本文關(guān)鍵詞：新型茚并吡唑類微管蛋白抑制劑的設(shè)計、合成及活性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：惡性腫瘤嚴(yán)重威脅著人類的生命健康,是導(dǎo)致人類死亡的主要原因之一。腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞最大的區(qū)別在于癌細(xì)胞的有絲分裂異常頻繁而且不受控制,這使癌細(xì)胞生長極其依賴于微管蛋白/微管之間的動態(tài)循環(huán)(聚合和解聚)。另外,由于腫瘤細(xì)胞快速分裂增殖過程,腫瘤的侵襲,腫瘤轉(zhuǎn)移等過程極大依賴于周圍血管中養(yǎng)分的供應(yīng),因此腫瘤組織內(nèi)血管增生明顯。而參與腫瘤血管生成的內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)育不夠成熟,需要微管組成的骨架網(wǎng)絡(luò)來維持其形態(tài)。由于微管在腫瘤細(xì)胞的生長和發(fā)育中起到非常關(guān)鍵的作用.使得它成為比較理想的抗腫瘤藥物研究的靶點(diǎn)。目前,微管蛋白抑制已經(jīng)成為一類主要的化療藥物,廣泛用于臨床各類腫瘤的治療。在微管的上,有四個典型的微管蛋白抑制劑結(jié)合的位點(diǎn),分別是紫杉醇結(jié)合位點(diǎn)、laulimalide結(jié)合位點(diǎn)、長春堿結(jié)合位點(diǎn)和秋水仙堿結(jié)合位點(diǎn)。結(jié)合于紫杉醇位點(diǎn)和laulimalide位點(diǎn)的抑制劑,能夠促進(jìn)微管蛋白聚合為微管井抑制已形成的微管解聚,被稱為微管穩(wěn)定劑。而結(jié)合于后兩個位點(diǎn)的抑制劑則能夠促進(jìn)微管的解聚并抑制聚合行為,被稱為微管聚合抑制劑。其中,作用于秋水仙堿位點(diǎn)的新型小分子微管蛋白抑制劑(如CA-4P, OXi4503等)可以作為抗有絲分裂劑和抗血管阻斷劑應(yīng)用,表現(xiàn)出抗瘤譜廣、能抗多藥耐藥性并能抑制腫瘤擴(kuò)散的特性。這也使靶向秋水仙堿位點(diǎn)的小分子微管蛋白抑制劑的研究,成為目前抗腫瘤藥物發(fā)現(xiàn)的熱點(diǎn)之一。秋水仙堿藥物結(jié)合位點(diǎn)的研究,包括抑制劑藥效團(tuán)模型,結(jié)合區(qū)域以及結(jié)構(gòu)特征,不僅為了解蛋白和抑制劑的相互作用提供了依據(jù),更為開展基于靶點(diǎn)結(jié)構(gòu)的合理藥物設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。我們以微管蛋白秋水仙堿結(jié)合位點(diǎn)的晶體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),遵循結(jié)合位點(diǎn)的特征及抑制劑的結(jié)構(gòu)模型,設(shè)計含有全新結(jié)構(gòu)骨架的茚并吡唑類微管蛋白抑制劑。結(jié)合計算機(jī)輔助藥物設(shè)計和虛擬篩選,我們選取了16個化合物進(jìn)行合成并通過1H-NMR,13C-NMR, ESI-MS,元素分析等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)確證。另外,對16個化合物進(jìn)行了體外抗腫瘤細(xì)胞增殖(K562, PC3, HeLa, HepG2, MCF-7)活性測試。該系列化合物對測試的五種腫瘤細(xì)胞均表現(xiàn)出較強(qiáng)增殖抑制活性,大多優(yōu)于或與對照藥ABT-751相當(dāng)。其中,化合物L(fēng)L-01和LL-04的抑制腫瘤細(xì)胞增殖的活性尤為突出(均為納摩爾級),顯著優(yōu)于對照藥ABT-751。體外微管蛋白聚合實驗結(jié)果顯示化合物L(fēng)L-01和LL-04均可以抑制微管蛋白聚合,與秋水仙堿活性相當(dāng)。另外,化合物L(fēng)L-01和LL-04作用于腫瘤細(xì)胞分裂周期,使其停滯于G2/M期。化合物L(fēng)L-01和LL-04顯示出明顯優(yōu)于ABT-751的抗腫瘤細(xì)胞增值活性,可能與該系列化合物與秋水仙堿結(jié)合位點(diǎn)形成的多個氫鍵相互作用有關(guān)。以LL-01為例,化合物L(fēng)L-01分子中7位的乙酰胺基側(cè)鏈上的NH2作為氫鍵供體,與β-微管蛋白交界處的α微管蛋白亞基的Serl78α、Thr179α形成氫鍵結(jié)合,而ABT-751則在此部分沒有任何結(jié)合。另外,間乙氧基苯胺的氨基作為氫鍵供體與Thr240β結(jié)合,而乙氧基的氧原子作為氫鍵受體分別與Tyr202β和Asn167β結(jié)合。通過上述研究,我們發(fā)現(xiàn)了高活性的微管蛋白抑制劑,正在進(jìn)行深入的抗腫瘤藥理學(xué)研究。該研究也為進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)修飾和構(gòu)效關(guān)系研究奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：微管 微管蛋白抑制劑 秋水仙堿結(jié)合位點(diǎn) 茚并吡唑 設(shè)計 合成 活性評價
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R914
【目錄】：

• 中文摘要8-10
• ABSTRACT10-13
• 符號說明13-14
• 第一部分 前言14-31
• 1.1 微管的結(jié)構(gòu)、動力學(xué)特性及相關(guān)功能14-19
• 1.1.1 微管的組成及相關(guān)功能14-16
• 1.1.2 微管的結(jié)構(gòu)及動力學(xué)特性16-18
• 1.1.3 微管的生物學(xué)功能18-19
• 1.2 微管與腫瘤的關(guān)系19-20
• 1.3 微管蛋白抑制劑的研究20-31
• 1.3.1 微管蛋白抑制劑的作用機(jī)制20-21
• 1.3.2 微管蛋白抑制劑的作用位點(diǎn)及代表藥物21-29
• 1.3.3 作用于秋水仙堿位點(diǎn)的新型小分子抑制劑的優(yōu)勢29-31
• 第二部分 靶向秋水仙堿結(jié)合位點(diǎn)的微管蛋白抑制的設(shè)計31-41
• 2.1 秋水仙堿結(jié)合位點(diǎn)31-35
• 2.1.1 秋水仙堿結(jié)合位點(diǎn)抑制劑藥效團(tuán)模型31-32
• 2.1.2 秋水仙堿結(jié)合位點(diǎn)抑制劑結(jié)合區(qū)域32-34
• 2.1.3 秋水仙堿結(jié)合位點(diǎn)抑制劑結(jié)構(gòu)特征34-35
• 2.2 茚并吡唑類微管蛋白抑制劑的設(shè)計35-39
• 2.3 目標(biāo)化合物的合成39-41
• 2.3.1 目標(biāo)化合物的合成路線39-40
• 2.3.2 中間體的合成路線40-41
• 第三部分 化學(xué)合成實驗41-58
• 3.1 實驗儀器與試劑41
• 3.2 實驗操作與結(jié)果41-58
• 3.2.1 茚并吡唑母核的制備41-45
• 3.2.2 中間體的制備45-46
• 3.2.3 目標(biāo)化合物的合成46-58
• 第四部分 生物活性研究58-64
• 4.1 活性實驗測定方法58-60
• 4.1.1 腫瘤細(xì)胞增殖抑制實驗58-59
• 4.1.2 體外微管蛋白聚合實驗59
• 4.1.3 細(xì)胞周期實驗59-60
• 4.2 活性結(jié)果與討論60-64
• 4.2.1 腫瘤細(xì)胞生長抑制實驗結(jié)果60-61
• 4.2.2 體外微管蛋白聚合實驗結(jié)果61-62
• 4.2.3 細(xì)胞周期實驗結(jié)果62-64
• 第五部分 總結(jié)與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-75
• 致謝75-76
• 附錄：化合物的 ~1H NMR、~(13)C NMR、MS圖76-107
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文107-108
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表108

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳有娥;;靶向抗腫瘤藥物的研究綜述[J];北方藥學(xué);2014年02期

2 尚海;潘莉;楊澍;陳虹;程卯生;;微管蛋白抑制劑的研究進(jìn)展[J];藥學(xué)學(xué)報;2010年09期

  本文關(guān)鍵詞：新型茚并吡唑類微管蛋白抑制劑的設(shè)計、合成及活性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：371378