新型苊并杂环类化合物—与DNA的作用模式和抗癌活性的关系

摘要

研究化合物与生物大分子DNA的相互作用有助于发展新的DNA结构探针、切断剂和抗癌、抗病毒药物，尤其是化合物与DNA的三维空间结构的研究不仅有助于从分子水平上了解抗癌药物的作用机理，而且为设计临床上更为有效的抗癌药物提供理论指导。本文对本实验室自主合成的一系列8-氧-8H-苊并[1，2-b]吡咯衍生物进行了研究，利用SYBR Green-DNA熔解曲线、紫外．可见光谱、荧光光谱、圆二色光谱等技术手段分析了苊并类化合物与DNA的作用，尤其是利用圆二色光谱技术研究了其与DNA结合的空间几何构型，并评价了它们的抗肿瘤活性及其与DNA的结合构型对其发挥抗肿瘤活性的影响。 1.筛选有DNA嵌入活性的化合物。利用SYBR Green-DNA熔解曲线和圆二色(CD)光谱技术对四十多种苊并类化合物的DNA嵌入能力进行了分析，通过比较化合物的化学结构发现了功能基团。 2.研究在不同条件下有DNA损伤活性的化合物Ⅲ-1与DNA的结合构型。通过DNA损伤实验发现化合物Ⅲ-1:3-(N,N’-二乙基-乙二胺基)-8-氧-8H-苊并[1，2-b]吡咯-9-腈能够切割单链环型M13 mp18 DNA，并且其损伤能力随着剂量的不同而不同；利用分子光谱技术分析了化合物Ⅲ-1和CT DNA在不同的n(Ⅲ-1)/n(CT DNA)比值下的结合模式变化及离子强度、pH、温度等外部条件对Ⅲ-1-DNA体系结合模式的影响。 3.分析化合物与DNA的结合构型与其抗癌活性的关系。分析了九个Ⅲ-1类似物与DNA的结合能力、结合构型以及抗癌活性。研究表明带有甲基哌嗪支链的化合物Ⅷ-3以分子长轴与碱基对长轴平行的方式嵌入到DNA碱基对中，而带有氨基烷基支链的化合物Ⅲ-2和Ⅲ-3则是以垂直方式嵌入到DNA中的。细胞毒性实验表明九个化合物都具有优秀的抗肿瘤活性(IC<,50>=10<'-6>～10<'-7>7M<'-1>)，值得一提的是化合物Ⅷ-3除了具有较低的IC<,50>外，还能够引起细胞的凋亡而后者仅能引起细胞坏死，但是它与DNA的亲和性较化合物Ⅲ-2和Ⅲ-3要弱的多。结果表明与人们一般认为的化合物与DNA的亲和性和其抗癌活性呈正相关的观点不同，苊并类化合物与DNA的结合几何模型对其发挥抗癌活性起到了至关重要的作用。 4.探讨苊并类母体化合物与DNA的相互作用。通过对母体结构与DNA的相互作用及其抗癌活性的研究，进一步证明了化合物的碱性支链的引入对其DNA嵌入能力和发挥抗癌活性的发挥起到了重要作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪 论

1.1 DNA的结构和构型特点

1.2 DNA靶向化合物与DNA的作用方式

1.2.1静电作用

1.2.2沟槽作用

1.2.3嵌入作用

1.2.4嵌入剂的种类

1.3 DNA靶向分子与DNA相互作用的研究方法

1.3.1紫外可见光谱法

1.3.2荧光光谱法

1.3.3圆二色谱(CD)和线二色谱(LD)法

1.3.4傅立叶红外光谱法

1.3.5拉曼光谱法

1.3.6核磁共振(NMR)法

1.3.7电化学法

1.3.8热量学方法

1.3.9质谱法

1.3.10 X-射线衍射法

1.4 DNA靶向化合物的应用

1.4.1 DNA结构探针的应用

1.4.2抗肿瘤前导药物的应用

1.5本论文的研究内容

2 8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈(甲酸酯)DNA靶向化合物的筛选

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1仪器与试剂

2.2.2实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1 SYBR Green-DNA熔解曲线筛选

2.3.2圆二色谱(CD光谱)筛选

2.4小结

3 3-(N,N'-二乙基-乙二胺基)-8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈与DNA相互作用的探讨

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1仪器与试剂

3.2.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1有DNA损伤活性的化合物的筛选

3.3.2化合物Ⅲ-1与DNA作用的结合模式和比率

3.3.3外部条件对化合物Ⅲ-1与DNA的作用机制的影响

3.4 小结

3-(N,N'-二乙氨基-乙胺基)-8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈类似物与DNA相互作用以及抗肿瘤活性的研究

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1仪器与试剂

4.2.2实验方法

4.3结果和讨论

4.3.1化合物的光谱表征

4.3.2化合物与DNA的结合构型

4.3.3 MTT检测

4.3.4化合物对细胞的凋亡能力

4.4小结

5 8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯母体与DNA相互作用的研究

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1仪器与试剂

5.2.2实验方法

5.3结果与讨论

5.3.1化合物与DNA的作用机制

5.3.2 MTT检测

5.4小结

结 论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢