新型核苷类双功能共轭抗癌分子的合成、筛选及构效关系的研究

1、新型核苷类双功能共轭抗癌分子的合成、筛选及构效关系的研究随着我国的癌症发病率和死亡率的逐年上升 , 癌症已经成为我国首要的致死病因。据估计 ,2015 年我国癌症新增病例和死亡人数分别为 430 万人和 280 万人 , 因此研发新的抗癌药物对我国乃至世界的卫生医疗事业具有重大意义。传统的抗癌药物缺乏对肿瘤的选择性 , 具有副作用大的缺点 , 本研究从活性小分子氧化萜酮 ohct入手 , 设计合成了一些单功能 ohct衍生物 , 并在此基础上 , 合成与筛选出了对肿瘤细胞具有选择性杀伤作用的双功能共辗 ohct衍生物 dt-qx。dt-qx的结构主要由两部分功能不同的基团结构组成 , 脱氧胸苷

2、部分是抗病毒核苷类药物齐多夫定 , 喹喔啉部分是 ohct的席夫碱衍生物 , 中间由一个长链通过酰胺键和三唑环将两部分连接起来。 dt-qx是一种对肿瘤细胞有选择性杀伤作用的活性分子 , 并具有用于光动力学治疗的光敏剂的特性 , 在紫外波段能够被激发 , 从而对肿瘤细胞产生光敏毒性。 为了进一步研究 dt-qx的构效关系 , 我们设计合成了多种 dt-qx的类似物和结构对照化合物。其中 dt-qx类似物主要体现在三个方面 : 改变两个功能基团间的连接链长 , 以两个碳原子为递增单位 , 从 c2到 c8;对喹喔啉结构的修饰 , 主要是苯环上的卤素取代, 有 f、c1 取代等 ;ohct结构的顺

3、式和反式异构体。 dt-qx的结构对照化合物有 : 分别取代两个功能基团 , 如用脱氧吡喃半乳糖苷结构替换脱氧胸苷结构 ;用芘基结构替换 ohct喹喔啉结构。通过体外细胞毒性实验发现 , 在化学结构上分别替换了两个功能基团后 , 化合物的细胞毒性大大降低 , 说明了脱氧胸苷部分和喹喔啉结构是 dt-qx抗癌活性的必备结构。 进一步通过比较 dt-qx类似物的活性 , 得出了该类化合物的构效关系:随着连接链长的增加 , 化合物的活性增加 ,c6 和 c8的活性类似 , 即c8=c6>c4>c2; 单卤素原子取代位置不同, 活性不同 ,fa>fb;dt-qx 的顺式异构体活性大于

4、反式异构体。另外 , 在无紫外激发下 , 卤素取代的类似物活性略低于 dt-qx,而在紫外激发下 ,卤素取代的类似物活性高于dt-qx,其中 2c1(苯环上两个氯原子取代)的活性最高。化合物 2c1与市售抗癌药物吉西他滨和舒尼替尼的体外抗癌活性的对比表明 , 吉西他滨对于肝癌细胞bel-7402 和胰腺癌细胞 panc-1的 ec50在 50-100 mol/l, 舒尼替尼对这两种细胞的 ec50均为 11-13 mol/l, 而 2c1在无紫外激发下 , 对这两种细胞的 ec50为 20-50 mol/l, 在强度为 3.6 j/cm2 的紫外激发下 ,ec50 分别为 0.67 mol/l

5、 和 1.3 mol/l, 是舒尼替尼抗癌活性的 10 倍。我们对 dt-qx类似物在 uva激发下 , 抗癌活性显著性升高的机理做了深入的研究。流式细胞分析结果显示 ,2c1 在 uva激发下 , 加速了细胞的凋亡进程 , 而此时无 uva激发的实验组 , 细胞还未表现出异常的凋亡现象 , 即 2c1 还未对细胞产生任何毒性 , 说明了 uva激发 2c1产生的细胞毒性是一种不同的机理。通过细胞裂解液的hplc分析 , 发现 2c1在 uva激发下 ,诱导了细胞内某些物质含量的显著性升高 , 而 2c1 本身并未发生变化。用活性氧探针 dcfh-da装载于细胞内发现 ,2c1 处理组在 uva激发下 , 整个细胞呈绿色荧光 , 而无 uva激发的 2c1组和无 2c1组均无荧光 , 说明了 2c1的存在和 uva的激发均是活性氧产生的必要条件。 我们也对 uva照射的时机和强度做了定量分析, 发现在 2cl 处理细胞 5 小时后给予 3.0mw/cm2照射 20min, 即 3.6j/cm2 即可最佳地激发2c1的潜在的细胞毒性。进一步通过研究化合物在 uva激发下诱导细胞内活性氧的生成速率 , 发现 2c1比 c6能更快更多的诱导细胞内活性氧的产生 , 这也与 2c1在 uva激发下抗癌活性最佳的实验结果相符 , 实验中还发现,dt-q