新型靶向型苊并“1，2-b”吡咯类及萘酰亚胺类抗肿瘤剂的设计合成与生物性能

论文摘要

本论文基于苊并[1,2-b]吡咯和萘酰亚胺母体结构,设计合成了三系列新型抗肿瘤药物先导,详细研究了它们的抗肿瘤性能及作用机理,发现了它们有别于已报道的该类衍生物的全新的作用靶点,例如成纤维细胞生长因子受体（FGFR1）、溶酶体膜通透性（LMP）等。第一系列化合物为苊并[1,2-b]吡咯衍生物。通过在苊并[1,2-b]吡咯的3位引入多种硫醇和／或9位引入各种多种酯类,设计合成了20个新结构目标化合物。10种肿瘤细胞的细胞毒性测试结果表明该系列化合物具有很强的抗肿瘤活性,IC50值为10-6—10-8M。代表性化合物2a-b酪氨酸激酶抑制活性普筛结果表明,它们对FGFR1有较强选择性。进一步研究证实该系列化合物中的8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-甲酸酯类衍生物2a-d对FGFR1有较强抑制作用,IC50值达到0.019-0.077μM。而其烯丙基硫醇衍生物同样具有良好的的FGFR1抑制作用,IC50值在0.2-0.6μM。它们对FGFR1抑制活性与抗肿瘤活性的构效关系一致。计算机模拟分子对接表明2a-b能与FGFR1的ATP位点结合。这是苊并[1,2-b]吡咯衍生物第一次用作FGFR1抑制剂。第二系列化合物为多靶点萘酰亚胺类抗肿瘤剂。通过在萘酰亚胺的2位和6位分别引入长烷链和多胺结构,设计合成了8个新结构目标化合物,同时设计合成了4个对照化合物。5种肿瘤细胞的细胞毒性测试结果表明该系列化合物具有较强的抗肿瘤活性,IC50值为10-5—10-6。圆二色谱、荧光广谱等实验结果表明,该系列化合物与DNA几乎没有直接作用,但是kDNA解链环实验证实在非细胞体系中该系列化合物具有一定的topoⅡ抑制活性。此外,LMP实验证实该系列化合物中的7b-d具有较好的LMP作用,这和与其它同类类似物相比表现出的抗肿瘤性能优势一致。细胞色素c释放和Annexin V-FITC双染实验证实：化合物7a-d和8a-d能高效诱导细胞通过线粒体途径凋亡。本章工作提出了一种新型多靶点药物设计思想,并进行了初步验证。第三系列化合物为萘酰亚胺—大环多胺加合物。通过在萘酰亚胺的2-位和6-位分别引入大环多胺和不同长度的烷链,设计合成了5个目标化合物。5种肿瘤细胞的细胞毒性测试表明该系列化合物具有较强的抗肿瘤活性,IC50值为10-5—10-6M。圆二色谱和DNA解螺旋实验表明,萘酰亚胺—大环多胺加合物与DNA的直接作用比较温和,kDNA解链环实验证实在非细胞体系中萘酰亚胺—大环多胺加合物具有较强的topoⅡ抑制活性。在上述实验中我们还发现,烷链长度可以调节化合物和上述靶点的作用强度。Annexin V-FITC双染实验证实：萘酰亚胺—大环多胺加合物有较强的诱导肿瘤细胞凋亡的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 酪氨酸激酶抑制剂
• 1.2.1 EGFR家族
• 1.2.2 VEGFR家族
• 1.2.3 FGFR家族
• 1.2.4 PDGFR家族
• 1.2.5 常见的酪氨酸激酶抑制剂
• 1.3 作用于DNA相关过程的抗肿瘤药物及发展历程
• 1.3.1 DNA烷化剂
• 1.3.2 DNA嵌入剂
• 1.3.3 拓扑异构酶抑制剂
• 1.3.4 端粒酶抑制剂
• 1.4 凋亡
• 1.5 溶酶体
• 1.5.1 溶酶体、溶酶体膜通透性
• 1.5.2 LMP诱导剂
• 1.6 本研究工作的指导思想和主要目标
• 第2章 新型苊并[1,2-b]吡咯衍生物的合成及评价
• 2.1 简介
• 2.2 化合物的合成
• 2.3 细胞毒性筛选
• 2.4 化合物2a和2b对受体酪氨酸激酶的普筛
• 2.5 苊腈衍生物对FGFR1抑制活性
• 2.6 计算机模拟化合物2a-b与FGFR1激酶活性区分子对接
• 2.7 本章总结
• 2.8 实验部分
• 2.8.1 仪器和试剂
• 2.8.2 目标化合物的合成
• 2.8.3 肿瘤细胞体外增殖抑制试验
• 2.8.4 ELISA方法
• 2.8.5 计算机模拟分子对接
• 第3章 新型多靶点萘酰亚胺衍生物的设计合成及生物活性评价
• 3.1 背景
• 3.2 化合物的合成
• 3.3 抗肿瘤活性评价
• 3.4 化合物对DNA相关过程的作用
• 3.4.1 圆二色谱法研究化合物对小牛胸腺DNA的嵌入作用
• 3.4.2 荧光淬灭法研究化合物对小牛胸腺DNA的嵌入作用
• 3.4.3 化合物的DNA解螺旋作用
• 3.4.4 化合物对拓扑异构酶Ⅱ（Topo Ⅱ）的抑制作用
• 3.5 化合物诱导LMP
• 3.6 化合物诱导细胞色素c的释放
• 3.7 双染实验
• 3.8 本章总结
• 3.9 实验部分
• 3.9.1 仪器和试剂
• 3.9.2 目标化合物的合成
• 3.9.3 肿瘤细胞体外增殖抑制试验
• 3.9.4 DNA相关实验
• 3.9.5 LMP检测
• 3.9.6 细胞色素c释放检测
• 3.9.7 双染实验
• 第4章 新型萘酰亚胺—大环多胺加合物的合成及生物活性评价
• 4.1 背景
• 4.2 化合物的合成
• 4.3 抑制肿瘤细胞增殖活性评价
• 4.4 化合物对DNA相关过程的作用
• 4.4.1 圆二色谱法研究化合物对小牛胸腺DNA的嵌入作用
• 4.4.2 化合物的DNA解螺旋作用
• 4.4.3 化合物对拓扑异构酶Ⅱ（Topo Ⅱ）的抑制作用
• 4.5 双染实验
• 4.6 本章总结
• 4.7 实验部分
• 4.7.1 仪器和试剂
• 4.7.2 目标化合物的合成
• 4.7.3 细胞毒性测试
• 4.7.4 DNA相关实验
• 4.7.5 双染实验
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录Ⅰ:攻读博士学位期间（待）发表的论文
• 附录Ⅱ:部分典型化合物的谱图
• 卷内备考表