PKB抑制剂和黄酮衍生物的设计合成、生物活性筛选及方法学研究

摘要

恶性肿瘤是目前威胁人类生命健康的重大疾病之一。尽管到目前为止已有数十种抗肿瘤药物用于临床治疗,但是普遍存在特异性差,毒副作用大,易产生多药耐药等缺点。因此,开发高效低毒特异性好的抗肿瘤药物仍是目前新药研究的热点之一。蛋白激酶抑制剂是一类有效的并具有特异性的抗肿瘤药物,而蛋白激酶B(PKB)是蛋白激酶抑制剂的一个重要靶标。PKB是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,属于AGC蛋白激酶超家族,是PI3K/PKB信号通路中的关键蛋白,在细胞的生存,增殖和生长中起了至关重要的作用。PKB的过度活化和表达导致了许多恶性肿瘤的发生与发展。本论文根据PKB的结构特点及文献报道的PKB抑制剂的构效关系,设计合成了60个含三氮唑结构的磺酰胺类化合物,所有合成的化合物对HL-60进行了体外抗肿瘤活性测试,其中活性较好的25个化合物进一步对HepG2, A549, PC3, SGC7901四株肿瘤细胞株进行细胞毒测试。大多数化合物都显示了中等和较好的细胞毒活性。根据活性测定结果,我们对该类化合物进行了构效关系讨论,并利用CoMFA分析构建了一个3D-QSAR模型,该模型的交叉验证系数rcv2为0.64,非交叉验证系数r2为0.958,实验表明该CoMFA模型有较好的预测能力。此外,我们以MBHA树脂为载体,固相方法合成了448个含胍结构的磺酰胺类化合物;结合虚拟筛选结果和结构多样性,我们优选了其中33个化合物进行PKB抑制活性测试。测试结果显示,这些化合物对PKB的抑制活性不高,对其它靶点的筛选尚在进行中。黄酮类化合物是一类具有较好抗肿瘤活性的天然产物,由于其普遍具有低毒或无毒的特性而引起广泛关注。本论文设计并合成了23个黄酮类衍生物。细胞毒活性筛选发现,部分化合物具有较好的抗肿瘤活性。其中化合物3.16具有显著的广谱抗肿瘤活性,其对五株人肿瘤细胞株的IC5o介于2.76-6.98μM。根据活性测试结果,我们利用CoMFA构建了一个3D-QSAR模型,为进一步的药物设计提供指导。本论文还进行了合成方法学研究,研究发现芳基硼酸和有机叠氮在加热条件下偶联生成各种芳胺类化合物,此反应无需金属催化即可生成C-N键,该反应具有适用性强,官能团耐受等特点;此外,我们开发了在金属催化下固相合成1,3-苯并二氮杂卓类衍生物的新方法。

目录

致谢

摘要

ABSTRACT

第一部分 蛋白激酶B(PKB)抑制剂的研究进展(综述)

— PKB的结构、活化与抗细胞凋亡

二 PKB抑制剂

三 小结与展望

参考文献

第二部分 PKB抑制剂的设计合成及生物活性筛选

第一章 PKB抑制剂的研究意义

第二章 含三氮唑结构的磺酰胺类PKB抑制剂的设计、合成与生物活性筛选

第一节 含三氮唑结构的磺酰胺类PKB抑制剂的设计

第二节 含三氮唑结构的磺酰胺类化合物的合成

第三节 含三氮唑结构的磺酰胺类化合物的生物活性筛选

第四节 计算机辅助三维定量构效关系(3D-QSAR)研究

第三章 含胍结构的磺酰胺类PKB抑制剂的设计、合成与生物活性筛选

第一节 固相组合化学背景

第二节 含胍结构的磺酰胺类PKB抑制剂的设计

第三节 含胍结构的磺酰胺类化合物的合成

第四节 含胍结构的磺酰胺类化合物的生物活性筛选

第二部分 总结

实验部分

参考文献

第三部分 黄酮类化合物的设计合成、抗肿瘤活性筛选及其3D-QSAR研究

第一章 黄酮类化合物的研究意义与设计

第二章 黄酮类化合物的合成

第三章 黄酮类化合物的抗肿瘤活性筛选

第四章 计算机辅助三维定量构效关系(3D-QSAR)研究

第三部分 总结

实验部分

参考文献

第四部分 方法学研究

第一章 芳基硼酸与有机叠氮之间的C-N键偶联反应

第一节 概述

第二节 结果与讨论

第二章 1,3-苯并二氮杂卓类衍生物的固相合成

第一节 概述

第二节 1,3-苯并二氮杂卓类衍生物的固相合成

第四部分 总结

实验部分

参考文献

附录:部分化合物的谱图

个人简历

博士期间已发表或待发表的论文及专利