钩吻生物碱衍生物的设计、合成和抗结直肠癌活性研究

摘要

目的:围绕有毒中药钩吻生物碱抗肿瘤药效骨架,引入经典抗肿瘤药效基团,设计并合成新型钩吻生物碱衍生物,评价其对结直肠癌细胞株体内外抗肿瘤活性。方法:通过药效结构拼合的方法,以钩吻生物碱共同药效骨架C3-氧化吲哚螺环结构为出发点,引入抗肿瘤药效基团异噁唑片段,设计目标化合物;以含氧化吲哚骨架的MBH碳酸酯和3-甲基-4-硝基-5-烯基异噁唑为原料,通过高度区域选择性1,6-环加成反应,制得新型钩吻生物碱衍生物——含有异噁唑基团的3-螺环戊烯-2-氧化吲哚;用cell counting Kit-8(CCK-8)法测定新型钩吻生物碱衍生物对多种人结直肠癌肿瘤细胞株的增殖抑制作用;用人结直肠癌细胞HCT116采用皮下注射法构建小鼠肿瘤模型,观察不同浓度钩吻生物碱衍生物的体内抗肿瘤作用。结果:得到产率为84%的目标钩吻生物碱衍生物(3),新化合物结构经~1H-NMR,^(13)C-NMR和HRMS确证,为甲基-5′-氯-4-(4-异丙基苯基)-5-(3-甲基-4-硝基异噁唑-5-基)-2′-氧代-螺[环戊烷-1,3′-吲哚]-2-烯-2-羧酸酯;该新型钩吻生物碱衍生物能抑制LS180、HT-29、 DLD-1、HCT116、SW620、SW480和SW1116细胞增殖,其半数抑制浓度(IC_(50))分别为0.69,1.26,2.26,0.38,3.26,4.98和2.57 mg/L,其中对HCT116的抑制作用较阳性对照药物阿霉素更好;钩吻生物碱衍生物高、中、低剂量组腹腔注射给药均能抑制HCT116模型小鼠肿瘤生长,其体内抗肿瘤生物活性呈剂量依赖。结论:该新型钩吻生物碱衍生物具有良好的抗结直肠癌活性,可作为抗肿瘤先导药物进行进一步研究,拓展创新中药途径。