抗非小細胞肺癌的2-芳亞胺基-4-噻唑烷酮化合物庫的設(shè)計、合成與生物活性篩選.pdf

1、非小細胞肺癌是最為致命的癌癥之一，每年造成上百萬人死亡。目前，化學(xué)療法是治療非小細胞肺癌最為有效的手段之一，也是不能通過手術(shù)治療的患者延續(xù)生命的最后希望。目前，化學(xué)治療失敗的原因可概括為兩方面。第一，化學(xué)治療藥劑的選擇性不佳，它們在殺死癌細胞的同時也殺死正常細胞，由此引起的副作用給患者帶來極大的痛苦，當(dāng)患者無法耐受這種痛苦時，化療也宣告失敗。第二，化學(xué)治療試劑僅在治療初期有效，一旦腫瘤產(chǎn)生多藥耐藥性，大部分化療藥物將失去治療作用。為了解

2、決化療發(fā)展遇到的瓶頸問題，開發(fā)能夠選擇性殺滅腫瘤細胞，同時在有效濃度時對正常細胞沒有毒性的藥物顯得尤為重要。此外，新藥物如果具備殺死多藥耐藥性癌細胞的作用將會是目前癌癥的治療領(lǐng)域的一大突破。產(chǎn)生多藥耐藥性的機理是由MDR-1基因編碼的ATP依賴的跨膜藥物泵P糖蛋白（P-gp）在細胞膜過表達。由于抑制P糖蛋白會導(dǎo)致諸多副作用，能治療多藥耐藥性的藥物應(yīng)當(dāng)不是P糖蛋白的底物。 研究發(fā)現(xiàn)兩個噻唑烷酮衍生物可以選擇性殺滅對紫杉醇敏感的非小

3、細胞肺癌H460細胞和抗紫杉醇的非小細胞肺癌細胞H460/TaxR，同時不損傷人體正常成纖維細胞NHFB。為了尋找活性更佳的化合物，人們設(shè)計、合成了多個噻唑烷酮類化合物庫，并進行了生物活性篩選，對化合物的構(gòu)效關(guān)系作出了一定的闡釋。 本課題組已經(jīng)用液相組合合成和氟化學(xué)技術(shù)合成了185個2-芳亞胺基-4-噻唑烷酮，17個3-取代-2-芳亞胺基-4-噻唑烷酮，45個2-芳基-4-噻唑烷酮類化合物的化合物庫，并進行了生物活性篩選和物理化

4、學(xué)性質(zhì)的計算和測定。最終篩選出了11個化合物進行劑量依賴實驗，對于H460細胞，化合物的半數(shù)抑制濃度（IC50）最低可達到300 nM，而對NHFB細胞化合物濃度達到100 μM時仍未達到半數(shù)抑制。 對活性化合物的構(gòu)效關(guān)系分析顯示：活性化合物各環(huán)上的取代基團主要為2-或4-位置的供電子基團。苯亞胺基上的取代基可以為2-或者4-位置的甲基或者氯，但苯基亞甲基上的取代基只能為-NMe2。對11個最有活性的化合物進行的藥效團分析認為，

5、活性化合物的共性是有兩個氫鍵供體和三個疏水區(qū)域。盡管之前的研究工作在生物活性和構(gòu)效關(guān)系分析上取得了良好的進展，但是仍有一定的局限性：化合物庫的多樣性存在一定的不足，如果增加新的原料種類完全有可能獲得新的活性化合物，更多的化合物數(shù)據(jù)有利于我們對構(gòu)效關(guān)系進行更深入的驗證；化合物庫在水中的溶解度過低，不利于生物體內(nèi)實驗的開展。 本論文在課題組已取得的成果基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個包含27個2-芳亞胺基-4-噻唑烷酮化合物的庫，并使用‘Acco

6、rd for Excel’軟件計算了這27個化合物的親水親油平衡常數(shù)和氫鍵供體受體，所有化合物都符合‘rule of 5’的要求。預(yù)期可以發(fā)現(xiàn)一些活性化合物，并從中得出對進一步分析構(gòu)效關(guān)系有價值的信息以利于新化合物庫的設(shè)計。 在化合物庫合成過程中，發(fā)現(xiàn)之前探索的路線并不適合新的化合物庫的合成。經(jīng)過文獻調(diào)研和初期實驗結(jié)果，找到了一個產(chǎn)率可以接受的合成路線。為了能夠找到適合平行合成的反應(yīng)條件，進行了進一步的探索但效果不佳。因此，手工

7、完成了大部分的反應(yīng)并以柱色譜分離得到了產(chǎn)品。以液相色譜/質(zhì)譜和核磁分析了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和純度，用H460、H460/TaxR和NHFB細胞系進行了生物活性篩選。初篩過程中發(fā)現(xiàn)A5和C1兩種化合物在10 μM濃度下對H460和H460/TaxR細胞表現(xiàn)出了一定的抑制，在此濃度下大部分化合物對NHFB沒有毒性作用。 通過此實驗驗證了2-芳亞胺基-4-噻唑烷酮化合物的構(gòu)效關(guān)系。取代基應(yīng)該在2-或4-位置，但是亞甲基端苯環(huán)4-位置并非一定要