（有机化学专业论文）新型吡唑并吡啶类抗肿瘤药物的设计与合成.pdf

i t f 原创性声明 m n , , h i | ；| f l lt删lllli 1 1 1 | i f f f 舢 y 1 7 9 2 6 芝g 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：丞鲨 日期：塑! 里：堡 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：螫竖导师签名：童叁型i 日期：翟坠五三一 l一吖，、，t，t，110，-11ff。鼍、；tl、 一 山东大学硕士学位论文 目录 摘 要一3 a b s t r a c t 。5 符号说明7 第一章前言9 1 1 抗肿瘤药物的研究进展9 1 1 1 细胞毒类抗肿瘤药1 0 1 1 2 以细胞信号转导分子为靶点的抗肿瘤药物1 0 1 1 3 肿瘤新生血管生成抑制药物1 l 1 1 4 肿瘤的诱导分化剂1 1。 1 1 5 细胞周期依赖性蛋白激酶抑制剂1 2 1 2 吡唑并吡啶类化合物的合成方法及生物活性研究概况1 3 1 2 1 合成部分13 1 2 2 生物活性部分。l6 1 3 异嗯唑类化合物对抗肿瘤活性的影响1 9 1 4 目标化合物的设计2 0 第二章2 苯基3 - ( 5 一( 胺甲基) 异嗯唑- 3 - 基) - 5 甲酸乙酯- h 一吡唑【1 ，5 一a p e 啶系列化 合物的合成。2 2 2 1 反应路线的设计2 2 2 2 实验部分2 4 2 2 1 仪器与试剂2 4 2 2 2 目标化合物的合成2 4 2 3 结果与讨论3 7 2 3 1 实验过程3 7 2 3 2 抗肿瘤活性测试3 8 总结论4 2 参考文献4 3 附 圈：4 7二二j 致谢7 0 攻读硕士论文期间发表的论文一7 l 山东大学硕士学位论文 c o n t e n t s a b s t r a c ti nc h i n e s e 3 a b s t r a c ti ne n g l i s h 5 a b o u ts i g n se m p l o y e d 7 c h a p t e rif o r e w o r d 9 1 1t h ep r o g r e s so fa n t i c a n c e rd r u g s 9 1 1 1c y t o t o x i ca n t i - c a n c e rd r u g s 10 1 1 2t h ea n t i - c a n c e rd r u g sb a s i co nc e l ls i g n a lt r a n s d u c t i o nm o l e c u l e s 10 1 1 3i n h i b i t o r so f t u m o ra n g i o g e n e s i s 11 1 1 4t h ei n d u c t i o na g e n to f t u m o r 11 1 1 5i n h i b i t o r so fc y c l i n - d e p e n d e n tp r o t e i nl ( i n a s e 12 1 2s u r v e yo f t h es y n t h e s i sa n db i o l o g i c a la c t i v i t yo f p y r a z o l o p y r i d i n e s 1 3 1 2 1t h ep a r to f s y n t h e s i s 1 3 1 2 2t h ep a r to fb i o l o g i c a la c t i v i t y 16 1 3t h ei n f l u e n c eo fi s o x a z o l ec o m p o u n d sa g a i n s tt u m o ra c t i v i t y 19 1 4t l ed e s i g no f t a r g e tc o m p o u n d s 2 0 c h a p t e ri it h es y n t h e s i so fe t h y l3 - 【5 一( a m i n o m e t h y i ) i s o x a z o l - 3 - y 1 - 2 一p h e n y l h - p y r a z o l o 1 ，5 一a p y r i d i n e 一5 - e a r b o x y l a t e s 2 2 s e c t i o ni d e s i g no f s y n t h e t i cr o u t e 2 2 s e c t i o ni i e x p e r i m e n t a lp a r t s 2 4 2 2 1i n s t r u m e n t sa n dr e a g e n t s 2 4 2 2 2s y n t h e s i so f t a r g e tc o m p o u n d s 2 4 s e c t i o nl i i r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 3 7 2 3 1e x p e r i m e n t a lp a r t s 一3 7 2 3 21 l e s to f a n t i - t u m o ra c t i v i t y 3 8 c o n c l u s i o n 4 2 r e f e r e n c e s 4 3 a p p e n d e ds p e c t r a 4 7 a c k n o w l e d g m e n t 7 0 p u b l i s h e da r t i c l e s 71 2 山东大学硕士学位论文 摘要 本论文主要包括新型吡唑并吡啶类抗肿瘤药物的设计与合成工作。 吡唑并吡啶化合物是一类非常重要的稠杂环，由于其广泛的生理活性以及和 吲哚、氮杂吲哚等在结构上的类似性，近年来引起了人们广泛的研究兴趣。该类 化合物在防治克氏阴性和阳性细菌、肿瘤和癌症、哮喘病、神经性疾病、骨骼疏 松症和老年痴呆症等方面有很好的疗效。毗唑并吡啶类衍生物主要有吡唑并 【3 , 4 - b j f l t j ：啶、吡唑并【l ，5 - a n f l ：啶、吡唑并【4 ，3 - c 1 1 比啶等几类。 而研究最多的当属吡唑并【l ，5 a l p 啶系列化合物，它的合成方法主要包括： a ，由n 胺基吡啶盐合成；b ，由1 氮杂环丙烯合成；c ，由5 锂甲基3 甲基吡唑 1 羧酸盐和二硫缩烯酮反应合成；d ，由分子内缩合反应合成等。吡唑并 1 ，5 a 】 毗啶系列化合物的生物活性主要表现在：a ，作为疱疹病毒抑制剂；b ，作为多巴 胺受体抗体；c ，作为p 3 8 蛋白激酶抑制剂；d ，作为腺苷受体拮抗剂等。但是对 于吡唑并【1 ，5 a 】吡啶系列化合物在抗肿瘤活性方面的研究较少，由此我们把注意 力放在了吡唑并【l ，5 a 】吡啶系列化合物抗肿瘤活性方面的研究。 经查阅大量文献后我们发现异嗯唑及异嗯唑衍生物也是一类重要的杂环化 合物。它们不仅是有机合成中的重要合成子和中间体，同时还具有广谱药理活性 和生物活性的。其主要的药理活性有止痛、消炎、抗痨、抗惊厥、抗菌、抗神经 兴奋和治疗阿尔茨海默病等。异嗯唑类化合物也是含氮杂环化合物生物活性研究 的热点，受到化学家和药物学家的广泛关注。近来不少药物学家将异嗯唑环引入 到目标化合物中来提高化合物的抗肿瘤活性，并取得了良好的效果。 由此我们想将异嗯唑环引入到吡唑【1 ，5 a p t t 啶环上去以提高其抗肿瘤活性， 我们设计了一系列新型2 苯基3 ( 5 ( 胺甲基) 异嗯唑3 基) - 5 甲酸乙酯h 吡唑 【1 ，5 a n t ：啶化合物，并对其进行了合成。结合我们实验室以前的工作，我们从苯 乙酮出发，经过8 步反应合成了1 1 ( 1 l a i l k ) 个最终化合物，所有最终化合物 以及重要中间体的结构均经过了1 h n m r 、1 3 c n m r 、i r 和l c m s 分析验证， 山东大学硕士学位论文 合成路线如下： 而后，我们将所有最终化合物以及重要中间体对人胰腺癌s w - 1 9 9 0 细胞， 人膀胱癌t - 2 4 细胞，人乳腺癌m c f 7 细胞和人肺癌a 5 4 9 细胞进行了抗肿瘤活 性的测试。其中化合物1 0 、化合物l i e 、化合物l l e 对体外培养的人胰腺癌 s w - 1 9 9 0 细胞，人膀胱癌t - 2 4 细胞，人乳腺癌m c f 7 细胞和人肺癌a 5 4 9 细胞 均具有一定的细胞生长抑制作用，化合物l i d 对人肺癌a 5 4 9 细胞和人乳腺癌 m c f 7 细胞具有较强的细胞生长抑制作用，具有较好的选择性。 4 关键词：吡唑并【l ，5 a n l = 匕啶，异嗯唑环，合成，抗肿瘤活性 砂 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h i st h e s i sc o n s i s t so ft h e d e s i g n a n d s y n t h e s i so fan e ws e r i e s o f p y r a z o l o p y r i d i n ec o m p o u n d sw i t hp o t e n ta n t i - t u m o ra c t i v i t i e s p y r a z o l o p y r i d i n e d e r i v a t i v ei sa l l i m p o r t a n t c l a s so ff u s e d h e t e r o c y c l i c p y r a z o l o p y r i d i n e sh a v ea t t r a c t e dc o n s i d e r a b l ea t t e n t i o nd u et o t h e i rw i d e s p r e a d b i o l o g i c a la c t i v i t i e sa n dt h e i rs t r u c t u r es i m i l a r i t yw i t hi n d o l ea n da z a - i n d o l e t h e s e c o m p o u n d sh a v eg o o dr e s u l t si nt h ec u r eo fg r a m sn e g a t i v ea n dp o s i t i v eb a c t e r i a , t u m o r sa n dc a n c e r , a s t h m a , n e u r o l o g i c a ld i s e a s e s ，b o n eo s t e o p o r o s i s ，a n ds e n i l e d e m e n t i a p y r a z o l o p y r i d i n e sm a i n l yi n c l u d ep y r a z o l o 3 ，4 - b p y r i d i n e s ，p y r a z o l o 1 ，5 - a 】 p y r i d i n e s ，p y r a z o l o 4 ，3 - c p y d d i n e sa n do t h e rs e r i e s b u t p y r a z o l o 1 ，5 - a p y r i d i n e sh a v ea t t r a c t e dm o r ea t t e n t i o nt h a no t h e rs e r i e s t h e s y n t h e s i sm e t h o d so fp y r a z o l o 1 ，5 - a p y r i d i n e si n c l u d e ：a ，b yt h em e t h o do fn - a m i n o p y r i d i n i u m ；b ，b yt h em e t h o do f n - a m i n o p y r i d i n e s 诚1 j i la l k y n e s ；c ，b yt h em e t h o do f l i t h i u m 5 - l i t h i o m e t h y l - 3 m e t h y l p y r a z o l e - l - c a r b o x y l a t e a n di t sr e a c t i o n 、析t h a - o x o k e t e n ed i t h i o a c e t a l s ，d ，b yt h em e t h o do fa nu n u s u a li n t r a m o l e c u l a r c o n d e n s a t i o no fa ，1 3 - u n s a t u r a t e de s t e r s 诚t ha l d e h y d e s a n dt h e i rb i o l o g i c a la c t i v i t i e s i n c l u d e ：钆a si n h i b i t o ro fh e r p e s ；b ，a sd o p a m i n er e c e p t o ra n t a g o n i s t s ；c ，a sp o t e n t p 3 8k i n a s ei n h i b i t o r s ；d ，a sa d e n o s i n ea 1r e c e p t o ra n t a g o n i s t h o w e v e r f e w r e p o r t s e x i s ti nt h el i t e r a t u r er e g a r d i n gt h ea n t i c a n c e ra c t i v i t yo fp y r a z o l o 1 ，5 - a 】p y r i d i n e s ， w h i c hp r o m p t e du st o e x p l o r et h ea n t i t u m o ra c t i v i t yo fp y r a z o l o 1 5 - a p y r i d i n e s c a f f o l d s u r v e yo f l i t e r a t u r er e v e a l e dt h a ti s o x a z o l ea n di s o x a z o l ed e r i v a t i v e sa r ea l s oo n e i m p o r t a n tc l a s so fh e t e r o c y c l i cc o m p o u n d s t h e ya g en o to n l yi m p o r t a n ti n t e r m e d i a t e s y n t h o ni no r g a n i cs y n t h e s i s ，b u ta l s ot h ep o t e n tc o m p o u n d s 埘t lt h eb r o a ds p e c t r u m p h a r m a c o l o g i c a la c t i v i t ya n db i o l o g i c a la c t i v i t y t h e i rp h a r m a c o l o g i c a la c t i v i t i e s i n c l u d e a n a l g e s i c s ，a n t i - i n f l a m m a t o r y , a n t i - t b ，a n t i c o n v u l s a n t , a n t i b a c t e r i a l ， a n t i - n e u r o l o g i c a le x c i t e m e n ta n dt r e a t m e n to fa l z h e i m e r sd i s e a s ea n ds oo n b e c a u s e 5 山东大学硕士学位论文 i s o x a z o l eh e t e r o e y c l i cc o m p o u n d sc o n t a i n i n gn i t r o g e nc o m p o u n d sa r ea l s oh o ts p o t s o fb i o l o g i c a la c t i v i t i e sr e s e a r c h , t h ec h e m i s t sa n dp h a r m a c e u t i c a ls c i e n t i s t sa i n t e r e s t i n gi n t h ei s o x a z o l eh e t e r o c y e l i ec o m p o u n d s r e c e n t l ym a n ys c i e n t i s t s i n t r o d u c ei s o x a z o l er i n gi n t ot h et a r g e tc o m p o u n d st oi m p r o v et h ea n t i t u m o ra c t i v i t y o f c o m p o u n d sa n dh a v er e c e i v e dg o o dr e s u l t s t h e r e f o r ew ea r ei n t e r e s t e di nt h e i n c o r p o r a t i o no fi s o x a z o l ec o r e i n t o p y m z o l o 【1 ，5 a 】p y r i d i n es c 柚f o l d t oi m p r o v et h eb i o l o g i c a l a c t i v i t y t h u s ，e t h y l - 3 - 【5 一( a m i n o m e t h y l ) i s o x a z o l - 3 - y 1 一2 - p h e n y lh - p y r a z o l o 1 ，5 - a p y r i d i n e 一5 一c a r b o x y l a t e s w e r ed e s i g n e da n ds y n t h e s i z e d i nc o n t i n u a t i o no fo u rp r e v i o u sw o r k , 11f i n a l c o m p o u n d s ( 1l a 一11 k ) w e r es y n t h e s i z e di n8s t e p sf r o ma c e t o p h e n o n e t h es t r u c t u r e s o fa l lt h ef i n a l c o m p o u n d sa n dt h ei m p o r t a n ti n t e r m e d i a t ec o m p o u n d sh a v eb e e n c o n f i r m e db y1 h n m r ，1 3 c n m r , i ra n dl c m sa n a l y s i s t h e n ，t h en e wp y r a z o l o 1 ，5 - a p y r i d i n ed e r i v a t i v e sw e r ee v a l u a t e d nv i t r oa g a i n s t t h ec e l lp r o l i f e r a t i o no fs e v e r a lh u m a nt u m o rc e l ll i n e s t h eh u m a nt u m o rc e l l s i n c l u d e dh u m a np a n c r e a t i cc a n c e rs w - 19 9 0c e l l s ，h u m a nb l a d d e rc a n c e rt - 2 4c e l l s ， h u m a nb r e a s tc a n c e rm c f - 7c e l l s ，h u m a nl u n gc a n c e ra - 5 4 9c e l l s t h ec o m p o u n d s ( 1 0 ，l i e , 1 1 e ) e x h i b i tp o t e n ta c t i v i t i e sa g a i n s th u m a np a n c r e a t i cc a n c e rs w - 1 9 9 0c e l l s ， h u m a nb l a d d e rc a n c e rt - 2 4c e l l s ，h u m a nb r e a s tc a n c e rm c f - 7c e l l s ，h u m a nl u n g c a n c e ra - 5 4 9c e l l s c o m p o u n dl i de x h i b i t se x c e l l e n ts p e c i a la c t i v i t i e sa g a i n s th u m a n l u n gc a n c e ra - 5 4 9c e l l sa n dh u m a nb r e a s tc a n c e rm c f - 7c e l l s 6 k e y w o r d ：p y r a z o l o 1 ，5 一a p y r i d i n e ，i s o x a z o l e ，s y n t h e s i s ，a n t i t u m o ra c t i v i t i e s 砂 山东大学硕士学位论文 符号说明 g ，克； l l ，小时； m i n , 分钟； m l ，毫升； m o l ，摩尔； o c ，摄氏度； r ，r e f l u x ，回流； r t ，r o o mt e m p er ：a t u 他，室温； 6 ，化学位移，单位p p m ； m p ，m e l t i n gp o i n t ，熔点； c p ，c h e m i c a lp u r e , 化学纯； a r ，a n a l y t i c a lr e a g e n t ，分析纯； i c 5 0 ，h a l fi n h i b i t o r yc o n c e n t r a t i o n , 半数抑茵浓度； a r , a r y l ，芳基； p h , p h e n y l ，苯基； b n , b e n z y l ，苄基； e t o h ，e t h a n o l ，乙醇； t e a ，t r i e t h y l a m i n e ，三乙胺； t h et e t r a h y d r o f u r a n , 四氢呋喃； t m s ，t e t r a m e t h y l s i l a n e ，四甲基硅烷； c d c l 3 ，d e u t e r i u mc h l o r o f o r m ，氘代氯仿； d m s o ，d i m e t h y l s u l f o x i d e ，二甲基亚砜； d m s o - d 6 ，h e x a d e u t e r i o d i m e t h y l s u l f o x i d e ，六氘代二甲基亚砜； d m f , n , n - d i m e t h y l f o r m a m i d e ，n , n - - - 甲基甲酰胺； n c s ，n - c h l o r o s u c c i n i m i d e ，n - 氯代丁二酰亚胺； 7 山东大学硕士学位论文 8 n b s ，n - b r o m o s u c c i n i m i d e ，n - 溴代丁二酰亚胺； i r , i n f r a - r e ds p e c t r o s c o p y , 红外光谱； t l c ，t h i nl a y e rc h r o m a t o g r a m ，薄层色谱； 1 hn m r , p r o t o nm a g n e t i cr e s o n a n c e ，质子核磁共振波谱； 1 3 cn m r ，c a r b o n 1 3m a g n e t i cr e s o n a n c e ，1 3 c 核磁共振波谱； h r - t o f m s ，h i g h - r e s o l u t i o nt i m e - o f - f l i g h tm a s ss p e c t r o m e t r y , 高分辨飞行 时间质谱。 一i 山东大学硕士学位论文 第一章前言 1 1 抗肿瘤药物的研究进展 癌症是严重威胁人类生命的常见病和多发病，其死亡率仅次于心血管病而位 居第二。随着分子肿瘤学的发展，人们发现细胞周期失控是癌变的重要原因。细 胞内促增殖系统成分的过度表达与抑增殖系统成分的缺失均可引起细胞增殖失 控而导致癌变。随着生命科学研究的飞速进展，恶性肿瘤细胞内的信号转导、细 胞周期的调控、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外基质的相互作用等各 种基本过程正在被逐步阐明。以一些与肿瘤细胞分化增殖相关的细胞信号转导通 路的关键酶作为药物筛选靶点，发现选择性作用于特定靶点的高效、低毒、特异 性强的新型抗癌药物已成为当今抗肿瘤药物研究开发的重要方向。目前抗肿瘤药 物研发的焦点正在从传统细胞毒类药物转移到针对肿瘤细胞内信号转导通路的 新型抗肿瘤药物。导致这一转变的本质根源在于：传统细胞毒类药物由于主要作 用于d n a 、r n a 和微管蛋白等与细胞生死攸关的共有组分，致使其选择性低、 毒性大。相反，多种信号转导通路的关键组分在正常细胞与肿瘤细胞及不同类型 肿瘤细胞之间存在巨大差异，这一差异的存在及阐明使高选择性、高效、低毒的 新型抗肿瘤药物的研发面临历史性的重大机遇。正是上述差异使肿瘤细胞区别于 正常细胞。靶向这些组分的抗肿瘤药物不但可以降低毒性，而且可实现个体化治 疗，使治疗效益最大化。 目前国内外关注的抗肿瘤作用的新靶点和相应的新型抗肿瘤剂或手段有：a ， 以细胞信号转导分子为靶点：包括蛋白酪氨酸抑制剂、法尼基转移酶抑制剂、m a p k 信号转导通路抑制剂、细胞周期调控剂；b ，以新生血管为靶点：新生血管生成 抑制剂；c ，减少癌细胞脱落、粘附和基底膜降解：抗转移药；d ，以端粒酶为靶 点：抗肿瘤端粒酶抑制剂；e ，针对癌细胞耐药性：耐药逆转剂；f ，促进恶性细 胞成熟分化：分化诱导剂：g ，特异性杀伤癌细胞：导向治疗；h ，增强放疗和化 疗的疗效：肿瘤治疗增敏剂；i ，提高或调解机体免疫功能：生物反应调节剂；j ， 针对癌基因和抑癌基因：基因治疗导入野生型抑癌基因、自杀基因、抗耐药 9 山东大学硕士学位论文 基因及反义寡核苷酸、肿瘤基因工程瘤菌。 下面简单的介绍一下几类比较有代表性的抗癌药物： 1 1 1 细胞毒类抗肿瘤药 拓扑异构酶抑制剂：真核细胞d n a 拓扑异构酶i 【l 】是生物体内及其重要的细 胞核内酶，参与d n a 复制、转录和修复等所有关键的核内过程。d n a 拓扑异构 酶i 已成为重要的抗肿瘤药物研究新靶点。拓扑异构酶i 抑制剂已成为高选择性 抗肿瘤药物研究的一个主攻方向。由于肿瘤细胞具有快速增殖的特性，其t o p o 酶的含量及活性远远高于正常体细胞，因此抑制t o p o 酶活性就能起到阻止肿瘤细 胞快速增殖，进而杀死肿瘤细胞的作用。t o p o 酶已成为个公认的抗癌药物的作用 靶点【2 ，3 1 。 1 1 2 以细胞信号转导分子为靶点的抗肿瘤药物 p k c 是c a 2 + 和磷脂依赖性蛋白激酶家族，需由第二信使二酰基甘油( d a g ) 激 活。p k c 是细胞信息传导过程中起重要作用的调节酶，又是促癌物质佛波酯的高 亲合力受体或靶点。佛波酯促癌物t p a ( 1 2 2 0 2t e t r a d e c a n o y l p h o r b o l 2 1 3 2 a c 2 e t a t e ) 可取代d a g 活化p k c 。在正常生理状态下，p k c 的活化是短暂的。因为d a g 自 细胞膜上产生后数秒或数分钟内即消失。但用t p a 处理细胞时，首先引起p k c 的 持续活化，然后导致该酶的降解，最终从细胞中耗竭。前者是t p a 的正向作用， 后者则为负向作用。p k c 过度表达与耗竭的细胞则有可能“逃脱 生长因子的负 反馈控制，成为“失控 的增殖细胞致癌。p k c 活化剂一般都有促癌活性，而在 p k c 抑制剂中不少化合物具有抗促癌或抗癌活性。p k c 抑制剂根据作用部位可分 为：a ，作用于p k c 催化区的抑制剂如s t a u r o s p o r i n e ；b ，作用于p k c 调节区的抑 制剂如c a l p h o s t i nc ；c ，作用于p k c 催化区和调节区的抑制剂如地喹氯胺类。 s t a u r o s - p o r i n e 是目前发现的最强的p k c 抑制剂，已进入临床评价阶段。 蛋白酪氨激酶( p t k ) 抑制剂：p t k 是一组酶系，能催化a t p 上的磷酸基转移 一到许多重要的蛋白质的酪氨酸残基上，使其残基磷酸化，从而激活各种底物酶， 通过一系列反应影响细胞的生长、增殖和分化。多数肿瘤细胞p t k 活性异常升高， 因此p t k 是一个非常重要和有价值的抗肿瘤靶点【4 1 。 山东大学硕士学位论文 1 1 3 肿瘤新生血管生成抑制药物 原发肿瘤的生长和转移是依赖于新生血管生成的，开发和研究能够破坏或抑 制血管生成、有效地抑制肿瘤生长和转移的药物( 称为t a 抑制剂) ，是新型抗肿瘤 药物研究的活跃领域之一。在实体瘤的恶性生长和转移中，肿瘤的新生血管生成 起着非常重要的作用，它为肿瘤的生长提供了所必需的营养和氧气。与抑制肿瘤 生长的传统治疗方式相比，靶向新生血管生成的治疗模式可能意味着更高的特异 性，更低的毒性以及更有利于克服肿瘤的耐药性，而且还可广泛用于多种肿瘤转 移的治疗。血管内皮细胞生长因子( v a s c u l a r e n d o t h e l i a lg r o w t hf a c t o r , v e g f ) 及 其酪氨酸激酶受体v e g f r 在肿瘤的新生血管生成以及维持肿瘤中的既存血管具 有极其重要的作用，是阻断肿瘤新生血管生成中的重要靶点。目前除了第一个被 f d a 批准上市的a v a s t i n 以外，还有数十个候选抗肿瘤血管生成抑制剂正在进行各 期临床试验。近来的研究发现，a n g i o s t a t i n 和e n d o s t a t i n 可通过拮抗血管生成因子，。 发挥高效抗肿瘤作用【5 6 1 。 1 1 4 肿瘤的诱导分化剂 诱导分化治疗是肿瘤治疗的一个新领域，已经成为国际肿瘤治疗的新热点。 通过诱导肿瘤细胞凋亡达到肿瘤缩小、消退的目的已成为当今肿瘤治疗的研究热 点。近年来，肿瘤分子生物学的研究表明：恶性肿瘤在发生是一种细胞分化的紊 乱，引起细胞分化的抑制的特异性基因在一定条件下是可逆的。诱导分化治疗正 式基于上述认识而产生的，它可以解除肿瘤细胞的发育缺陷，使其进一步分化并 逆转其增殖、浸润、转移等恶性表现，使之最终成为正常或接近正常的细胞，从 而成为控制肿瘤的一种新途径。促进恶性细胞向成熟分化的抗癌药物称分化诱导 剂。 t n f 是主要药物之一，可诱导某些肿瘤细胞凋亡来抑制癌细胞增生【7 1 。t n f 为激发性细胞因子，可启动广泛的免疫炎性反应，介导天然细胞毒细胞、单核细 胞和巨噬细胞，对癌细胞有杀伤和溶瘤作用。还可作用于血管内皮细胞，使肿瘤 的血管变形受损或形成血栓，导致肿瘤发生出血性坏死而消退。 维a 酸类化合物具有肿瘤细胞分化诱导作用，目前全反式维甲酸和a s 2 0 3 用 于白血病的治疗已经取得很好的疗效。 山东大学硕士学位论文 霍乱毒素( e h o l e r a t o x i n ) 可诱导恶性胶质瘤分化为成熟的胶质细胞。在恶性胶 质瘤细胞中，p 1 3 k p k b 通路被激活，从而是其下游的激酶分子g s k 2 31 3 活性收 一 到抑制，细胞核内的c y c l i nd 1 的活性和表达量均大量升高。霍乱毒素( c h o l e r a t o x i n ) 可以抑制p 1 3 舯k b 通路，从而激活激酶g s k 2 31 3 的活性，诱导c y c l i n d l 的磷酸 化，使c y e l i n d l 从胞核输出胞浆，被依赖泛素蛋白酶体识别后降解，从而胞内 的c y c l i n d l 量降低，抑制恶性胶质瘤的增殖，诱导恶性胶质瘤分化为正常的胶质 细胞。 1 1 5 细胞周期依赖性蛋白激酶抑制剂 细胞周期是一种非常复杂和精细的调节过程，有大量调节蛋白参与其中。此 过程的核心是细胞周期依赖性蛋白激酶( c d k s ) 。c d k s 的激活又依赖于另一类呈 细胞周期特异性或时相性表达的细胞周期蛋i 兰t ( c y e l i n s ) ，而c d k s 调节的关键步 骤是细胞周期关卡。因此，细胞周期关卡是新型抗癌药物的潜在靶点，关卡抑制 可以增加肿瘤对化疗和放疗的敏感性。c d k 抑制剂是目前靶向周期信号蛋白抗肿 瘤新药的研发热点。 f l a v o pi r i d o i 由美国国立癌症研究所( n c i ) 筛选得到的类黄酮物质，其抑制蛋 白激酶c y c l i nd i 及c d k l 2 4 ，阻碍细胞从g 期进入s 期，引起细胞周期阻滞。目前 a v e n t i so n e o l o g y 正与n c i 合作对其进行临床i 期试验【8 1 。 u c n 0 1 9 1 是由n c i 研发，正在对t 细胞淋巴瘤进入临床i i 期试验。它是多种 激酶的非特异性抑制剂，使细胞阻止在g l 和g 2 期。u c n 0 1 对细胞生长的影响是 复杂的，在r b 有活性的细胞中，u c n 0 1 引起g l 期阻止，丢失c d k 活性；u c n 0 1 对成淋巴细胞的早期效应是g 2 m 的丢失和诱导细胞凋亡，其作用是不适当地激 活c d k l 和c d k 2 ，误导细胞进入m 期，并引起凋亡。u c n 0 1 另外可能的机制是 抑制关卡激酶l ( c h k l ) ，一种c d e 2 5 磷酸酶抑制剂；这可以提高d n a 损伤剂，如放 射线、顺铂和丝裂霉素等引起的细胞死亡【1 0 】；u c n 0 1 还能通过泛素蛋白酶体 依赖性途径抑带i e 2 f 的表达。 ， 人类经过几十年的不懈努力，恶性肿瘤的药物治疗已有了巨大的进步。现代 科学，特别是生命科学的迅猛发展，正在逐步揭示恶性肿瘤的发生本质，抗肿瘤 药物研究已进入一个新的阶段。紫杉醇等药物的研究成功，表明继续寻找有新作 用机制及独特化学结构的细胞毒性药物仍有重要意义。新型抗肿瘤药物如生长因 1 2 山东大学硕士学位论文 子抑制剂、肿瘤血管生成抑制剂、生物反应调节剂、肿瘤耐药逆转剂、端粒酶抑 制剂、基因工程药物等有着良好的研究开发前景，将使恶性肿瘤的治疗从表治走 向根治。但由于恶性肿瘤的发病机制非常复杂，要达到真正治愈还需要有一个漫 长的过程。 1 2 吡唑并吡啶类化合物的合成方法及生物活性研究概况 在杂环化合物的发展过程中，含氮杂环最为重要。含氮杂环化合物，如吡唑 类、吡啶类、嘧啶类、稠杂环类等化合物是近年发展最为迅速的领域。吡唑并吡 啶化合物是一类非常重要的稠杂环，由于其特定的生理活性以及和吲哚、氮杂吲 哚等在结构上的类似性，近来引起了人们广泛的研究兴趣【1 2 r 该类化合物在防治 克氏阴性和阳性细菌、肿瘤和癌症、哮喘病、神经性疾病、骨胳疏松症和老年痴 呆症等方面有很好的疗效【1 3 - 1 5 1 。吡唑并吡啶衍生物主要有吡唑并【3 ，4 b 】吡啶、, t t z 唑并【3 4 - b 】吡啶、吡唑并【l ，5 a n l ：t ；啶、吡唑并【4 ，3 - c 】吡啶等几类。下面主要介绍 下吡唑并i 1 ，5 a 】吡啶类化合物的合成进展和生物活性。 1 2 1 合成部分 1 2 1 1 由n _ 胺基吡啶盐合成 因为吡唑并【l ，5 a 】吡啶环上有一个桥头氮原子，所以合成该类化合物时大多 用n 胺基吡啶盐为原料。用来合成吡唑并 1 ，5 a 】吡啶化合物的n 一胺基吡啶盐大 致可以分为两类：a ，2 位上有甲叉基或其他取代基，可以用酰化试剂进行关环； b ，2 位上无取代基，一般用亲偶极试剂关环。 1 2 1 1 22 位上有取代基 n - 胺基吡啶化合物l 与苯乙酰氯反应得到较为稳定的叶立德2 后，再经历一个 长时间的回流，生成吡唑并【l ，5 a 】吡啶衍生物3 【1 6 】。 r 1 c h a