【摘要】：甾體類化合物作為一類具有多環(huán)骨架結(jié)構(gòu)的藥物分子,在維持正常的生理機(jī)能和疾病治療方面發(fā)揮著極其重要的作用�；阽摅w的新藥研發(fā)一直以來是新藥研發(fā)的熱門領(lǐng)域,近年來取得了長足進(jìn)展,超過300余種甾體類化合物被應(yīng)用于臨床用于疾病的治療。構(gòu)建具有結(jié)構(gòu)新穎性和多樣性的甾體類化合物及其生物活性評(píng)價(jià)是甾體新藥研發(fā)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。其中,甾體雜環(huán)類化合物的構(gòu)建是甾體化學(xué)修飾的熱點(diǎn),通過在甾體骨架結(jié)構(gòu)式引入雜環(huán)骨架結(jié)構(gòu)可豐富甾體類化合物的種類,增加其結(jié)構(gòu)新穎性、復(fù)雜性和多樣性,同時(shí)賦予其新的或改善的生物學(xué)活性,為甾體新藥研發(fā)打下了基礎(chǔ)。本論文的工作包括以下幾個(gè)方面(化合物編號(hào)前的I,II,III,IV,V和VI為該化合物所在章節(jié)編號(hào)):1、通過甾體烯基丙二腈與靛紅衍生物的串聯(lián)Aldol/環(huán)化反應(yīng)構(gòu)建2個(gè)系列結(jié)構(gòu)新穎的甾體螺吡喃吲哚酮類化合物。通過一鍋串聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建了一個(gè)C-C單鍵、一個(gè)C-O鍵、一個(gè)季碳手性中心和一個(gè)螺環(huán)環(huán)系。在該系列化合物中,化合物Ⅱ-6a表現(xiàn)出廣譜的腫瘤細(xì)胞增殖抑制活性和對(duì)正常細(xì)胞較低的毒性。進(jìn)一步的機(jī)制研究表明,化合物Ⅱ-6a主要通過誘導(dǎo)升高ROS來介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。急性毒性試驗(yàn)表明,化合物Ⅱ-6a在高劑量下對(duì)受試動(dòng)物也沒有顯著的毒性。體內(nèi)抗腫瘤試驗(yàn)結(jié)果顯示化合物Ⅱ-6a亦具有良好的抗腫瘤活性�；衔铫�-6a良好的體內(nèi)體外抗腫瘤作用和低毒性使其可作為先導(dǎo)化合物進(jìn)一步開發(fā)成新型甾體類抗腫瘤藥物。2、在甾體不飽和酮結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上,以1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)為關(guān)鍵步驟構(gòu)建了2個(gè)系列具有結(jié)構(gòu)新穎性和復(fù)雜性的甾體螺吡咯啉吲哚酮類化合物,該環(huán)加成反應(yīng)具有高度的化學(xué)選擇性、區(qū)域選擇性和非對(duì)應(yīng)選擇性。該系列化合物中,化合物Ⅲ-3g對(duì)SMMC-7721表現(xiàn)出最好的抑制作用(IC50=0.71μM),是5-FU活性的14倍。化合物III-3n和III-9d濃度依賴性的方式阻滯MGC-803細(xì)胞生長在G2/M期、誘導(dǎo)MGC-803凋亡。分子對(duì)接結(jié)果顯示化合物III-9d與MDM2抑制劑Nutlin-2結(jié)合在相同的活性位點(diǎn),與Lys94和Thr101殘基有氫鍵相互作用。3、基于甾體烯基丙二腈與芳香醛的串聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建了兩大類甾體二烯酰胺類化合物,并基于甾體二烯酰胺的進(jìn)一步串聯(lián)反應(yīng)合成了結(jié)構(gòu)新穎的甾體β-內(nèi)酰胺類化合物。所合成的甾體二烯酰胺和β-內(nèi)酰胺類化合物均表現(xiàn)出良好的腫瘤細(xì)胞生長抑制活性。化合物Ⅳ-4d-e和Ⅳ-4j-k對(duì)胃癌細(xì)胞系MGC-803表現(xiàn)出了良好的抑制作用(IC500.6μM);化合物Ⅳ-10a和Ⅳ-10b分別對(duì)SMMC-7721和MGC-803表現(xiàn)出明顯的抑制作用(IC50分別為0.53和0.46μM);化合物Ⅳ-10b能夠濃度依賴性的引起MGC-803細(xì)胞凋亡和細(xì)胞形態(tài)改變,同時(shí)伴隨線粒體膜電位的降低。4、報(bào)道合成的甾體二聚體Ⅴ-3對(duì)多種不同來源的癌細(xì)胞系具有顯著的增殖抑制作用,但對(duì)正常肝細(xì)胞系L-O2和GES-1也具有一定毒性。化合物Ⅴ-3能夠濃度和時(shí)間依賴性的阻滯EC109細(xì)胞生長在G2/M期并誘導(dǎo)EC109細(xì)胞凋亡,同時(shí)伴隨細(xì)胞形態(tài)的改變。化合物Ⅴ-3能夠裂解MDM2、上調(diào)p53表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞色素c釋放、活化caspase-9/-3,最終誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。5、利用分子雜合原理,將去氫表雄酮與活性骨架結(jié)構(gòu)拼接設(shè)計(jì)了一系列具有腫瘤生長抑制活性的甾體雜合體。通過構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn),含有靛紅骨架結(jié)構(gòu)的化合物Ⅵ-12a-h能夠選擇性的抑制LSD1高表達(dá)的SH-SY5Y腫瘤細(xì)胞系(IC5020μM),其中化合物Ⅵ-12g表現(xiàn)出最好的抑制活性(IC50=4.06μM);化合物Ⅵ-12a-h的細(xì)胞毒活性與其對(duì)LSD1的抑制作用呈現(xiàn)相關(guān)性;分子對(duì)接結(jié)果顯示,化合物Ⅵ-12g與LSD1活性位點(diǎn)形成多種相互作用,甾體骨架占據(jù)LSD1活性位點(diǎn)處的管狀疏水空腔�；衔铫�-12g以濃度依賴性的方式阻滯腫瘤細(xì)胞生長在G2/M期并明顯誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,同時(shí)伴隨著線粒體膜電位的降低。此外,基于結(jié)構(gòu)簡化策略設(shè)計(jì)了一系列非甾體類靛紅/三氮唑雜合體Ⅵ-16a-h,其中化合物Ⅵ-16a對(duì)多種癌細(xì)胞系表現(xiàn)出較好的抑制作用,與5-FU相當(dāng)。進(jìn)一步的機(jī)制研究表明:化合物Ⅵ-16a通過抑制LSD1和作用于內(nèi)外源性凋亡通路誘導(dǎo)癌細(xì)胞發(fā)生凋亡且能抑制MGC-803細(xì)胞轉(zhuǎn)移。本文首次報(bào)道基于甾體的LSD1抑制劑。
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【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R914;R96
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本文編號(hào)：2271071