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肿瘤是引起人类死亡的第二类病因,同时它也是最难以治愈的疾病之一,目前,癌症的治疗主要依赖于化疗的手段。细胞产生的多药耐药(multidrugresistance,MDR)已成为当前影响肿瘤化学治疗疗效的主要障碍。本文综述了肿瘤的多药耐药性及其形成机制,介绍了一些重要的高效低毒的多药耐药逆转剂,对一些逆转剂的构效关系亦作了简要阐述。在总结已有MDR逆转剂构效关系的基础上,综合考察了肿瘤多药耐药逆转剂四氢异喹啉类化合物、吖啶类化合物和呋咱氮氧供体类化合物各自具有的生物活性、以及它们的构效关系,设计并合成出新型肿瘤多药耐药逆转剂--四氢异喹啉-吖啶和四氢异喹啉-呋咱氮氧供体两大系列目标化合物。
以四种R取代基-1,2,3,4-四氢异喹啉为母核,分别与巯基、羟基吖啶化合物和四氢吖啶类化合物,并选用乙酰基作为桥连基团连接四氢异喹啉和吖啶母核,设计并合成了18个1-R基-6,7-二甲氧基-2-(X-(1,2,3,4-四氢-6,7-R1,R2基吖啶-9-基)乙酰基)-1,2,3,4-四氢异喹啉(Ⅰ)类化合物;通过控制投料比、变加料方式,并以乙睛为溶剂,碳酸钾为缚酸剂,合成目标化合物的副产物减少,收率提高。
采用四种R取代基-1,2,3,4-四氢异喹啉与苯磺酰基呋咱氮氧供体类化合物结合,以酯键和不同碳链醚键作为桥连基团,利用拼合原理设计并合成了18个1-R基-6,7-二甲氧基-2-{3-{[2-(3-苯磺酰基-1,2,5-噁二唑-2-氧化物-4-氧)R基]氧甲酰基}丙酰基)-1,2,3,4-四氢异喹啉(Ⅱ)类化合物;在苯磺酰基呋咱中间体的亲核取代反应中,利用3,4-二苯磺酰基-1,2,5-噁二唑-2-氧化物在碱性环境中分别与不同链长二元醇进行醚化反应,通过控制滴加氢氧化钠水溶液的速度和反应温度,采用冰水浴,降低副产物的生成,随着二元醇碳链的加长,反应则变得困难,所用碱液增多,反应时间也相应变长,并且反应不完全;通过对四氢异喹啉-呋咱类目标化合物合成和后处理实验的改进,在不影响收率情况下减少催化剂DCC的使用量,过柱时利用低极性溶剂反复冲洗,把难以去除的DCC水合物等副产物完全去除,简化处理步骤,提高了产物纯度,降低产物损耗。
所合成的36个化合物经红外、核磁共振谱、质谱、元素分析等分析手段进行了表征。其中2个中间体和2个目标化合物培养出了单晶,通过X-射线单晶衍射分析,对化合物的结构进行了晶体结构表征,确定了化合物的结构。所有化合物均未见文献报道。其中中间体(5)晶体属单斜晶系,P21/a空间群,晶胞参数a=8.6561(9)A,b=17.7944(18)A,c=9.3090(11)A,α=90.00°,β=117.22(3)°,γ=90.00°;中间体(7)晶体属三斜晶系,P21/a空间群,晶胞参数a=8.7110(17)A,b:9.6550(19)A,c=12.668(3)A,α=93.69(3)°,β=107.82(3)°,γ=111.10(3)°;目标化合物ZF1属单斜晶系,P21/a空间群,晶胞参数a=12.850(3)A,b=6.8840(14)A,c=21.723(4)A,α=90.00°,β=105.38(3)°,γ=90.00°;化合物ZC-13属正交晶系,P21/a空间群,晶胞参数a=21.2627(16)A,b=14.7851(11)A,c=21.7809(16)A,α=β=γ=90°。
采用MTT法对其中的32种新目标化合物进行K562细胞的细胞毒性试验,观察在浓度均为10pmol/L、给药体积均为20μl情况下,以1μmol/L长春新碱作为阳性对照组,培养48h,计算出不同目标化合物对细胞的存活率的影响。实验结果发现:所用的32种四氢异喹啉类目标化合物中除ZF3、ZF5、ZF6、ZF7、ZF9、ZF12、ZF13、ZF14、ZF15外其余化合物对K562细胞的细胞存活率均无影响(P>0.05)。ZF3、ZF5、ZF6、ZF7、ZF9、ZF12、ZF13、ZF14、ZF15对K562细胞的细胞存活率具有不同程度的降低作用,其细胞存活率分别为38.3、56.4、12.1、4.6、17.8、9.3、4.3、1.9、2.8。同时,由于时间关系,四氢异喹啉类目标化合物对肿瘤多药耐药细胞药理实验正在进行中。