吡唑衍生物的多樣性合成及生物活性評(píng)價(jià).pdf

1、在過(guò)去的十幾年中，化學(xué)遺傳學(xué)已經(jīng)成為一種有效研究蛋白質(zhì)功能的新興學(xué)科?；瘜W(xué)遺傳學(xué)以有機(jī)小分子化合物為研究工具，所依據(jù)的理論與傳統(tǒng)的基因?qū)W類似。但是，化學(xué)遺傳學(xué)利用小分子對(duì)蛋白質(zhì)功能進(jìn)行實(shí)時(shí)的直接改變，而非通過(guò)間接影響其基因來(lái)實(shí)現(xiàn)?；瘜W(xué)遺傳學(xué)常?？梢杂脕?lái)確定不同蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)的生命過(guò)程，了解蛋白質(zhì)如何在分子水平上發(fā)揮其生物學(xué)功能，并明確小分子化合物可能具有的藥用價(jià)值。根據(jù)研究起始點(diǎn)的不同，化學(xué)遺傳學(xué)可以分為正向化學(xué)遺傳學(xué)和反向化學(xué)遺傳學(xué)。在正

2、向化學(xué)遺傳學(xué)研究中，科學(xué)家以感興趣的表現(xiàn)型開(kāi)始，以確認(rèn)靶標(biāo)蛋白和藥物前體分子為結(jié)束。
　　 化學(xué)遺傳學(xué)依賴于快速易得、結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣小分子庫(kù)的建立。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性是非常重要的，眾所周知，用來(lái)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)之間相互作用的小分子多為一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然化合物。增加小分子化合物中剛性結(jié)構(gòu)的數(shù)量和種類是必要的，結(jié)構(gòu)上的改變可以影響化合物與蛋白質(zhì)之間的結(jié)合作用，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)之間的相互作用。構(gòu)建化合物結(jié)構(gòu)的多樣化也是非常重要的，因?yàn)榛瘜W(xué)遺傳學(xué)研究中

3、化合物表現(xiàn)型所對(duì)應(yīng)的靶標(biāo)蛋白可能是任何細(xì)胞和生命體的蛋白質(zhì)之一。與傳統(tǒng)的以合成某些具體化合物為目標(biāo)的靶向合成法相比，多樣性合成的目標(biāo)是以簡(jiǎn)單的反應(yīng)原料開(kāi)始，通過(guò)簡(jiǎn)便的方法合成結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣的小分子化合物庫(kù)。
　　 吡唑是一類非常重要的含氮雜環(huán)化合物，對(duì)吡唑衍生物的研究在化學(xué)和醫(yī)藥學(xué)中已經(jīng)占據(jù)了非常重要的位置。吡唑類化合物在表現(xiàn)出一系列廣泛生物活性的同時(shí)，還常常伴有低毒性的特點(diǎn)。對(duì)吡唑類化合物近幾十年的研究表明，吡唑類化合物具有顯著

4、地抗癌、抗菌消炎、抗病毒、抗抑郁、抗血管增生、抗青光眼、抗氧化和鎮(zhèn)痛等藥物學(xué)活性。吡唑類化合物所具有的這些對(duì)人體健康潛在的益處，引起了人們極大的關(guān)注。
　　 基于以上的研究背景，本論文研究的指導(dǎo)思想為：在正向化學(xué)遺傳學(xué)和多樣性合成思想的指導(dǎo)下，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)多樣的吡唑類有機(jī)小分子化合物庫(kù)。研究了體外條件下吡唑類小分子對(duì)肺癌A549細(xì)胞模型的抑制活性，并就其抑制機(jī)理進(jìn)行了探究。
　　 主要成果：
　　 1.合成了一系列

5、新穎的1H-吡唑-5-碳酰腙類衍生物Ⅰ，并研究了化合物對(duì)肺癌A549細(xì)胞增殖的影響。研究結(jié)果表明：化合物對(duì)A549細(xì)胞都表現(xiàn)出抑制增殖的性質(zhì)，且化合物3e的抑制效果最好。深入的研究證實(shí)化合物3e通過(guò)誘導(dǎo)凋亡機(jī)制抑制肺癌細(xì)胞的增殖。
　　 2.常規(guī)條件下，經(jīng)過(guò)縮合反應(yīng)合成了一系列吡唑肟類的化合物Ⅱ，其結(jié)構(gòu)均通過(guò)了紅外、核磁和高分辨質(zhì)譜的表征。異構(gòu)化的中間體6a和6a'，可以通過(guò)與吡唑相連亞甲基化學(xué)位移的不同進(jìn)行區(qū)分，兩種化合物的最

6、終構(gòu)型也得到了X射線單晶衍射的驗(yàn)證。系列化合物對(duì)A549細(xì)胞的抑制效果表現(xiàn)出了劑量依賴性和時(shí)間依賴性，而且化合物的抑制作用主要是通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞的自噬實(shí)現(xiàn)的。
　　 3.化合物1-(2-羰基-2-芳基乙基)-3-芳基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯經(jīng)過(guò)硼氫化鈉的還原作用得到了酯基也被還原的吡唑醇類化合物Ⅲ。化合物的結(jié)構(gòu)全都通過(guò)了紅外、核磁和高分辨質(zhì)譜的表征，部分經(jīng)過(guò)了碳-13譜和X射線單晶衍射的確認(rèn)。初步的生物活性實(shí)驗(yàn)表明，化合物7d和7

7、e通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞自噬和細(xì)胞周期阻滯來(lái)抑制肺癌A549細(xì)胞的增殖。
　　 4.通過(guò)一步微波條件下的無(wú)溶劑反應(yīng)高收率的制各得到了吡唑并[1，5-α]吡嗪-4(5H)-酮化合物Ⅳ和e唑并[3，2-d]吡唑并[1，5-α]吡嗪-5(3H)-酮化合物V?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)得到了充分的表征，而且得到了一種化合物的單晶結(jié)構(gòu)。所合成的化合物Ⅳ對(duì)肺癌A549和H322細(xì)胞均表現(xiàn)出了劑量依賴性的抑制活性。
　　 5.通過(guò)簡(jiǎn)易的兩步法反應(yīng)高收率的制備

8、得到化合物Ⅵ，進(jìn)而經(jīng)過(guò)一步擴(kuò)環(huán)反應(yīng)合成化合物Ⅶ。實(shí)驗(yàn)中還分離得到了化合物Ⅶ的一種副產(chǎn)物。目前，對(duì)于此類吡唑并吡嗪酮類化合物的生物活性實(shí)驗(yàn)正在測(cè)試中。
　　 6.設(shè)計(jì)合成了一系列含有吡唑并[1，5-α]吡嗪結(jié)構(gòu)的熒光化合物Ⅷ，化合物的結(jié)構(gòu)得到了紅外、核磁、高分辨質(zhì)譜和單晶衍射實(shí)驗(yàn)的確認(rèn)。對(duì)化合物的紫外可見(jiàn)和熒光性質(zhì)進(jìn)行了研究；測(cè)試了pH值對(duì)化合物13a在醇水溶液中紫外光譜的影響，并從理論計(jì)算的角度進(jìn)行了解釋?；衔?3a的解離常數(shù)