新型二硫代氨基甲酸盐衍生物的制备与抗肿瘤活性研究

摘要

铜作为许多铜依赖蛋白、酶的结构和催化辅因子的必需组成元素，参与机体的多种生命活动。研究发现，多种癌症患者体内肿瘤组织和血清中的铜离子水平显著高于正常组织，而铜离子水平的上升能促进肿瘤的发生和生长、血管生成、肿瘤的转移和复发。这些内源性的铜元素可以被用于合成致死策略——与特定铜螯合剂形成铜络合物，选择性杀伤肿瘤细胞。
　　二硫代氨基甲酸盐衍生物可与铜离子络合形成复合物，具有抗细菌、抗病毒和抗肿瘤等生物活性。多项研究已报道二硫代氨基甲酸盐衍生物吡咯烷二硫代氨基甲酸盐(PDTC)和双硫仑(DSF)能够有效降低体内铜水平，抑制蛋白酶体活性和诱导肿瘤凋亡。
　　本文以胺类化合物为原料，在碱性条件下与二硫化碳反应合成一系列二硫代氨基甲酸盐衍生物，包括二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)、N-羟乙基-N-异丙基二硫代氨基甲酸钠(HE-Pr-DTC)、吡咯烷二硫代氨基甲酸盐(PDTC)、N-甲基-N-苄基二硫代氨基甲酸钠(MBDTC)和哌嗪基二硫代氨基甲酸钠(Ppz-DTC)。MTT实验结果表明，前四种化合物对多种肿瘤细胞系(BCap-37、A549、Hela)和正常细胞(HFL-1)均具有一定的细胞毒性。而Ppz-DTC对实验的肿瘤细胞及正常细胞均没有毒性。人乳腺癌BCap-37移植瘤裸鼠模型抑瘤实验表明合成的DTCs是一种具有良好的抗癌活性的小分子药物，其抑瘤率分别为39.3％、54.1％、25.1％、40.5％和43.8％。此外，通过构建两种小鼠乳腺癌4T1肿瘤转移模型，发现合成的DTCs能够抑制肿瘤生长和转移，且能有效延长小鼠生存时间。最后，本文还对合成的DTCs抗肿瘤机理进行了初步研究，测定了它们的体外铜络合常数，发现其能与铜络合形成稳定的复合物。小鼠体内降低铜含量实验结果表明DTCs在6h时能显著降低小鼠体内的血铜含量。此外，Cu2+的存在大大增强了DTCs的细胞毒性。
　　本文设计合成的二硫代氨基甲酸盐衍生物具有一定的抑制肿瘤生长和转移的能力，其抗肿瘤机理可能是二硫代氨基甲酸盐衍生物与铜络合，降低体内铜水平，形成具有较大毒性的络合物，进而抑制肿瘤的生长和转移。

目录

声明

致谢

摘要

缩略词表

第一章 前言

1．1 铜离子体内代谢过程和分布

1．2 铜对肿瘤的影响

1．2．1 铜对肿瘤发生和发展的影响

1．2．2 铜对肿瘤转移和复发的影响

1．3 铜配体药物的抗肿瘤机理

1．2．1 降低体内铜浓度

1．2．2 产生活性氧(ROS)

1．2．3 抑制蛋白酶体酶活

1．4 二硫代氨基甲酸类化合物

1．4．1 二硫代氨基甲酸类化合物

1．4．2 吡咯烷二琉代氨基甲酸盐(PDTC)

1．4．3 双琉仑(DSF)

1．5 课题的提出

第二章 新型二硫代氨基甲酸盐衍生物的制备和表征

2．1 引言

2．2 实验材料与仪器

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．3 实验方法

2．3．1 二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)的合成

2．3．2 哌嗪基二硫代氨基甲酸钠(Ppz-DTC)的合成

2．2．3 N-羟乙基-N-异丙基二硫代氨基甲酸钠(HE-Pr-DTC)的合成

2．2．4 N-甲基-N-苄基二硫代氨基甲酸钠(MBDTC)的合成

2．3．5 吡咯烷二硫代氨基甲酸钠(PDTC)的合成

2．3．6 二硫代氨基甲酸盐衍生物的核磁共振谱(1H NMR)表征

2．3．7 二硫代氨基甲酸盐衍生物的电喷雾电育质谱(ESI-MS)表征

2．4 实验结果与讨论

2．4．1 DDTC的1H NMR及ESI-MS表征

2．4．2 Ppz-DTC的1H NMR及ESI-MS表征

2．4．3 HE-Pr-DTC的1H NMR及ESI-MS表征

2．4．4 MBDTC的1H NMR及ESI-MS表征

2．4．5 PDTC的1H NMR及ESI-MS表征

2．5 本章小结

第三章 新型二硫代氨基甲酸盐衍生物的体内外抗肿瘤活性研究

3．1 引言

3．2 实验材料与仪器

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．2．3 细胞系和实验动物

3．3 实验方法

3．3．1 细胞培养

3．3．2 细胞毒性实验(MTT)

3．3．3 急性动物毒性实验

3．3．4 裸鼠体内抑瘤实验

3．3．5 小鼠体内抑制转移瘤实验(肺转移模型)

3．3．6 小鼠体内抑制肿瘤转移实验(皮下瘤模型)

3．3．7 数据统计

3．4 实验结果与讨论

3．4．1 体外细胞毒性试验(MTT)

3．4．2 二硫代氨基甲酸盐衍生物Ppz-DTC动物急性毒性实验

3．4．3 二硫代氨基甲酸盐衍生物的体内抑瘤效果

3．4．4 小鼠体内抑制肿瘤转移效果(肺转移模型)

3．3．5 小鼠体内抑制肿瘤转移效果(皮下瘤模型)

3．5 本章小结

第四章 新型二硫代氨基甲酸盐衍生物抑瘤机理的初步探究

4．1 引言

4．2 实验材料与仪器

4．2．1 实验试剂

4．2．2 实验仪器

4．2．3 细胞系和实验动物

4．3 实验方法

4．3．1 摩尔比法测定二硫代氨基甲酸盐衍生物铜络合常数

4．3．2 药物对小鼠体内血铜含量的影响

4．3．3 二硫代氨基甲酸铜络合物的细胞毒性实验

4．3．4 二硫代氨基甲酸铜络合物对细胞形态的影响

4．4 实验结果与讨论

4．4．1 二硫代氨基甲酸盐衍生物铜络合常数

4．4．2 降低小鼠体内铜含量实验

4．4．3 络合铜细胞毒性实验

4．4．4 二硫代氨基甲酸盐衍生物及其铜络合物对BCap-37细胞形态的影响

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

作者简介