收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氮连接修饰鬼臼毒素类衍生物的合成、构效关系分析及抗肿瘤机制研究

王槐  
【摘要】:鬼臼毒素是从小檗科植物中分离得到一种天然木脂素类化合物,它具有抗肿瘤、抗病毒、抗真菌和抗虫等多种生物学特点。近年来在鬼臼毒素结构基础上衍生而成的化合物如依托泊苷(VP-16),替尼泊苷(VM-26)具有明显的抗肿瘤活性,且在临床上广泛应用于睾丸癌,乳腺癌,小细胞肺癌等肿瘤的治疗。然而这些药物自身存在生物利用度差,毒副作用大以及易产生耐药性等缺点,因此,对于鬼臼毒素类化合物进行结构修饰,合成并筛选出抗肿瘤活性更强,副作用更低的新型鬼臼毒素类衍生物是目前国内外研究的热点之一。 为了寻找更加高效低毒以及更好水溶性的鬼臼毒素类衍生物,本论文利用生物电子等排原理、药物拼合原理和局部修饰理论,分别以鬼臼毒素(podophyllotoxin, PTOX)和4'-去甲基表鬼臼毒素(4'-demethylepipodophyllotoxin, DMEP)的C环4位作为修饰位点,通过氮连接的方式设计并合成了一系列的化合物,而且对他们的抗肿瘤机制进行了深入的探讨,其主要内容如下: 在第一部分研究中,在保留PTOX和DMEP固有的抗肿瘤活性的骨架基础上,考虑到2-氨基嘧啶和2-氨基吡啶常作为医药中间体来进行各种药物的合成,通过C-N连接的方式,合成了4个含氮杂环的鬼臼毒素类衍生物,其结构均经过1H-NMR,13C-NMR, ESI-MS以及元素分析等进行了鉴定和确认。进一步采用MTT法分别对宫颈癌细胞(HeLa)、人胃癌细胞(BGC-823)、人肺癌细胞(A549)、人肝癌细胞(Huh7)和人乳腺癌细胞(MCF-7)进行体外抑制肿瘤细胞增殖活性评价,从而探究其构效关系。从结果可以发现,相比较各自母体化合物,这些衍生物没有表现出更好的抗肿瘤活性。然而,在C环4位通过C-N连接2-氨基吡啶所形成化合物(2g和2h)比连接2-氨基嘧啶所形成化合物(1g和1h)具有较好的抗肿瘤细胞增殖活性,而且对于任一种肿瘤细胞都表现出了类似的规律。这说明在PTOX和DMEP结构C环4位进行C-N连接,相比较2-氨基嘧啶,2-氨基吡啶是一个较为理想的取代基团,该基团的存在对于抗肿瘤活性具有更积极的意义。 由第一部分可知,以2-氨基吡啶连接所形成的2个鬼臼毒素类衍生物对于HeLa、 BGC-823、 MCF-7、 A549以及Huh7肿瘤细胞具有相对较好的抗肿瘤活性。在第二部分研究中,利用局部修饰理论,以氯原子作为卤素代表,在2-氨基吡啶含氮杂环上不同位置进行氯原子取代,获得4种吡啶类功能模块:2-氨基-3-氯吡啶、2-氨基-4-氯吡啶、2-氨基-5氯吡啶、2-氨基-6-氯吡啶。以PTOX和DMEP所具有的抗肿瘤活性的结构为基础,在其C环4位通过C-N连接的方式将上述4种毗啶类含氯功能模块进行连接,最终设计并合成8个C环4位C-N连接的鬼臼毒素类衍生物,并通过1H-NMR,13C-NMR, ESI-MS以及元素分析对其进行了结构鉴定和确认。通过抗肿瘤活性研究发现,所合成的8个化合物(3g-6g、3h-6h)均表现出更好的抗肿瘤细胞增殖活性。从构效关系方面,可以得到以下几点结论:(1)在2-氨基吡啶含氮杂环上不同位置引入氯原子均可以增强其抗肿瘤活性;(2)在2-氨基毗啶含氮杂环上不同位置进行氯原子的取代表现出大小不同的抗肿瘤活性,其活性大小排列顺序依次为:3位取代4位取代5位取代6位取代;(3)4'-OH(以DMEP为母核结构)对鬼臼毒素类衍生物的抗肿瘤活性具有更重要的作用;(4)不管是以PTOX为母核结构进行衍生还是以DMEP为母核结构进行衍生,上述抗肿瘤活性在5种抗肿瘤细胞中均呈现一致的规律,说明所合成8个含氯鬼臼毒素类衍生物发挥抗肿瘤活性作用没有细胞选择性。由此可以初步得出鬼臼毒素类衍生物发挥抗肿瘤活性的结构特征是:4'-位去甲基、吡啶环上3位进行氯取代。 前期活性筛选实验结果表明,在所筛选的五株肿瘤细胞中,鬼臼毒素类衍生物3g和3h对HeLa细胞具有更强的细胞增殖抑制活性,表现出更好的抗肿瘤作用。在第三部分研究中,利用流式细胞术以及Western blot等技术和方法来进一步探索衍生物3g和3h的抗肿瘤活性。初步得出鬼臼毒素类衍生物3g和3h对HeLa细胞增殖抑制的作用机制:二者均可以引起HeLa细胞周期阻滞在G2/M期,并诱导细胞发生凋亡,这可能与P53蛋白的表达水平上调,从而激活Bcl-2介导的线粒体凋亡通路有关。且其效应具有良好的剂量依赖关系。 在第四部分研究中,利用免疫荧光以及kDNA去连环实验来深入评价两种衍生物(3g和3h)对各自相关靶蛋白(微管蛋白和TOPO Ⅱ)的抑制作用。结果表明,鬼臼毒素类衍生物3g具有比秋水仙碱更强的抑制微管蛋白聚合的能力,而鬼臼毒素类衍生物3h具有比VP-16更强的抑制DNA-TOPO Ⅱ催化活性的能力。二者对各自靶蛋白的抑制作用均呈现一定的剂量依赖性,即随着给药浓度的逐渐增加,则抑制能力越来越强。 本研究合成了12个含氮杂环鬼臼毒素类衍生物,同时考察了其抗肿瘤特性,并对其构效关系进行了探讨,最后对两种衍生物(3g和3h)的抗肿瘤机制进行了深一步的研究。为将来鬼臼毒素类衍生物有效的结构修饰以及抗肿瘤机制提供了详实的实验依据,同时为临床上高效低毒,且具有较好靶向作用的鬼臼毒素类药物的研究提供了科学的理论基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘琨;选择性环氧酶-2抑制剂的构效关系和研究进展[J];河北医科大学学报;2003年03期
2 王战辉;丁双阳;张素霞;沈建忠;;分子模拟技术研究17种磺胺类药物与抗体亲和力构效关系[J];化学学报;2008年23期
3 Fernandes P.B.;田治明;;氟喹诺酮类构效关系[J];国外医药(抗生素分册);1990年02期
4 张士国,张向东;青霉素、头孢菌素构效关系的理论研究[J];滨州师专学报;1996年04期
5 陆文聪,方建慧,丁益民,阎立诚,陈念贻;自组织神经树用于芬太尼衍生物构效关系的研究[J];应用科学学报;1997年02期
6 史玉俊;西贝素的抗胆碱能作用及构效关系[J];中草药;1998年10期
7 陈季武,朱振勤,胡天喜,朱大元;天然黄酮类化合物清除羟自由基的构效关系(英文)[J];Acta Pharmacologica Sinica;2002年07期
8 张亚,王明伟;新型免疫抑制剂构效关系的研究进展[J];中国新药杂志;2005年09期
9 魏娟娟;戴秋云;;α-芋螺毒素构效关系的研究进展[J];军事医学科学院院刊;2006年04期
10 胡杰坤;刘红鸣;;中药的味效构关系及其应用[J];川北医学院学报;1993年03期
11 Panayotis PANTAZIS;John MENDOZA;Janet EARLY;Anthony KOZIELSKI;Nick HARRIS;Beppino GIOVANELLA;;烷基9-氮硝基喜树碱酯类的构效关系[J];Acta Pharmacologica Sinica;2003年02期
12 高伟,许旋;4,6,17-取代6-氮杂-4烯-3酮甾体类5α-还原酶抑制剂构效关系的量子化学研究[J];广东药学院学报;2004年06期
13 陆文聪,方建慧,丁益民,阎立诚,陈念贻;3-甲基芬太尼衍生物构效关系的自组织人工神经网络研究[J];中国药物化学杂志;1996年01期
14 庞素华,郭宗儒,梁晓天;酪氨酸蛋白激酶抑制剂的合成及生物活性[J];药学学报;1997年07期
15 王宝;赖宜生;张奕华;;苯并呋喃类化合物的生物活性及构效关系[J];药学进展;2008年08期
16 白云峰,李士杰,贾荣荣;青霉烯类抗生素及其构效关系[J];河北化工;2004年06期
17 陈家鹏;陈家润;;醛糖还原酶抑制剂的研究进展[J];现代食品与药品杂志;2007年03期
18 胡平;任梦鹤;童彩霞;吕子敏;;非甾体类孕酮受体配体构效关系的研究进展[J];中国新药杂志;2008年11期
19 D.P.Bonner ,R.B.Sykeo ,董庆;单酰胺菌素类构效关系[J];国外药学(抗生素分册);1985年03期
20 朱杰,张万年,季海涛;喜树碱类化合物的构效关系及作用方式研究[J];药学实践杂志;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 季宇彬;李杰女;汲晨锋;;多糖构效关系的研究综述[A];中国药学会全国多糖类药物研究与应用研讨会论文集[C];2008年
2 梁宇光;刘泽源;;紫杉烷二萜类化合物抗肿瘤作用的构效关系及其相关机制研究[A];2008第十一次全国临床药理学学术大会论文集[C];2008年
3 赵波;朗朗;季宇彬;;农药残留成分的构效关系对生物体内特异性酶的影响[A];转化医学研讨会论文集[C];2010年
4 李刚;汪小涧;韩伟娟;肖琼;尹大力;;新型免疫抑制剂的合成及药理学活性研究[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年
5 胡春;王世辉;李新增;付娟;孙冰;李大伟;;呋喃并色烯类化合物的设计、合成及抗癌活性研究[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年
6 刘如明;李英波;肖建辉;钟建江;;灵芝酸抗肿瘤细胞生长的作用机制及乙酰化构效关系[A];中国菌物学会第六届会员代表大会(2014年学术年会)暨贵州省食用菌产业发展高峰论坛会议摘要[C];2014年
7 李刚;韩伟娟;尹大力;;S1P_1受体激动剂的合成及药理学活性研究[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
8 王建国;李正名;;新颖AHAS抑制剂的分子设计、生物活性和构效关系研究[A];第八届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2013年
9 刘晓宇;焦晓臻;王丽萍;吴倩;田承森;谢平;;三白脂素-8结构简化物的合成及抗癌活性的研究[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年
10 陈明树;;烷烃临氧转化的模型催化研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第01分会:表面物理化学[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梅其炳;二氢吡啶类构效关系的实验研究[D];第四军医大学;1992年
2 岳琴;云南红豆杉枝叶化学成分和紫杉醇半合成及其类似物构效关系的研究[D];中国协和医科大学;1995年
3 李江波;喹诺酮类药物构效关系之研究[D];浙江大学;1999年
4 杨鹏;新型低密度脂蛋白受体上调剂:异喹啉类衍生物的合成、构效关系及降脂作用[D];中国协和医科大学;2008年
5 张桂森;新型镇痛剂的合成、构效关系及生物学研究[D];华中科技大学;2007年
6 尹大力;一. 紫杉醇类似物的合成和构效关系 二. AF-5的新合成路线[D];中国协和医科大学;1998年
7 陆颖;新型过氧化物酶体增殖因子活化受体激动剂的设计、合成和构效关系的研究[D];中国协和医科大学;2005年
8 冯君;新型过氧化物酶体增殖因子活化受体激动剂的设计、合成和构效关系的研究[D];中国协和医科大学;2004年
9 王槐;氮连接修饰鬼臼毒素类衍生物的合成、构效关系分析及抗肿瘤机制研究[D];武汉大学;2014年
10 李迎红;小檗碱衍生物上调低密度脂蛋白受体表达的构效关系及高生物利用度的新一代小檗碱研究[D];中国协和医科大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 仇亮加;几种统计算法模型在药物构效关系中的研究和应用[D];重庆大学;2006年
2 马继刚;黄酮衍生物CDKs抑制剂的合成与构效关系[D];大连理工大学;2008年
3 剧仑;芳基哌嗪类α_1-受体拮抗剂的设计、合成及其构效关系的探讨[D];广州医学院;2009年
4 谭玉梅;新型组蛋白去乙酰化酶抑制剂的设计、合成与构效关系的研究[D];中南大学;2010年
5 苏佳;紫杉烷二萜类化合物抗肿瘤及抗炎作用构效关系分析及其分子机制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2008年
6 郄婧;不同种类糖治疗慢性萎缩性胃炎构效关系的研究[D];长春中医药大学;2011年
7 史海波;3,6-二取代苯基-S-四嗪类衍生物的合成及其抗肿瘤活性构效关系的研究[D];浙江工业大学;2005年
8 朱必敏;抗癌新药德氮吡格及其衍生物的构效关系与作用模式[D];重庆医科大学;2013年
9 杜娟;N,N-二甲基-2-溴苯乙胺类衍生物和黄酮类化合物构效关系的研究[D];四川大学;2005年
10 徐同杰;GABA_B受体变构调节剂CGP7930构效关系的研究[D];华中科技大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 ;药学专业知识考试大纲(二)(完)[N];医药经济报;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978