氯甲基吲哚类DNA小沟区烷化剂的合成、表征及抗肿瘤活性研究

摘要

恶性肿瘤是威胁人类健康的常见疾病，高选择性、低毒性抗肿瘤药物的研究备受关注。烷化剂属于细胞毒类药物，主要包括氮芥类、亚硝脲类、乙撑亚胺类、磺酸酯类和肼类等，是应用最早、最广泛的一类药物，但其存在毒性高、选择性差、容易产生耐药性和抗药性等缺点。
　　CC-1065属于DNA烷化剂，具有很强的抗肿瘤活性。但是，CC-1065选择性差以及对肝、肾有毒副作用，限制了其临床应用。针对CC-1065对DNA的选择性问题，以氯甲基吲哚作为烷基化基团，设计、合成新型氯甲基吲哚类 DNA小沟区烷化剂，采用增大芳香共轭体系的方法，通过引入取代肉桂酸和苄基，试图增强化合物与DNA小沟区序列的结合能力来提高选择性和降低毒副作用，通过探讨取代基的结构对细胞毒性的影响，建立构效关系。
　　本文以4-氨基水杨酸和取代肉桂酸为原料，利用亲核取代反应、自由基反应和酰胺化反应等，合成了一系列氯甲基吲哚类DNA小沟区烷化剂（7a-7f）。采用1HNMR、13CNMR、HRMS和IR对其结构进行了表征；探讨反应温度、反应时间、溶剂和缩合剂的种类等对中间体或产物收率的影响；以HeLa和A549细胞株为模型，利用MTT法对化合物7a-7f的体外细胞毒性进行评价；通过AnnexinV-FITC/PI双标记法检测化合物7f对HeLa细胞凋亡的影响；利用细胞核染色法观察化合物7f对HeLa细胞株的细胞核形态学的变化；采用圆二色谱法测定了化合物与 DNA的相互作用模式。
　　结果表明：化合物7a-7f对A549细胞株的抑制作用和顺铂相当，对HeLa细胞株的抑制作用要弱于顺铂；化合物7f能够诱导HeLa细胞发生凋亡；细胞核形态学变化说明，化合物对细胞核造成了一定的损伤，随着化合物浓度的增加，细胞核损伤程度增大；圆二色谱分析说明化合物可以与DNA的小沟槽发生结合。

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第一章 DNA小沟区烷化剂的研究进展

1.1 烷化剂的分类

1.1.1 氮芥类

1.1.2 乙撑亚胺类

1.1.3 亚硝基脲类

1.1.4 甲磺酸酯类

1.1.5 三氮烯咪唑类

1.1.6 肼类

1.2 以DNA小沟区为靶点的药物

1.2.1 Lexitropsin类似物

1.2.2 双苯并咪唑类似物

1.2.3 苯甲酰胺类化合物

1.2.4 Lexitropsin 与CBI、CPI的偶联类似物

1.2.5 其他小沟区结合剂

1.3 立题依据

第二章 氯甲基吲哚类化合物的合成及表征

2.1 实验部分

2.1.1 试剂和仪器

2.1.2 化合物的合成与表征

2.2 结果与讨论

2.2.1 4-叔丁氧基氨基-2-羟基苯甲酸

2.2.2 4-叔丁氧基氨基-2-苄氧基苯甲酸苄酯

2.2.3 4-叔丁氧基氨基-2-苄氧基-5-溴苯甲酸苄基酯

2.2.4 4-[叔丁氧羰基-（3-氯烯丙基）氨基]-2-苄氧基-5-溴苯甲酸苄基酯

2.2.5 3-氯甲基-6-苄氧基-5-羧酸苄酯基-1-肉桂酰基吲哚啉

2.2.6 4-叔丁氧基氨基-2-（4-硝基苄氧基）苯甲酸苄酯

2.2.7 4-[叔丁氧羰基-（3-氯烯丙基）氨基]-2-（4-硝基苄氧基）-5-溴苯甲酸苄基酯

2.2.8 红外数据分析

2.2.9 1H NMR数据分析

2.3 结论

第三章 氯甲基吲哚类DNA小沟区烷化剂的抗肿瘤活性

3.1 实验部分

3.1.1 试剂和仪器

3.1.2 体外细胞毒性实验

3.1.3 细胞凋亡实验

3.1.4 细胞核形态学观察

3.1.5 化合物与CT-DNA的作用

3.2 结果与讨论

3.2.1 化合物7a-7f的体外细胞毒性

3.2.2 化合物7f对HeLa细胞凋亡的影响

3.2.3 化合物7f导致HeLa细胞核形态学变化

3.2.4 化合物7f与CT-DNA小沟区的相互作用

第四章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的科研成果