基于3取代吲哚的新型LSD1抑制剂的设计合成及作用研究

发布时间：2017-12-10 07:00

  本文关键词：基于3取代吲哚的新型LSD1抑制剂的设计合成及作用研究

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【摘要】：组蛋白甲基化修饰是组蛋白修饰的重要方式之一,组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)是一种黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖的去甲基化酶,能够氧化去除组蛋白H3K4和H3K9的单、双甲基。通过组蛋白甲基转移酶和组蛋白去甲基化酶的共同作用,动态地调节组蛋白的甲基化水平,调控着基因转录的激活、抑制和p53的活性等。LSDl的高表达与多种恶性肿瘤的发生发展呈正相关,通过抑制这些癌细胞中LSD1的表达能一定程度上抑制肿瘤的生长,诱导其凋亡。本课题组前期发现一个对LSD1具有一定抑制活性的吲哚类化合物zcx-7t。其对LSD1表现出了较强的抑制作用,对LSD1的IC50达到2.224±0.347μM。zcx-7t体外对肿瘤细胞也表现出较强的抑制作用,其对MGC-803、EC-109、MCF-7等肿瘤细胞的IC50值分别为1.948±0.245μM、14.588±1.944、9.722±1.488μM。进一步通过计算机模拟对接发现,zcx-7t能够作用于LSD1的活性口袋。本论文以zcx-7t为先导化合物,保持P2部位不变,对吲哚3位P1部分进行适当修饰。一3-酰基-5-氯吲哚衍生物(系列Ⅰ、系列Ⅱ)的合成和活性测定。以5-氯吲哚为原料,分别通过亲和取代和Friedel Crafts酰基化反应制备得到系列I化合物,此系列共合成了21个化合物,并评价了它们抗肿瘤细胞增殖活性;以5-氯吲哚为原料,分别通过Friedel Crafts酰基化、亲和取代、羟醛缩合反应制备得到系列Ⅱ化合物,此系列共合成了5个化合物,并评价了它们抗肿瘤细胞增殖活性和LSD1抑制活性。结果表明,两个系列化合物对肿瘤细胞的IC50均大于50μM,30μM时对LSD1的抑制率均为0。由此说明吲哚3位所连碳原子上的羟基对活性影响很大,因此设计并合成了系列ⅡI化合物(3-羟甲基-5-氯吲哚衍生物)。二3-羟甲基-5-氯吲哚衍生物(系列Ⅲ)的合成和活性测定将系列I中部分化合物,吲哚3位连接的羰基氧还原成羟基,或通过吲哚3位上的亲和加成和1位氮原子上的亲核取代合成系列ⅡI化合物。此系列共合成了17个化合物,并评价了它们抗肿瘤细胞增殖活性和LSD1抑制活性。结果表明,此系列化合物抗肿瘤细胞增殖活性较系列I,Ⅱ明显提高,IC50普遍在25~50μM;9a、9c、12c、12e在30μM时对LSD1表现出一定的抑制活性,此浓度下抑制率分别为38.5%、47.4%、28.0%、28.7%。此系列化合物对肿瘤细胞没有表现出一定的浓度依赖性,大多化合物在50μM时的抑制率可达到90%以上,浓度稀释1倍至25μM时,抑制率迅速下降至0。分析可能是化合物稳定性不好,稀释后稳定性更差,为此设计了系列Ⅴ化合物(3-肟-5-氯吲哚衍生物),在保留羟基的情况下,引入碳氮双键,碳氮双键和吡咯环上的双键形成共轭,增加结构稳定性。与此同时我们合成系列IⅤ化合物,进一步探索吲哚3位所连碳原子上的羟基对活性的影响。三5-氯-1-甲苯磺酰基-吲哚衍生物(系列Ⅵ)的合成和活性测定此系列包括两3-酰基-5-氯吲哚化合物和对应的3-羟甲基-5-氯吲哚化合物,合成方法同系列I和IⅤ化合物的合成,此系列得到4个化合物,并评价了它们抗肿瘤细胞增殖活性和LSD1抑制活性。结果表明,此系列两个3-羟甲基-5-氯吲哚化合物抗肿瘤细胞增殖活性和LSD1抑制活性较两个3-酰基-5-氯吲哚化合物明显提高。由此进一步说明吲哚3位所连碳原子上的羟基对活性很重要。四3-肟-5-氯吲哚衍生物(系列Ⅴ)的合成和活性测定系列I中部分化合物和盐酸羟胺发生亲和加成反应,生成肟化产物,得到系列Ⅴ化合物11个,并评价了它们抗肿瘤细胞增殖活性和LSD1抑制活性。结果表明,系列Ⅴ较系列IⅤ化合物抗肿瘤细胞增殖活性提高近一倍,IC50普遍在10~25μM。虽然此系列化合物抗肿瘤细胞增殖活性有所提高,但是依然没有明显浓度依赖性,很多化合物在25μM的抑制率达到80%以上,浓度稀释至12.5时抑制率迅速降至0。化合物14c在30μM对LSD1表现出一定的抑制活性,抑制率为42%。化合物对肿瘤细胞的作用没有表现出明显的浓度依赖,可能跟药物对靶蛋白的作用为非竞争性抑制作用有一定关系,具体原因尚在进一步研究之中。综上,本论文以新型的LSD1抑制剂zcx-7t为先导,并以此为基础开展先导化合物的结构优化研究,探究吲哚3位结构修饰对化合物抗肿瘤细胞增殖和LSD1抑制活性的影响,为进一步的相关研究奠定了良好的基础。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R914

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1 戴德哉;黄s，

本文编号：1273512