酰胺键联胞苷卟啉化合物的合成与性质研究

论文摘要

癌症是严重威胁人类健康的一种疾病。目前临床上使用的药物普遍存在的共同问题是选择性差,在杀死肿瘤细胞的同时往往对正常细胞也造成了伤害。开发定位作用强、抗癌活性高的抗癌药,已经成为生物医药基础研究以及制药工程技术领域的一个重要研究课题。本文从前药原理出发,利用卟啉对癌细胞的定位作用,同时通过酰胺键把胞苷分子引入到卟啉分子上,设计并合成了四个酰胺键键联的胞苷卟啉化合物,并研究了它们与小牛血清白蛋白(BSA)和DNA的相互作用,以及对其生物活性进行了初步的探讨。本论文包括以下几方面的内容:(1)介绍了卟啉类化合物对肿瘤细胞的定位机理和胞嘧啶核苷的结构改造策略,综述了卟啉、胞苷类和胞苷卟啉类抗癌药物的研究进展。(2)根据药物设计原理中的两种重要方法:类似物的设计和拼合原理。利用单氨基苯基卟啉和胞苷分子结构的特点,设计并合成了酰胺键键联的胞苷卟啉化合物,并通过1H NMR, UV, IR, MS等分析手段进行了表征,并对它们的合成与结果做了相应的分析讨论。(3)利用荧光光谱法对合成的酰胺键键联的胞苷卟啉化合物与BSA相互作用进行了初步的研究。研究表明它们能与BSA产生较强的相互作用,对BSA具有较强的结合常数,属于静态淬灭过程。(4)采用MTT比色法,对合成的胞苷化合物和酰胺键键联的胞苷卟啉化合物对肝癌细胞(Bel–7402)、宫颈癌细胞(Hela)、乳腺癌细胞(MCF–7)以及人肝细胞LO2进行了初步的的生物活性测试。结果表明,这些化合物对肝癌细胞(Bel–7402)、宫颈癌细胞(Hela)、乳腺癌细胞(MCF–7)具有明显的抑制作用。含–F取代的胞苷化合物和酰胺键键联的胞苷卟啉化合物对三种癌细胞的抑制率比各自的其他三种同系物高,且对人的正常肝细胞LO2的毒性较各自的其他三种同系物低。(5)运用紫外光谱、荧光光谱法对合成的酰胺键键联的胞苷卟啉化合物与DNA的相互作用模式进行了探讨。实验结果表明,离子强度、阴离子猝灭剂KI等对酰胺键键联的胞苷卟啉化合物分子与DNA之间的相互作用都有一定的影响。酰胺键键联的胞苷卟啉化合物与DNA之间存在静电和插入两种作用方式,酰胺键键联的胞苷卟啉化合物嘧啶环5位上不同取代基可影响酰胺键键联的胞苷卟啉化合物与DNA之间的结合能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 卟啉类化合物在抗癌方面的研究
• 1.1.1 卟啉类化合物抗癌活性机理
• 1.1.2 卟啉类化合物在抗癌方面的应用
• 1.2 嘧啶核苷类化合物在抗肿瘤方面的的研究
• 1.2.1 嘧啶核苷类化合物简介
• 1.2.2 临床上应用的嘧啶核苷类抗癌药物
• 1.3 嘧啶核苷卟啉的研究现状
• 1.3.1 嘧啶核苷卟啉化合物研究的意义
• 1.3.2 嘧啶核苷卟啉化合物的合成
• 1.4 嘧啶核苷的结构改造
• 1.4.1 嘧啶核苷类化合物的结构改造策略
• 1.4.2 碱基结构的修饰
• 1.4.3 糖基部分的修饰
• 1.5 本研究工作的来源、目的及工作内容
• 第2章 酰胺键联胞苷卟啉的合成与表征
• 2.1 酰胺键联胞苷卟啉化合物分子合成路线设计
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 单氨基卟啉化合物合成
• 2.2.3 中间体核苷的合成
• 2.2.4 酰胺键键联的胞苷卟啉化合物的合成
• 2.3 结果分析与讨论
• 2.3.1 胞嘧啶核苷的合成分析
• 2.3.2 单氨基卟啉与胞嘧啶核苷衍生物的键联反应
• 第3章 酰胺键联胞苷卟啉与BSA 的相互作用
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器和试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 酰胺键键联的胞苷卟啉化合物对BSA 的荧光淬灭光谱
• 3.3.2 BSA 荧光淬灭类型
• 3.3.3 结合位点数n 及结合常数的计算
• 3.3.4 酰胺键键联的胞苷卟啉化合物与BSA 的结合模式
• 3.4 小结
• 第4章 酰胺键联胞苷卟啉的体外活性实验
• 4.1 引言
• 4.1.1 细胞活性的测定方法
• 4.1.2 胞苷化合物和酰胺键键联的胞苷卟啉化合物的体外细胞活性测试
• 4.2 仪器与试剂
• 4.2.1 细胞株
• 4.2.2 仪器和试剂
• 4.3 细胞实验
• 4.3.1 实验方法
• 4.3.2 结果与讨论
• 第5章 酰胺键联胞苷卟啉与DNA 相互作用
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器和试剂
• 5.3 实验方法与步骤
• 5.3.1 ctDNA 对酰胺键键联的胞苷卟啉化合物紫外光谱的影响
• 5.3.2 ctDNA 对酰胺键键联的胞苷卟啉化合物的荧光光谱的影响
• 5.3.3 离子强度对ctDNA 与酰胺键键联的胞苷卟啉化合物相互作用的荧光影响
• 5.3.4 阴离子淬灭剂对ctDNA 与酰胺键键联的胞苷卟啉化合物相互作用的荧光影响
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 酰胺键键联的胞苷卟啉化合物与ctDNA 相互作用的紫外光谱
• 5.4.2 酰胺键键联的胞苷卟啉化合物与ctDNA 相互作用的荧光光谱
• 5.4.3 离子强度对ctDNA 与酰胺键键联的胞苷卟啉化合物相互作用的荧光影响
• 5.4.4 阴离子淬灭剂对ctDNA 与酰胺键键联的胞苷卟啉化合物相互作用的荧光影响
• 5.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 附录B 合成的化合物一览图
• 附录C 部分化合物的谱图
• 致谢