Objective: 1. เพื่อสังเคราะห์ปรับเปลี่ยนสารเบอร์เบอรีน ให้มีหมู่ arylmethyleneoxy และ หมู่ alkoxy เป็นหมู่แทนที่ที่ตำแหน่ง 13 และนำมาประเมินฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็ง ต้านมาลาเรีย และ ความ เป็นพิษต่อเซลล์ปกติ 2. เพื่อเตรียมสารอนุพันธ์ที่มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งสูงสุดให้อยู่ในรูปของ prodrugs เพื่อ เพิ่มการนำส่งสารออกฤทธิ์ไปที่เซลล์มะเร็ง Methodology: สังเคราะห์สารอนุพันธ์ 13-O-substituted berberine ได้จากปฏิกิริยา O-alkylation ของ สารอนุพันธุ์ phenol betaine ของ berberine กับ alkylating agent ให้สารอนุพันธ์ที่มีผลผลิตในช่วง 26 - 94% และนำไปทดสอบฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็ง ต้านมาลาเรีย และ ความเป็นพิษต่อเซลล์ จากนั้นนำสาร อนุพันธ์ที่มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งสูงสุดมาเตรียมให้อยู่ในรูปของ prodrugs โดยการ encapsulation ด้วย liposome หรือ เตรียมเป็น ester prodrugs ของสารอนุพันธ์ที่มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งสูงสุดกับสารตัวพา เข้าสู่เซลล์ cationic lipid Results : สารอนุพันธ์ 13-O-substituted berberine ส่วนใหญ่ที่สังเคราะห์ได้มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งปอด เล็ก มะเร็งช่องปาก และมะเร็งเต้านมที่สูงกว่าสารตั้งต้น berberine 1.4–7580 เท่า โดยเฉพาะสาร 5e และ 5h มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งปอดเล็ก ดีกว่ายา ellipticine และ doxorubicin 2280 และ 116 เท่า ตามลำดับ และมีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งช่องปาก ดีกว่ายา ellipticine และ doxorubicin 112 และ 62 เท่า ตามลำดับ ส่วนสาร 5p มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งเต้านมดีกว่า doxorubicin 115 เท่า ในทางตรงกันข้าม สารอนุพันธ์ทุกตัวมีฤทธิ์ต้านมาลาเรียต่ำกว่า berberine การ encapsulation ของสารอนุพันธ์ 5p ซึ่งไม่ ค่อยเสถียรดว้ ย cationic liposome พบว่าช่วยเพิ่มฤทธ์ิต้านเซลล์มะเร็งเต้านมได้สูงขึ้น 2 เท่า Discussion and Conclusion: การแทนที่ด้วยหมู่ alkoxy และ arylmethyleneoxy ที่ตำแหน่ง 13 ของ berberine ให้สารอนุพันธ์ที่มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งปอดเล็ก มะเร็งช่องปาก และมะเร็งเต้านมที่สูงมาก และ การ encapsulation ด้วย liposome ช่วยเพิ่มฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งของสารอนุพันธ์ให้ดียิ่งขึ้น Suggestions/ Further Implication/ Implementation: ศึกษา stability และ entrapment efficacy ของสารอนุพันธ์ 13-O-substituted berberine ที่บรรจุลงใน liposome และศึกษาการออกฤทธิ์ใน สัตว์ทดลองต่อไป Objectives: 1. To synthesize 13-O-subtituted berberine derivatives having arylmethyleneoxy or alkoxy groups at the 13-position of berberine, and investigate the anticancer, antimalarial, and cytotixic activities of these derivatives. 2. To prepare the most active compound in this series to prodrugs for improving the delivery of the active compound to cancer cells. Methodology: 13-O-Subtituted berberine derivatives have been prepared from O-alkylation of the phenol betaine, derived from the alkaloid berberine, with alkylating agents producing the derivatives in moderate to high yields. The derivatives were then investigated for their anticancer, antimalarial and cytotoxic activities. Subsequently, the most active anticancer compound in this series was encapsulated with cationic liposome to give a prodrug, or was linked to a cationic lipid carrier to give an ester prodrug. Results: Percentage yields of 13-O-Subtituted berberine derivatives were in the range of 26 - 94%. Most of the derivatives were 1.4- to 7,580-fold more active than the parent berberine against NCI-H187 small cell lung, KB oral cavity, and MCF-7 breast cancer cell lines. Particularly, the alkoxy derivatives 5e and 5h were 2,280- and 116-fold more active than anticancer drugs Ellipticine and Doxorubicin respectively against small cell lung cancer, and 112- and 62-fold respectively against oral cavity cancer cells. Moreover the arylmethyleneoxy 5p was 115-fold more potent than Doxorubicin against breast cancer cell. Whereas, all derivatives were less active than berberine against Plasmodium falciparum K1 strain. Encapsulation of an unstable derivative 5p with cationic liposome was 2-fold more active than 5p alone against breast cancer cell. Discussion and Conclusion: Substitution of berberine at 13-position with alkoxy or arylmethyleneoxy afforded highly potent anticancer agents against all 3 human cancer cell lines tested. Encapsulation of the active compound with liposome could increase an anticancer activity. Suggestions/ Further Implication/ Implementation: Further studies on stability and entrapment efficacy of 13-O-substituted berberine derivatives in liposome, and in vivo anticancer studies of the derivatives should be conducted.