吡唑衍生物的多樣性合成及生物活性評價.pdf

1、在過去的十幾年中，化學遺傳學已經成為一種有效研究蛋白質功能的新興學科?；瘜W遺傳學以有機小分子化合物為研究工具，所依據(jù)的理論與傳統(tǒng)的基因學類似。但是，化學遺傳學利用小分子對蛋白質功能進行實時的直接改變，而非通過間接影響其基因來實現(xiàn)?；瘜W遺傳學常?？梢杂脕泶_定不同蛋白質調節(jié)的生命過程，了解蛋白質如何在分子水平上發(fā)揮其生物學功能，并明確小分子化合物可能具有的藥用價值。根據(jù)研究起始點的不同，化學遺傳學可以分為正向化學遺傳學和反向化學遺傳學。在正

2、向化學遺傳學研究中，科學家以感興趣的表現(xiàn)型開始，以確認靶標蛋白和藥物前體分子為結束。
　　 化學遺傳學依賴于快速易得、結構復雜多樣小分子庫的建立。結構的復雜性是非常重要的，眾所周知，用來調節(jié)蛋白質之間相互作用的小分子多為一些結構復雜的天然化合物。增加小分子化合物中剛性結構的數(shù)量和種類是必要的，結構上的改變可以影響化合物與蛋白質之間的結合作用，進而影響蛋白質之間的相互作用。構建化合物結構的多樣化也是非常重要的，因為化學遺傳學研究中

3、化合物表現(xiàn)型所對應的靶標蛋白可能是任何細胞和生命體的蛋白質之一。與傳統(tǒng)的以合成某些具體化合物為目標的靶向合成法相比，多樣性合成的目標是以簡單的反應原料開始，通過簡便的方法合成結構復雜多樣的小分子化合物庫。
　　 吡唑是一類非常重要的含氮雜環(huán)化合物，對吡唑衍生物的研究在化學和醫(yī)藥學中已經占據(jù)了非常重要的位置。吡唑類化合物在表現(xiàn)出一系列廣泛生物活性的同時，還常常伴有低毒性的特點。對吡唑類化合物近幾十年的研究表明，吡唑類化合物具有顯著

4、地抗癌、抗菌消炎、抗病毒、抗抑郁、抗血管增生、抗青光眼、抗氧化和鎮(zhèn)痛等藥物學活性。吡唑類化合物所具有的這些對人體健康潛在的益處，引起了人們極大的關注。
　　 基于以上的研究背景，本論文研究的指導思想為：在正向化學遺傳學和多樣性合成思想的指導下，構建了結構多樣的吡唑類有機小分子化合物庫。研究了體外條件下吡唑類小分子對肺癌A549細胞模型的抑制活性，并就其抑制機理進行了探究。
　　 主要成果：
　　 1.合成了一系列

5、新穎的1H-吡唑-5-碳酰腙類衍生物Ⅰ，并研究了化合物對肺癌A549細胞增殖的影響。研究結果表明：化合物對A549細胞都表現(xiàn)出抑制增殖的性質，且化合物3e的抑制效果最好。深入的研究證實化合物3e通過誘導凋亡機制抑制肺癌細胞的增殖。
　　 2.常規(guī)條件下，經過縮合反應合成了一系列吡唑肟類的化合物Ⅱ，其結構均通過了紅外、核磁和高分辨質譜的表征。異構化的中間體6a和6a'，可以通過與吡唑相連亞甲基化學位移的不同進行區(qū)分，兩種化合物的最

6、終構型也得到了X射線單晶衍射的驗證。系列化合物對A549細胞的抑制效果表現(xiàn)出了劑量依賴性和時間依賴性，而且化合物的抑制作用主要是通過誘導細胞的自噬實現(xiàn)的。
　　 3.化合物1-(2-羰基-2-芳基乙基)-3-芳基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯經過硼氫化鈉的還原作用得到了酯基也被還原的吡唑醇類化合物Ⅲ?；衔锏慕Y構全都通過了紅外、核磁和高分辨質譜的表征，部分經過了碳-13譜和X射線單晶衍射的確認。初步的生物活性實驗表明，化合物7d和7

7、e通過誘導細胞自噬和細胞周期阻滯來抑制肺癌A549細胞的增殖。
　　 4.通過一步微波條件下的無溶劑反應高收率的制各得到了吡唑并[1，5-α]吡嗪-4(5H)-酮化合物Ⅳ和e唑并[3，2-d]吡唑并[1，5-α]吡嗪-5(3H)-酮化合物V?；衔锏慕Y構得到了充分的表征，而且得到了一種化合物的單晶結構。所合成的化合物Ⅳ對肺癌A549和H322細胞均表現(xiàn)出了劑量依賴性的抑制活性。
　　 5.通過簡易的兩步法反應高收率的制備

8、得到化合物Ⅵ，進而經過一步擴環(huán)反應合成化合物Ⅶ。實驗中還分離得到了化合物Ⅶ的一種副產物。目前，對于此類吡唑并吡嗪酮類化合物的生物活性實驗正在測試中。
　　 6.設計合成了一系列含有吡唑并[1，5-α]吡嗪結構的熒光化合物Ⅷ，化合物的結構得到了紅外、核磁、高分辨質譜和單晶衍射實驗的確認。對化合物的紫外可見和熒光性質進行了研究；測試了pH值對化合物13a在醇水溶液中紫外光譜的影響，并從理論計算的角度進行了解釋?；衔?3a的解離常數(shù)