汉防己甲素衍生物的合成及其抗肿瘤活性研究

发布时间：2020-09-29 17:39

　　目的:经研究发现,天然化合物汉防己甲素有着优良的抗肿瘤效果。课题组前期对其进行了5位的化学结构改造,并对其进行了抗肿瘤活性筛选,发现5位改造后的抗肿瘤效果有所改善。在此基础上,本文继续以汉防己甲素为先导化合物,通过对其结构进行改造,期望寻找到更加有效的新型抗肿瘤化合物,并对筛选出来的活性较好的化合物做初步的抗肿瘤机制研究。方法:以汉防己甲素为先导化合物,低温环境下进行5位溴取代,生成中间体5-溴汉防己甲素,再通过Suzuki偶联反应与一系列硼酸衍生物反应,得到相应的目标化合物。并将化合物的结构通过MS(质谱)、~1H NMR(核磁共振氢谱)、13C NMR(核磁共振碳谱)、熔点测定等技术手段进行确证。采用CCK-8法对目标化合物进行了初步的体外抗肿瘤活性筛选。以先导化合物汉防己甲素为阳性对照药物,通过考察目标化合物对P388(小鼠白血病细胞)、A549(人肺癌细胞)的抑制率来确定其抗肿瘤效果。对目标化合物的抗肿瘤机制进行初步探索,从13个目标化合物中筛选出活性较好的目标化合物h5,通过流式细胞术测定目标化合物对A549细胞的凋亡及凋亡周期的影响。结果:本文共合成13个未见文献报道的新的汉防己甲素衍生物。经MS、1H NMR、13C NMR、熔点测定等技术手段对化合物的结构进行鉴定,结果表明均为目标化合物的结构。CCK-8法的体外抗肿瘤活性测定结果表明:大部分目标化合物的IC50值小于10μM,其中以P388细胞株筛选的13个新化合物的活性,目标化合物h5、h11、h13的活性均优于先导化合物汉防己甲素;以A549细胞株筛选的13个新化合物的活性,13个目标化合物的活性均优于汉防己甲素。流式细胞术结果分析表明:目标化合物h5可促进A549细胞的凋亡,且成一定的浓度依赖性;目标化合物h5对A549细胞有一定的细胞周期阻滞作用,作用的周期为S期和G2期。结论:经鉴定,13个新的汉防己甲素衍生物均为目标化合物,且均未见文献报道。CCK-8法对目标化合物进行的体外P388和A549细胞增值抑制活性筛选,结果表明目标化合物h5、h11、h13对两种肿瘤细胞均有较高的生物活性。其初步的构效关系表明:在先导化合物的结构中引入含N、O、S的杂环基团,有助于先导化合物的抗肿瘤活性改善;在先导化合物的结构中引入的苯并呋喃基团的生物活性优于苯并噻吩,指示可能在引入的基团中相对于噻吩,呋喃有更好的改善作用;当引入的基团为六元杂环苯并体系时,与先导化合物相连的键在其杂环上比在其苯环上更有抗肿瘤活性。为进一步通过结构优化寻求更加有效的抗肿瘤化合物提供了参考。目标化合物h5对A549细胞的凋亡呈浓度依赖性,且通过对细胞周期的阻滞作用而诱导凋亡。
【学位单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：R284;R285
【部分图文】：

反应流,汉防己甲素,二氯甲烷,单口

图 1 反应流程及 R 基1.2.2 中间产物 5-溴汉防己甲素衍生物的合成将 3 g 汉防己甲素加入到 50 mL 单口瓶中，依次加入 20 mL 三氟乙酸和 10 m水，并且充分溶解。之后将溴水的乙酸溶液 5 mL（1.2 mol/L）缓慢滴入单口瓶中在冰盐浴中反应 4.5 小时（保持温度在-15℃以下）。之后，淬灭反应（50 mL 冰水）同时用氨水调节 pH 到碱性，产物用 200 mL 二氯甲烷萃取 2 次（100 mL/次）。并二氯甲烷层，用饱和食盐水洗涤二氯甲烷层 3 次，适量无水硫酸钠干燥过夜，过滤，将滤液减压旋转蒸干。最后，用 200 mL 乙醚重结晶，过滤后，滤液真空干燥得中间产物。1.2.3 目标化合物汉防己甲素衍生物的合成将中间产物 5-溴汉防己甲素 70 mg（0.1 mmol）加入 50 mL 三颈瓶，用甲苯：

化合物,凋亡,细胞的,周期影响

图 2 化合物 h5 对 A549 细胞凋亡的影响（*P<0.05）合物 h5 对 A549 细胞的周期影响结果可以看出：目标化合物 h5 在 10 μM 作用于 A549 53.2%降到 44.9%，而细胞的 S 期和 G2 期的细胞百分含Control 10 μM

化合物,细胞凋亡,凋亡

化合物h5对A549细胞凋亡周期的影响（*P<0.05）

【参考文献】