基于多胺修饰的萘酰亚胺、黄酮衍生物的合成及抗肿瘤活性评价

论文摘要

近年来多胺修饰的用于抗肿瘤试剂的多胺缀合物引起人们的广泛关注,研究表明天然或合成多胺有潜力发展成为一种有效利用细胞膜上多胺转运体（PAT）的靶向载体,它们可能具有提高化合物生物活性和细胞选择性的能力。萘酰亚胺类化合物作为抗肿瘤试剂的研究取得了巨大进展,如氨萘非特（amonafide）和米托萘胺（mitonafide）已经进入到了II期临床试验。但是这类化合物也存在着许多不足,如具有神经毒性、肿瘤特异性差等。黄酮类化合物广泛存在于多种植物中,数量种类繁多,结构类型复杂多样,具有许多重要的生理、生化作用,引起了国内外化学家的广泛关注。本论文基于利用多胺分别修饰萘酰亚胺和黄酮这两种药效基团,考察具有细胞毒性的萘酰亚胺和没有细胞毒性的黄酮分别与多胺缀合后活性如何；同时将萘酰亚胺结构和黄酮母核通过碳-碳单键连接后再与多胺缀合。设计合成了三类共62个新型抗肿瘤药物先导,其中59个未见文献报道,评价了部分化合物对4种肿瘤细胞株（MDA-MB-231、HCT-116、HepG2、K562）的细胞毒性、诱导HePG2细胞凋亡的能力、凋亡机制以及体内抗肿瘤活性。研究工作包括以下三个方面：第一部分合成了7种33个酰亚胺-多胺衍生物。首先利用Suzuki偶联反应在萘酰亚胺和邻苯二甲酰亚胺-多胺衍生物的芳环上引入新的苯环,设计合成了9个目标化合物；其次以1,4,5,8-萘二甲酸酐、3,3’,4,4’-邻苯二甲酸酐为原料合成了9个芳香酰二亚胺-多胺衍生物；最后以氨萘菲特和1,8-萘酐为原料合成了10个分子结构中含有乙酰偶联多胺链的萘酰亚胺衍生物和4个乙酰基萘酰亚胺-多胺衍生物。第二部分合成了三类25个黄酮-多胺衍生物。利用具有生物活性的7-羟基黄酮和5,7-二羟基黄酮与多胺反应合成了8个黄酮的Mannich碱类多胺-缀合物；分别通过对5,7-二羟基黄酮进行氨基乙酰化和酯化得到了13个黄酮-多胺缀合物；同时,我们将黄酮骨架和萘酰亚胺骨架结合后与多胺缀合衍生出了4个萘酰亚胺并黄酮-多胺缀合物。第三部分主要研究了萘酰亚胺-多胺衍生物的抗肿瘤活性；初步测试了黄酮-多胺衍生物对HCT-116细胞株的抑制能力；萘酰亚胺并黄酮-多胺缀合物的抗肿瘤活性正在测试中。细胞毒性测试结果表明萘酰二亚胺-多胺衍生物、苯环取代的萘酰亚胺-多胺衍生物、分子结构中含有乙酰基偶联多胺连的萘酰亚胺衍生物均具有一定程度的抗肿瘤活性,部分化合物的活性高于阳性对照品氨萘菲特；部分黄酮-多胺缀合物对HCT-116细胞株的抑制能力优于阳性对照槲皮素。其中代表性化合物21e被证明诱导HePG2细胞凋亡；H22肿瘤模型的体内综合实验表明化合物21e能有效抑制肿瘤细胞并明显延长小鼠寿命,降低血液毒性,这也是阳性对照氨萘菲特最主要的缺陷之一；不过,更有意义的是化合物21e能有效抑制肿瘤细胞的肺转移,这说明多胺与具有药效活性的基团结合后有可能赋予该药效团有趣的生物活性,而萘酰亚胺-多胺缀合物作为抗肿瘤药物是一类非常有前途的先导化合物。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 文献综述
• 1.2 多胺在抗肿瘤方面研究进展
• 1.2.1 多胺与肿瘤的关系
• 1.2.2 多胺在抗肿瘤方面的研究
• 1.3 萘酰亚胺
• 1.3.1 单萘酰亚胺衍生物
• 1.3.2 双萘酰亚胺衍生物
• 1.3.3 萘酰亚胺-多胺缀合物
• 1.4 黄酮类化合物的研究进展
• 1.4.1 黄酮类化合物的分类与结构
• 1.4.2 黄酮类化合物的抗肿瘤研究进展
• 1.5 课题提出
• 1.5.1 基于多胺修饰的萘酰亚胺衍生物合成设计的提出
• 1.5.2 黄酮-多胺缀合物合成设计的提出
• 1.5.3 萘酰亚胺并黄酮-多胺衍生物合成设计的提出
• 参考文献
• 2 多胺修饰的酰亚胺衍生物的合成
• 2.1 仪器与主要化学试剂
• 2.2 胺链的合成通法
• 2.2.1 化合物1a,1b的合成
• 2.2.2 邻苯二甲酰亚胺钾盐的合成
• 2.2.3 化合物3a（3b,3c）的合成
• 2.2.4 化合物4a（4b,4c）的合成
• 2.2.5 化合物5a（5b,5c）的合成
• 2.2.6 化合物6a（6b,6c）的合成
• 2.2.7 化合物7a（7b,7c）的合成
• 2.2.8 化合物9a～9c的合成
• 2.3 苯环取代的芳香酰亚胺-多胺缀合物的合成
• 2.3.1 苯环取代的萘酰亚胺-多胺缀合物的合成
• 2.3.2 苯环取代的邻苯二甲酰亚胺-多胺缀合物的合成
• 2.4 酰二亚胺-多胺缀合物的合成
• 2.4.1 化合物20a～20f的合成
• 2.4.2 化合物21a～21e的合成
• 2.4.3 化合物22a～22c的合成
• 2.4.4 化合物23a～23c的合成
• 2.5 多胺基烷基氨基乙酰氨基萘酰亚胺衍生物的合成
• 2.5.1 3-硝基1,8-萘二甲酸酐（21）的合成
• 2.5.2 米托萘胺的（25）合成
• 2.5.3 氨萘菲特（26）的合成
• 2.5.4 化合物27的合成
• 2.5.5 化合物28a～28f的合成
• 2.5.6 化合物29a～29f的合成
• 2.5.7 化合物31的合成
• 2.5.8 化合物32a～32d的合成
• 2.5.9 化合物33a～33d的合成
• 2.6 乙酰基萘酰亚胺多胺衍生物的合成
• 2.6.1 乙酰基苊的合成
• 2.6.2 4-乙酰基1,8萘酐的合成
• 2.6.3 化合物34a～34d的合成
• 2.6.4 化合物35a～35d的合成
• 2.7 目标化合物合成的结果与分析
• 2.7.1 合成
• 2.7.2 目标化合物的结构确认
• 2.8 小结
• 参考文献
• 3 黄酮-多胺缀合物的合成
• 3.1 仪器与主要化学试剂
• 3.2 7-羟基黄酮和5,7-二羟基黄酮Mannich碱的合成
• 3.2.1 7-羟基黄酮的合成
• 3.2.2 化合物38a～38d和39a～39d的合成
• 3.2.3 化合物40c～40d和41c～41d的合成
• 3.3 基于多胺修饰的5,7-二羟基黄酮醋酸酯的合成
• 3.3.1 化合物43的合成
• 3.3.2 化合物44的合成
• 3.3.3 化合物45a～45i的合成
• 3.3.4 化合物46a～46i的合成
• 3.4 多胺修饰的乙酰氨基5,7-二羟基黄酮衍生物的合成
• 3.4.1 化合物47的合成
• 3.4.2 化合物47的合成
• 3.4.3 化合物47的合成
• 3.4.4 化合物50的合成
• 3.4.5 化合物51a～51d的合成
• 3.4.6 化合物52a～52d的合成
• 3.5 萘酰亚胺并黄酮-多胺衍生物的合成
• 3.5.1 化合物53的合成
• 3.5.2 化合物54的合成
• 3.5.3 化合物55的合成
• 3.5.4 化合物56a～56d的合成
• 3.5.5 化合物57a～57d的合成
• 3.6 目标化合物合成的结果与分析
• 3.6.1 合成
• 3.6.2 目标化合物的结构确认
• 3.7 小结
• 参考文献
• 4 多胺修饰的萘酰亚胺、黄酮衍生物的抗肿瘤活性研究
• 4.1 仪器与生物活性测试材料
• 4.2 目标化合物的体外抗肿瘤作用研究
• 4.2.1 试验方法
• 4.2.2 结果与分析
• 4.3 目标化合物的体外细胞毒性试验
• 4.3.1 用高内涵检测目标化合物体外细胞毒性
• 4.3.2 结果与分析
• 4.4 目标化合物21e诱导肿瘤细胞凋亡及其机制的初步研究
• 4.4.1 AnnexinV-FITC/PI/Hoechst 33342三染法检测HepG2细胞凋亡
• 4.4.2 化合物21e诱导肿瘤细胞凋亡分子机制初步研究
• 4.4.3 结果分析
• 4.5 目标化合物21e体内抗肿瘤活性研究
• 4.5.1 化合物21e对H22小鼠肝癌实体瘤的影响
• 4.5.2 化合物21e对lewis腹水瘤的影响
• 4.5.3 化合物21e对H22小鼠肺癌肺转移的影响
• 4.5.4 化合物21e对小鼠肿瘤组织病理形态的影响
• 4.5.5 结果与分析
• 4.6 化合物21e急性毒性实验
• 4.7 小结
• 参考文献
• 5 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文