稠合3-氨基-1,2,4-三唑类化合物的合成及抗特发性肺纤维化活性评价

发布时间：2020-03-29 04:39

【摘要】：背景和目的:特发性肺纤维化(Idiopathic Pulmonary fibrosis,IPF)是一类原因不明的慢性、进行性、纤维化的间质性肺病,是特发性间质性肺炎(idiopathic interstitial pneumonia,IIPs)中最常见的一种类型~([1])。IPF患者通常被诊断为预后不良,针对IPF的治疗药物很少,且疗效欠佳、毒副作用较大,因此迫切需要开发新的药物来治疗IPF.研究表明上皮细胞的间质性转化(Epithelial mesenchymal transition,EMT)过程和IPF的产生有很大关系;上皮细胞在发生EMT的过程中,细胞发生形态转变,呈现为梭状,细胞轮廓变得模糊不清,细胞内的标志蛋白表达下调(如E-Cad蛋白),而间质细胞的标志蛋白表达上调(如α-SMA蛋白)~([2])。而EMT过程主要是在转化生长因子-β(TGF-β)的作用下启动的,因此阻断肺组织细胞TGF-β_1信号的传导,即可阻止EMT过程的发生,预期达到预防和治疗IPF的目的~([3])。参考现有的TGF-β_1抑制剂结构和相关研究支持~([4]),我们计划合成一系列稠合3-氨基-1,2,4-三唑类化合物,总结并参考前人的合成方法,通过不断优化,使反应在较温和的条件下进行,并以较高的收率得到产物。然后选用A549细胞首先来评价化合物的细胞毒性,再构建肺纤维化体外模型,来检测系列化合物对EMT过程的逆转活性。方法:1.化合物合成:室温下以乙醇为溶剂,向芳基肼中加入异硫氰酸酯进行加成反应,然后在碱性条件下(碳酸钾)进行I_2介导的氧化脱硫、环化反应,产生相应的稠合3-氨基-1,2,4-三唑类化合物。2.化合物对A549细胞毒性检测:用25、50、100、200、400μM化合物或阳性对照(SB-431542)作用于A549细胞72 h后采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色分析法检测细胞生长抑制情况。3.化合物对EMT逆转活性检测:用10 ng/mL的TGF-β_1、10μM化合物或阳性对照(SB-431542)作用于A549细胞48 h后通过免疫荧光法和免疫蛋白印迹(Western Blot)法检测细胞中E-Cad蛋白和α-SMA蛋白的表达情况。结果:1.成功合成了稠合3-氨基-1,2,4-三唑类化合物,产物收率在41%-97%之间。这种合成方法操作简单、条件温和且收率较高,适应性较好,并且可以方便地进行克级规模的合成;反应的关键催化氧化剂碘单质廉价、易得且绿色无污染。2.化合物以及阳性对照对A549细胞的毒性作用均较小,CC_(50)值均大于300μM.化合物1a、1d、1e、1k、1n、1r、1t、1u、1z和1aa的细胞毒性较小,CC_(50)值均大于1000μM;化合物1l和1y细胞毒性略大,CC_(50)值分别为302μM和387μM;其余化合物1g、1h、1s和1v的CC_(50)值在400μM到1000μM之间。阳性对照化合物CC_(50)值为450μM.3.通过免疫荧光实验筛选出六个活性较好的化合物,分别为1d、1g、1n、1r、1y和1aa.又通过Western Blot检测,对比模型组和阳性组有两个化合物1g和1r能明显上调E-Cad蛋白的表达,下调α-SMA蛋白的表达,活性和阳性对照化合物相近。通过构效关系分析可知,3位氨基接芳基的化合物,其中苯环对位有氟原子的1d和有氰基取代的1g活性较好,其中1g活性较为突出;3位氨基接脂肪烃基的1n和1r活性都较好,其中1r的环己基活性更好一些;稠合环上加入氮原子取代后,其中加入硫甲基的1z活性较差,而1y和1aa活性则较好。结论:1.给出了一种较好的合成稠合3-氨基-1,2,4-三唑类化合物的方法。2.所合成化合物对逆转EMT过程有一定的活性,提示可能有治疗IPF的作用。
【图文】：

并且随着年龄的增长而增加。IPF 的死亡率似乎在全球范围内逐步上升，2014 年，欧洲有 28,000 至 65,000人因 IPF 死亡，美国有 13,000 至 17,000 人因 IPF 死亡[11, 12]。与患病率一样，男性 IPF 死亡率高于女性，随年龄增长而增加，并且似乎越来越普遍。通过筛查病例并综合考虑其他因素发现 IPF 导致死亡的原因有：呼吸衰竭、心血管疾病和肺癌，其中呼吸衰竭所占比例较高，约为 60%[13]。奥尔森等人[14]研究了美国 1992年至 2003 年 IPF 的死亡率，12 年间死亡人数增加 28.4%，死亡率增加 41.3%.IPF 是一种临床异质性疾病，但其预后总体较差，中位生存期为 3 4 年[15]。此外 IPF 的治疗费用较高，在国外直接治疗费用约为 25,000 美元/人年，比乳腺癌和许多其他严重疾病都要高[16]。确切地说，IPF 患病率和发病率趋势正在上升。人们普遍认为，IPF 发病率约为每 10 万人中每年有 10 例，而对 50 岁以下的人群几乎不发病。它在男性中比在女性中更常见，并且可以在所有病例数据中观察到。虽然世界卫生组织对全球 IPF 患者没有做明确的统计，但是 IPF 作为间质性肺病的一种主要类型，其患者数可以通过间质性肺病的患者数据中体现出来（图 1）。

化合物对A549细胞形态及细胞中α-SMA和E-Cad蛋白表达的影响（用10ng/mL的TGF-β建立模型，，化合物和阳性对照浓度均为10μM）
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R914;R96

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本文编号：2605458