卤代联醌的合成及其细胞毒性机理研究

论文摘要

通过促进活性氧（ROS）的生成杀死癌细胞最近受到研究者广泛的关注。最为活泼、对细胞损伤最大的ROS是羟基自由基。广为接受的羟基自由基产生机理是过渡金属催化的Fenton反应。Zhu等发现了一种不依赖于金属离子的羟基自由基产生机制：即卤代醌能与H202发生亲核反应,形成氢过氧化物的中间体；随后均裂产生羟基自由基（Proc. Natl.Acad. Sci. USA 2007,104,17575）。因此,我们试图设计一些卤代醌,观察其是否能够利用癌细胞中高水平的H202,产生强毒性羟基自由基,从而杀死癌细胞。我们根据天然产物Conocurvone的母核结构,设计合成了一系列的卤代联醌化合物并研究了它们的毒性机理。主要内容如下：（1）卤代联醌BQ-HC、BQ-HB和BQ-DC能够显著抑制人肝癌细胞（HepG2）增殖,其ICso值分别为1.99,2.20和8.14μM。上述化合物在正常肝细胞（L02）中,毒性显著下降。我们通过自旋捕截的ESR方法证实：卤代联醌与H202在PBS溶液中产生羟基自由基。体外的实验也证实：卤代联醌能与GSH反应,并且共价修饰硫氧还蛋白还原酶（TrxR）。因此我们推测卤代醌的细胞毒机理来自于以下几个方面：与细胞内的H2O2反应生成羟基自由基,损伤细胞；与细胞内GSH发生反应,或者共价修饰TrxR改变细胞内的氧化还原状态。（2）卤代联醌BQ-HC与H2O2联用可协同诱导A549细胞DNA损伤和膜脂质过氧化及其死亡。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 第一章 研究背景
• 1.1 羟基自由基
• 1.1.1 活性氧概述
• 1.1.2 羟基自由基概述
• 1.1.3 羟基自由基的生成途径
• 1.1.4 与羟基自由基相关的疾病
• 1.1.5 羟基自由基的检测
• 1.2 细胞内的氧化还原状态与肿瘤治疗的促氧化策略
• 1.2.1 细胞内主要的氧化还原系统
• 1.2.2 基于细胞内氧化还原状态的肿瘤治疗策略
• 2O₂的反应'>1.3 卤代醌与H₂O₂的反应
• 1.4 卤代醌的结构设计
• 1.4.1 卤代联醌的结构设计
• 1.4.2 伊红衍生结构的设计
• 1.5 选题意义及主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 卤代联醌的合成及其细胞毒性机理研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验结果
• 2.2.1 化合物的合成
• 2.2.2 细胞毒活性的测定
• 2.2.3 PBS体系中的羟基自由基的捕获
• 2O₂的反应速率常数的测定'>2.2.4 卤代联醌与GSH/H₂O₂的反应速率常数的测定
• 2.2.5 卤代联醌与GSH的作用
• 2.2.6 卤代联醌对硫氧还蛋白还原酶的作用
• 2.2.7 细胞内活性氧水平的测定
• 2.3 实验讨论
• 2.4 小结与展望
• 2.5 实验材料与方法
• 2.5.1 仪器与试剂
• 2.5.2 实验方法
• 参考文献
• 2O₂对A549细胞的协同促氧化研究'>第三章 卤代联醌与H₂O₂对A549细胞的协同促氧化研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验结果
• 2O₂对A549细胞的协同损伤研究'>3.2.1 卤代联醌和H₂O₂对A549细胞的协同损伤研究
• 3.2.2 细胞内的羟基自由基的捕获
• 3.2.3 羟基自由基引起的DNA损伤研究
• 3.2.4 羟基自由基引起的脂质过氧化研究
• 3.3 实验讨论
• 3.4 小结与展望
• 3.5 材料与方法
• 3.5.1 实验试剂与仪器
• 3.5.2 实验方法
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 致谢
• 附录