摘要: 天然产物一直是肿瘤治疗先导化合物的重要来源之一。白杨素，又称5，7-二羟基黄酮，来自紫葳科植物木蝴蝶（Oroxylumindicum(L.)Vent.）的种子、茎皮的天然产物，具有较好的生理活性，其抗肿瘤活性尤为引人注目。肿瘤的发生、发展受细胞生长过程多种信... 展开 天然产物一直是肿瘤治疗先导化合物的重要来源之一。白杨素，又称5，7-二羟基黄酮，来自紫葳科植物木蝴蝶（Oroxylumindicum(L.)Vent.）的种子、茎皮的天然产物，具有较好的生理活性，其抗肿瘤活性尤为引人注目。肿瘤的发生、发展受细胞生长过程多种信号转导通路中多种蛋白酶的调控。EGFR（表皮生长因子受体，epidermalgrowthfactorreceptor）是一类重要的RTKs（受体酪氨酸激酶，receptortyrosinekinases），参与激活细胞内多种信号转导，它的高表达或异常表达会刺激其下游通路PI3K（phosphatidylinositol3-kinase，磷脂酰肌醇-3激酶）/Akt（蛋白激酶B，proteinkinaseB,PKB）/mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶点）的异常表达，从而导致肿瘤的发生和发展。白杨素是一种天然的EGFR抑制剂、PI3K/AKT信号通路阻断剂，其抗肿瘤作用受到研究者的青睐，但其溶解性差、生物利用度低等缺点影响了其抗癌活性。通过对白杨素进行结构修饰，改变其脂水分配系数、提高其生物利用度，进而开发出高效、低毒、具有靶向性的高效抗癌药物引起了科学家们的广泛关注。本论文在文献调研的基础上，对白杨素的7-位修饰合成了系列白杨素-氨基酸衍生物，并对其进行生物活性研究，筛选出活性较好的化合物；同时利用Sybyl2.0软件进行构效关系研究，通过CoMFA法、CoMSIA法建立3D-QSAR模型，对该类化合物进行活性预测。得到化合物抑制MGC-803细胞活性的构效关系图，为开发具有潜在活性的先导化合物提供依据。具体研究内容如下： 第一章简单介绍肿瘤的发生、发展与细胞生长过程中信号转导通路异常有关，信号转导通路受多种蛋白酶（如EGFR、PI3K等）的调控，其表达异常是导致信号转导通路异常的关键所在。同时，简单综述了以这些蛋白酶为靶点的抗癌药物的研究情况，并且阐述了本论文的研究依据与研究内容。 第二章本论文设计了白杨素-氨基酸衍生物的合成路线，并制定了其构效关系的研究方案。根据药物拼结原理，以天然产物白杨素为母体，运用威廉姆逊（Williamson）醚合成、水解、缩合等药物合成反应，在白杨素7-OH引入毒性小、生物相容性好的氨基酸基团，成功合成了36个白杨素氨基酸衍生物，并利用测定化合熔点、TLC法等测定其纯度，通过1H-NMR、13C-NMR、HR-MS对目标分子的结构进行了确证。 第三章以MGC-803（人胃癌细胞）、Hela（人宫颈癌细胞）、MCF-7（人乳腺癌细胞）、A549（非小细胞肺癌细胞）、HepG-2（人肝癌细胞）等为研究对象，通过MTT法、CTG法筛选化合物体外抗癌性，同时考察其对正常细胞HUVECs（人脐静脉内皮细胞）的毒性。利用FCM检测化合物对细胞凋亡及细胞周期的影响，WesternBlot法、ELISA法研究化合物诱导癌细胞凋亡的机制。Surflex-dock分子对接技术研究化合物与靶点蛋白的作用模式。 第四章在上述研究基础之上，结合本课题组前期研究成果，分析了125个白杨素-烃基酸（酯）衍生物、白杨素-氨基酸（甲酯）衍生物抑制不同癌细胞（MGC-803、HepG-2、MCF-7、A549、Hela）的活性数据。运用CoMFA法、CoMSIA法进行计算，分别采用单一场和组合场的方式建立了多个CoMFA法、CoMSIA模型，采用PLS分析法对模型拟合能力及预测能力进行评价，研究结果发现，化合物对MGC-803活性数据的研究得到了较理想的3D-QSAR模型，其模型统计学指标（Fisher检验值F大于100，标准偏差s趋近0，相关系数r趋近1，交叉验证相关系数q2大于0.5）表明，模型拟合能力好，且具有很好的预测能力，对所有化合物进行活性预测，其预测值与实验值相近。通过模型的立体场、静电场、疏水场、氢键受（供）体场三维等势图分析，初步阐明了化合物对MGC-803抑制活性的3D-QSAR构效关系。 研究表明，化合物对MGC-803活性数据的研究得到了较理想的3D-QSAR模型。通过其CoMFA模型和CoMSIA模型及活性预测结果分析，明确了白杨素烷烃链的延长、氨基酸体积的增加会使衍生物的IC50值变小，但烷烃链上支链的增加会导致衍生物的IC50值变大；同时烷烃链、氨基酸周围疏水性取代基的存在有利于提高化合物抗肿瘤活性，得到化合物抑制MGC-803细胞活性的构效关系图。通过对白杨素活性骨架结构的合理修饰，有望开发出具有抗MGC-803细胞活性的先导化合物。 收起