氮芥型槐定碱衍生物的合成及抗肿瘤活性研究
目的： 为提高槐定碱衍生物的抗肿瘤活性，本研究通过孪药设计方法，将氮芥基团与槐定酸甲酯拼接为新的结构分子，并通过改变芳香环上取代基的类型、位置与数目来探索该类化合物的合成方法以及构效关系，旨在筛选出具有高抗肿瘤活性与低毒副作用的目标化合物。 方法： 本研究采用孪药设计方法，以槐定酸甲酯为先导化合物，将12-N引入芳香基磷酰氮芥基团。通过体外细胞实验，体内动物实验，分子对接模拟实验，拓扑异构酶抑制实验，流式细胞术实验对所合成化合物进行活性评价与筛选，并初步总结该类化合物的构效关系。 结果： 本论文合成并确证了15个氮芥型槐定碱衍生物，其抗肿瘤活性研究表明： 1.体外细胞实验是通过测定该类化合物对六种肿瘤细胞株的体外细胞半数抑制率（IC50），来反映该类化合物的体外抗肿瘤活性，实验表明： (1)与化合物4相比，化合物6对正常细胞的毒性显著降低，并且抗肿瘤活性较高。 (2)与化合物6相比，化合物7中引入芳香氧基使对肿瘤细胞抑制性增强。 (3)从化合物7a-7e的体外细胞实验结果分析，含有硝基、氯的吸电子取代基的目标化合物较含有甲基、甲氧基取代的目标化合物抗肿瘤活性强。 (4)对比该15个目标化合物的体外抗肿瘤活性可知，含有卤素取代基团的化合物对肿瘤细胞的抑制活性较高，并且含氯单取代的目标化合物对肿瘤细胞与正常细胞具有选择性抑制作用，尤其对S180细胞株与H22细胞株的抑制作用是正常细胞的30倍左右，其选择性抑制作用是含氟与溴类目标化合物的3倍左右，表现出理想的抗肿瘤效果。但是含氟与溴单取代的目标化合物以及三氟甲基取代的目标化合物对正常细胞的L929细胞株同样具有较高的抑制性，对肿瘤细胞与正常细胞的选择性抑制作用较低。 (5)由3,4-二甲基取代的目标化合物7g的体外细胞实验结果可知，该化合物的抗肿瘤活性比单甲基取代的7a与7f的抗肿瘤活性有所提升。 (6)对于含萘基取代的目标化合物，整体来看，α-萘基取代的目标化合物对肿瘤细胞的抑制作用略高于β-萘基取代的目标化合物。并且α-萘基取代的目标化合物对K562细胞株与LoVo细胞株的选择性较强，IC50值为10-12μM，是所有合成化合物中对以上两种肿瘤细胞株抑制活性最高的结构类型，但是该类化合物对正常细胞的抑制作用也较大，选择性抑制率（SI值）较低。 2.对于体内生物学实验表明，化合物7g、7j、7l、7m对昆明小鼠体内的H22型肝肿瘤生长均有一定的抑制作用，存在量效关系，化合物7g在给药剂量为50 mg/kg时的抑瘤率达44%，具有理想的抗肿瘤效果。 3.由DNA拓扑异构酶I的抑制性实验分析发现，含有吸电子取代基团（硝基、氯基）的化合物较含有供电子取代基团（甲基、甲氧基）的化合物对DNA拓扑异构酶I的抑制活性高，且在一定浓度范围内呈现出一定的量效关系。 4.为验证该类化合物的抗癌作用机理，我们采用分子对接方法，通过计算机模拟表明目标化合物可以通过氢键以及π-π堆积作用与DNA-Topo I形成稳定的“目标化合物-Topo I-DNA三元复合物”，中止DNA的复制进程。 5.通过流式细胞术表明了该类化合物诱导了肿瘤细胞的凋亡发生，并通过凋亡率评价了目标化合物诱导凋亡的能力。 结论： 本论文经过一系列的路线改进与优化，最终合成了15个目标化合物，经1H NMR、13C NMR、MS等方法对化合物结构进行确证。生物学活性研究表明，该类目标化合物具有理想的抗肿瘤效果，具有潜在的临床应用价值。该论文分析并总结了该类化合物的构效关系，为进一步研究提供借鉴。
槐定碱衍生物;孪药设计;氮芥基团;芳香环;抗肿瘤活性
天津医科大学
硕士
药学
陶遵威
2012
中文
R914.5
87
2019-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）