关键词:
杂合药效团
抗癌活性
单晶结构
分子对接
分子动力学
分子设计
摘要:
本论文主要包括以下两个部分的研究内容。\n 第一部分:基于杂合药效团指导设计的N-取代芳甲基四氢吡啶连吲哚:合成、单晶结构及抗癌活性研究\n 为了寻找具有高效抗癌活性的医药先导化合物,本文在前期研究工作的基础上,基于杂合药效团指导的药物分子设计策略,将具有生物活性的两个分子实体N-取代芳甲基哌啶-4-酮及5-取代吲哚通过碳-碳单键的形成来构建新的杂合子,合成了42个N-取代芳甲基四氢吡啶连吲哚类化合物(Ⅰ1~Ⅰ42),系列(Ⅰ)目标化合物的通式如下:Ⅰ1: R1=ph, R2=HⅠ2: R1=4-F-ph, R2=HⅠ3: R1=4-Cl-ph, R2=HⅠ4: R1=4-He-ph, R2=HⅠ5: R1=4-OMe-ph, R2=HⅠ6: R1=2-F-ph, R2=HⅠ7: R1=2-Cl-ph, R2=HⅠ8: R1=3,4-di(OHe)-ph, R2=HⅠ9: R1=2-pyridyl, R2=HⅠ10: R1=3-pyridyl, R2=HⅠ11: R1=2-furyl, R2=HⅠ12: R1=2-tetrafuryl, R2=HⅠ13: R1=phCH2-, R2=HⅠ14: R1=ph, R2=OMeⅠ15: R1=4-F-ph, R2=OMeⅠ16: R1=4-Cl-ph, R2=OMeⅠ17: R1=4-Me-ph, R2=OMeⅠ18: R1=4-OMe-ph, R2=OMeⅠ19: R1=2-F-ph, R2=OMeⅠ20: R1=2-Cl-ph, R2=OMeⅠ21: R1=3,4-di(OMe)-ph, R2=OMeⅠ22: R1=3,5-di(F)-ph, R2=OMeⅠ23: R1=2-pyridyl, R2=OMeⅠ24: R1=3-pyridyl, R2=OMeⅠ25: R1=2-furyl, R2=OMeⅠ26: R1=2-tetrafuryl, R2=OMeⅠ27: R1=phCH2-, R2=OMeⅠ28: R1=ph, R2=BrⅠ29: R1=4-F-ph, R2=BrⅠ30: R1=4-Cl-ph, R2=BrⅠ31: R1=4-Me-ph, R2=BrⅠ32: R1=4-OMe-ph, R2=BrⅠ33: R1=2-F-ph, R2=BrⅠ34: R1=2-Cl-ph, R2=Br35: R1=3,5-di(F)-ph, R2=BrⅠ36: R1=2-pyridyl, R2=BrⅠ37: R1=3-pyridyl, R2=BrⅠ38: R1=2-furyl, R2=BrⅠ39: R1=2-tetrafuryl, R2=BrⅠ40: R1=phCH2-, R2=BrⅠ41: R1=4-F-ph, R2=CNⅠ42: R1=4-Cl-ph, R2=CN\n 采用了元素分析、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、质谱(EI-MS)等,对系列(Ⅰ)目标化合物进行了结构表征。为了进一步探究N-取代芳甲基四氢吡啶连吲哚类化合物的空间结构,对化合物(Ⅰ35)、(Ⅰ36)进行了单晶培养,并通过X-射线衍射确定了晶体结构。\n 委托上海医药集团中央研究院及上海师范大学动物细胞-分子生物学实验室,完成了对目标化合物(Ⅰ1~Ⅰ42)的抗癌活性测定,同时通过吖啶橙荧光染色、流式细胞分析及细胞周期阻滞等实验研究了该类化合物的初步作用机制,此外,通过代谢稳定性研究实验对该类化合物的成药性进行了初步的评价。初步的生物测试结果表明大多数化合物对受检的9类人类癌细胞系(K562,Jurkat,U937, THP-1,ECA-109,MCF7,MDA-MB-231,HO-8910,SMMC-7721)都表现出很好的抗癌活性,且对白血病K562表现出更高的细胞毒活性。化合物(Ⅰ30)、(Ⅰ31)是这类化合物中活性最好的两个化合物,它们抗白血病K562的IC50值分别是1.22及1.22 uM,其活性优于抗癌临床药5-氟脲嘧啶(IC50=8.56 uM)。吖啶橙荧光染色、流式细胞分析及细胞周期分析实验表明化合物(Ⅰ31)是通过诱导白血病K562细胞凋亡来抑制白血病K562细胞增殖。此外,对化合物(Ⅰ30)、(Ⅰ31)在人类及大鼠肝微粒体中的代谢稳定性进行了研究,结果表明它们都表现出很好的代谢稳定性,且化合物(Ⅰ30)、(Ⅰ31)对人肝微粒体5种药物代谢酶的催化活性不存在竞争性抑制作用,说明化合物(Ⅰ30)、(Ⅰ31)可作为原型分子进行进一步的抗白血病试剂开发。\n 第二部分:基于受体氢键指导设计的含手性酯臂的顺式烯啶虫胺类似物:合成,杀虫活性,分子对接及分子动力学模拟研究\n 为了寻找符合新农药发展要求的新烟碱类杀虫剂先导化合物,基于本课题组前期研究工作的基础,尤其是课