基于銅的新型蛋白酶體抑制劑N,N-二硫代氨基甲酸鹽類化合物庫的合成、抗癌活性篩選及機理研究.pdf

1、銅是人體組織和動物組織所必需的微量元素，是人體進行正常新陳代謝過程所不可缺少的。人體內正常銅的含量為50～100 mg，在此范圍內的銅可以維持正常的人體生理功能。如果人體內的銅含量過多則會引起銅中毒。隨著對癌癥機理的深入研究，人們發(fā)現(xiàn)在癌癥病人血清中銅的濃度與正常人相比普遍偏高。進一步的研究發(fā)現(xiàn)銅在腫瘤發(fā)生與發(fā)展過程中發(fā)揮著極其重要的作用，例如腫瘤組織中血管的形成，腫瘤細胞的轉移等過程。因此越來越多的研究將銅作為一個重要的靶點來開發(fā)新的

2、癌癥治療方法。目前針對癌癥組織中銅濃度過高的治療方法有：降低癌癥病人血清中銅的濃度，減少高濃度的銅對腫瘤血管形成的影響；利用有機銅配合物作為蛋白酶體抑制劑，從而誘導腫瘤細胞的凋亡；利用腫瘤組織中銅的氧化還原反應誘導癌細胞凋亡等。
　　 研究發(fā)現(xiàn)N，N-二硫代氨基甲酸鹽是一種很好的銅螯合劑，其與銅生成的有機配合物是一種蛋白酶體抑制劑，能夠有效的誘導腫瘤細胞的凋亡。這種結構代表性的藥物就是作為戒酒藥上市的藥物-戒酒硫(Disulfi

3、rm，DSF)。通過對DSF抗癌活性的研究發(fā)現(xiàn)，這種藥物能夠有效的抑制腫瘤細胞的增殖，同時對正常細胞的副作用比較小。但是DSF可以與體內的醛脫氫降解酶(Aldehyde dehydrogenase，ALDH)發(fā)生反應，使其在進入人體內所發(fā)揮的抗癌作用大大降低。
　　 本文基于現(xiàn)有的研究結論提出假設：合成一種新型的N，N-二硫代氨基甲酸鹽化合物，能夠有效的抑制腫瘤細胞的增值并誘導癌細胞凋亡；對正常細胞的毒副作用??；并且在體內與AL

4、DH不發(fā)生反應。本論文的主要工作分為三個部分：第一部分首先合成了一個全新的N，N-二硫代氨基甲酸鹽的化合物庫，并對庫中化合物進行了生物活性篩選，比較了不同化合物與銅結合能力的差別，對其構效關系進行了初步的探討；第二部分通過對前一個庫中發(fā)現(xiàn)的活性化合物優(yōu)化，合成了另一個N，N-二硫代氨基甲酸鹽的化合物庫，篩選出了對癌細胞的生長抑制作用比較明顯的化合物；通過計算機模擬篩選出了對人體內的醛脫氫降解酶沒有明顯抑制作用的化合物；第三部分是使用組合

5、化學和高通量篩選的方法開發(fā)新型飲用水中除砷劑，分別利用液相組合合成和固相組合合成的方法合成了兩個化合物庫，并對庫中化合物的除砷能力進行了評估。
　　 論文的主要工作及其結果如下：
　　 第一部分，合成了一個新型的N，N-二硫代氨基甲酸鹽的化合物庫，并對庫中的化合物進行了活性篩選。篩選發(fā)現(xiàn)庫中的化合物與銅的反應生成的配合物除了＃9之外，其余的配合物都對乳腺癌細胞MDA-MB-231的增殖有明顯的抑制作用，能夠很好的抑制腫瘤

6、細胞中蛋白酶體的活性并誘導細胞凋亡?；衔铮?與銅的絡合物在5μM作用于細胞16 h，可以抑制90％的腫瘤細胞蛋白酶體活性。利用熒光滴定的方法對化合物與銅的絡合能力進行了測定，發(fā)現(xiàn)化合物＃9可以與銅離子發(fā)生反應，但是所得到的絡合物不能起到對腫瘤細胞增殖的抑制。
　　 第二部分，經過優(yōu)化后合成了第二個N，N-二硫代氨基甲酸鹽化合物庫，利用MDA-MB-231和DCIS兩種腫瘤細胞系對庫中的化合物進行了活性篩選。研究發(fā)現(xiàn)庫中化合物的

7、生物活性具有一定的構效關系。利用紫外滴定的方法對化合物與銅的絡合常數(shù)進行了測定。通過計算化學以及計算機模擬Docking的方法研究了庫中的化合物對兩種醛脫氫降解酶活性的抑制作用，發(fā)現(xiàn)了＃39化合物既能抑制癌細胞的蛋白酶體活性，又不與人體內的醛脫氫降解酶進行反應，從而最大限度的發(fā)揮了其誘導癌細胞凋亡的作用。
　　 第三部分，運用組合化學和高通量篩選的方法開發(fā)新型的飲用水除砷劑。研究以二硫代氨基甲酸鹽為核心結構，運用液相和固相兩種合

8、成方法構建化合物庫，并利用高通量的方法對化合物庫中的化合物與砷的結合能力進行了篩選。在化合物的構建上充分考慮到所合成的化合物在環(huán)境領域應用的特點。高通量篩選方法的選擇上則本著建立全自動儀器分析方法的原則，充分體現(xiàn)庫中化合物篩選快速的特點。
　　 結論：
　　 1)N，N-二硫代氨基甲酸鹽不僅可以絡合腫瘤細胞中高濃度的銅，同時其與銅生成的有機配合物是一種良好的蛋白酶體抑制劑，能夠抑制腫瘤細胞的增殖，并且誘導細胞的凋亡；