雪草酸衍生物（U-XIII）。处理96小时后，SRB试验获得的IC₅₀值对MDA-MB-231、MCF-7和T-47D细胞系分别为0.6、3.96和8.18 nM。此外，在MDA-MB-231细胞系上测试了最具细胞毒性化合物诱导凋亡的能力。结果表明，用较低浓度化合物处理的细胞增殖和生长受到抑制，而约250 nM及以上的较高浓度则显著诱导凋亡。Gon?alves团队还合成了新的氟化积雪草酸衍生物（U-XIV）。最具细胞毒性的化合物在C23-OH位具有肉桂酸酯取代基，在MCF-7细胞系中，MTT试验孵育72小时后IC₅₀达到0.84 μM。

3.4. 科罗索酸

科罗索酸是另一种具有乌苏烷骨架的五环三萜酸。由于其五环三萜核心的C2和C3原子上有两个羟基，其结构、溶解性和合成可用性与山楂酸非常相似。科罗索酸主要从大花紫薇中分离。然而，它也存在于其他植物中。CA显示出广泛的活性，包括降血糖、抗癌、抗炎、抗氧化和心脏保护作用。虽然科罗索酸以其抗糖尿病特性而闻名，但该化合物也因其抗癌作用而受到研究。在Son等人的文章中，作者研究了科罗索酸对三阴性乳腺癌细胞系（MDA-MB-231）的抗癌特性。在10 μM浓度处理48小时后，CA将细胞活力降低了高达35%。进一步分析显示，科罗索酸通过提高Bax水平和切割处理后caspase 3表现出促凋亡活性。根据作者的说法，CA对MDA-MB-231细胞的抗癌特性的来源似乎是由ROS的产生引起的。此外，该化合物还显著降低了VEGF蛋白，影响血管生成，并在伤口愈合试验中损害了细胞的转移能力。在Jasim等人的研究中，作者不仅针对三阴性MDA-MB-231乳腺癌细胞系，还针对激素受体阳性的MCF-7细胞系测试了科罗索酸。有趣的是，科罗索酸对MDA-MB-231细胞比对MCF-7细胞更有效，IC₅₀分别为20.12和28.50 μM。对两种细胞系促凋亡效应的分析显示，只有MDA-MB-231表现出早期和晚期凋亡细胞群体的增加，而用CA处理的MCF-7细胞的凋亡群体与对照相似。这表明CA对三阴性乳腺癌细胞选择性表现出促凋亡活性。利用实时聚合酶链反应（PCR）和Western blotting，作者进一步证实了CA的促凋亡效应，因为它显著增加了caspase 8、9和3的浓度，这表明科罗索酸诱导两种凋亡途径。最后，科罗索酸显著降低了磷酸化janus激酶（JAK2）和STAT3蛋白的水平，而不影响未激活的JAK2和STAT3蛋白。尽管如此，科罗索酸的主要问题仍然是其水溶性差，使其作为潜在抗癌药物候选物不实用。解决此问题的方法之一是利用纳米级递送系统。在Petchimuthu等人的文章中，作者利用高粱醇溶蛋白（一种从红高粱籽粒中分离的高度疏水性蛋白质）开发了一种可生物降解的科罗索酸递送系统。利用凝聚方法，以戊二醛为交联剂，Tween 80为稳定剂，作者获得了直径为300至400 nm、包封效率为81.13%的纳米颗粒。对所得纳米颗粒（CA-Kaf）抗癌作用的研究显示，CA-Kaf的IC₅₀为58.08 μg/mL，与原始CA相比效力显著提高，后者的IC₅₀超过200 μg/mL。AO/EB和DAPI荧光成像显示了典型的凋亡形态学变化，如细胞质收缩、膜起泡和严重的核碎裂。与原始CA类似，所得纳米颗粒也提高了ROS水平，从而降低了线粒体膜电位。与基于高粱醇溶蛋白的纳米颗粒相比，Gaur等人开发了脂质基纳米乳剂（CA-NE），其液滴尺寸显著更小，为91.73 nm。作者应用柠檬草油、非离子表面活性剂Cremophor EL和助表面活性剂Transcutol HP创建了稳定的单分散系统，初始药物含量高达98%。作者针对MCF-7细胞测试了所得产品，并与原始CA进行了比较。MTT试验显示，所创建的纳米乳剂的IC₅₀浓度降低了2倍，CA-NE为75.13 μg/mL，原始CA为139.95 μg/mL。

4. 羽扇豆烷骨架类型

与其他具有五个六元环相互连接的五环三萜类化合物不同，羽扇豆烷的核心有一个五元环（E环）。此外，桦木酸（betulinic acid, BA）是羽扇豆烷骨架类型的主要代表性酸，在C19位还有一个异丙烯基，而不是C12和C13之间的内环双键。这些结构变化对桦木酸的水溶性产生负面影响，使其高度亲脂。这也影响了桦木酸的化学修饰。虽然大多数反应仍以类似齐墩果烷和乌苏烷的方式集中在C3位的羟基或C17位的羧基上，但也利用了一些羽扇豆烷特有的反应。例如，外环双键可通过Lemieux-Johnson氧化利用OsO₄/NaIO₄试剂转化为酮，或在C30位进行烯丙基自由基溴化后亲核取代。桦木酸在乳腺癌治疗中表现出多种抗癌活性。其抗肿瘤作用的主要机制与其降低线粒体膜电位、激活激酶p38和JNK以及增加ROS生成的能力有关，这通常与线粒体凋亡途径相关。也有报道称桦木酸通过靶向GRP78蛋白和caveolin-1/NF-κB/c-Myc途径抑制有氧糖酵解，这从根本上使肿瘤饥饿。这些特性使桦木酸对开发新型抗癌化合物具有重大意义。

5. 讨论与结论

五环三萜酸以其抗炎、抗氧化、抗菌和抗病毒特性而闻名。多年来成功应用于医学各个领域，也引起了科学家对抗癌斗争的兴趣。对天然五环三萜酸抗癌活性机制进行了有趣的观察。虽然大多数通过多靶点方法和多种抗癌活性机制导致癌细胞死亡，但几乎所有结构都显示出产生ROS的能力。这种活性在齐墩果酸、甘草次酸、阿江榄仁酸、β-乳香酸、积雪草酸、科罗索酸和桦木酸中均有记录。令人惊讶的是，山楂酸表现出相反的效果，降低了ROS水平，而其抗癌活性机制是ER依赖性的。细胞周期停滞是通过调节MAPK/ERK通路诱导的。五环三萜类化合物不仅影响癌细胞，改变其增殖、分化和代谢，还通过减少细胞迁移和粘附来抑制转移特性。尽管如此，五环三萜酸明显存在某些缺点。例如，由于庞大的五环三萜核心导致其高亲脂性，从而降低了水溶性，其生物利用度较差。天然五环三萜酸的另一个弱点是它们对乳腺癌的整体高IC₅₀浓度，通常显示超过20 μM的值。考虑到这些局限性，许多作者不仅针对溶解度问题，还寻找能增加这些化合物效力或引入新的抗癌活性机制的结构基序。在过去的几年中，研究最多的结构类型是齐墩果烷，43.59%的分析手稿展示了具有该骨架类型的新衍生物。相比之下，乌苏烷和羽扇豆烷不太受欢迎，上述手稿分别占35.90%和20.51%。所有天然五环三萜酸合成修饰最受欢迎的位置是具有羟基和羧基的原子，因为这些结构片段比五环三萜核心更具反应性。从对过去几年众多研究的评估中，注意到某些模式。例如，一些手稿仅展示了新化合物的合成和细胞毒性评估，而没有分析其抗癌作用的机制。另一个问题是针对其他类型癌症的活性更好。尽管如此，五环三萜酸的主要问题，即其较差的生物利用度，仍未解决。在改善目标天然五环三萜酸溶解性的各种方法中，利用纳米递送系统如纳米乳剂或纳米颗粒是一种方法。科罗索酸有独特的比较，有两项工作展示了这些不同的纳米递送系统。然而，尽管作者成功配制了科罗索酸的纳米乳剂和纳米颗粒，其IC₅₀值仍然偏高，超过50 μg/mL。总之，五环三萜酸为合成和研究靶向乳腺癌的新型抗癌化合物提供了有前景的核心。过去几年的工作表明，新衍生物对乳腺癌的抗癌作用越来越强。然而，天然五环三萜酸的主要问题，主要是其生物利用度和较差的水溶性，仍未解决。未来合成新型五环三萜酸的研究不仅需要提高细胞毒性，还需要提高天然五环三萜酸的生物利用度，以提供安全有效的细胞毒性药物。