新型血管生成抑制劑——沙利度胺(THD)類(lèi)似物的設(shè)計(jì)、合成及其生物活性研究.pdf

1、新血管的生成是腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。處于血管生成前期的微小腫瘤可釋放多種血管生長(zhǎng)因子，誘導(dǎo)宿主毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和形成新的毛細(xì)血管。一旦腫瘤生成新的血管，腫瘤細(xì)胞增殖速度將呈指數(shù)形式增長(zhǎng)，而且新生血管為腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移提供通道。因此，抑制腫瘤血管生成是治療腫瘤的有效策略。研究表明，正常生理?xiàng)l件下的血管生成和腫瘤的血管生成都是受宿主的多種生長(zhǎng)因子調(diào)節(jié)，例如:血管內(nèi)皮增長(zhǎng)因子(VEGF)、成纖維增長(zhǎng)因子(bFGF)、金屬基蛋白酶(M

2、MPs)等。最近對(duì)沙利度胺(THD)的生物活性研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)化合物具有顯著的抑制新血管的生成和抗腫瘤轉(zhuǎn)移活性，其具體作用機(jī)理仍不清楚。
　　 基于對(duì)沙利度胺(THD)的構(gòu)效關(guān)系研究，我們?cè)O(shè)計(jì)了吡咯并[3，4-b]吡啶系列25個(gè)羥基內(nèi)酰亞胺化合物(Ⅰ)，噻吩并[2，3-c]吡咯系列7個(gè)羥基內(nèi)酰亞胺化合物(Ⅱ)，毗咯并[3，4-d]嘧啶系列9個(gè)羥基內(nèi)酰亞胺化合物(Ⅲ)。
　　 吡咯并[3，4-b]吡啶系列羥基內(nèi)酰亞胺化合物的

3、合成方法分為三個(gè)部分:(1)3-溴甲基-2-吡啶羧酸甲酯的合成。(2)6-取代-5，6-二氫-吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮的合成。(3)6-取代-5-羥基-5，6-二氫-吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮的合成。通過(guò)改進(jìn)文獻(xiàn)報(bào)道的方法，本論文優(yōu)化了吡啶側(cè)鏈溴化的反應(yīng)條件。同時(shí)，優(yōu)化了制備6-取代-5，6-二氫-吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮的反應(yīng)條件。隨后，6-取代-5，6-二氫-吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮與N-溴代丁二酰亞胺

4、(NBS)/偶氮二異丁氰(AIBN)反應(yīng)得到目標(biāo)化合物。該方法具有反應(yīng)條件溫和、后處理方便，而且可以得到常規(guī)的還原方法難以得到的5-位羥基內(nèi)酰亞胺化合物，以這種方法制備羥基內(nèi)酰亞胺化合物，尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
　　 噻吩并[2,3-c]吡咯系列羥基內(nèi)酰亞胺化合物，但由于異吡咯環(huán)高度張力的緣故而直接導(dǎo)致開(kāi)環(huán)生成3-噻吩醛基化合物(Ⅳ)。這類(lèi)化合物的合成方法也分為三個(gè)部分:(1)3-溴甲基-2-噻吩羧酸甲酯的合成。(2)5-取代-4，5

5、-二氫-噻吩并[2,3-c]吡咯-6-酮的合成。(3)3-噻吩醛基化合物的合成。本論文深入研究了噻吩并吡咯環(huán)的關(guān)環(huán)方法，即5-取代-4，5-二氫-噻吩并[2,3-c]吡咯-6-酮的制備，該方法相對(duì)文獻(xiàn)已報(bào)道的方法，具有收率高、操作簡(jiǎn)單、后處理方便等優(yōu)點(diǎn)。然而，上述關(guān)環(huán)化合物與N-溴代丁二酰亞胺(NBS)/偶氮二異丁氰(AIBN)反應(yīng)得到相應(yīng)的開(kāi)環(huán)化合物即3-噻吩醛基化合物。
　　 吡咯并[3，4-d]嘧啶系列羥基內(nèi)酰亞胺化合物(

6、Ⅲ)的合成是以4-氯-乙酰乙酸乙酯為原料，經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)得到化合物4-氯甲基-5-嘧啶甲酸乙酯。隨后，與各種胺反應(yīng)得到中間體6-取代-6，7-二氫-吡咯并[3，4-d]嘧啶-5-酮。該方法未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，這也為該系列化合物的合成奠定了基礎(chǔ)。由于吡咯并[3，4-d]嘧啶系列羥基內(nèi)酰亞胺化合物極不穩(wěn)定，當(dāng)中間體6-取代-6，7-二氫-吡咯并[3，4-d]嘧啶-5-酮分別與NBS/AIBN或CF3COOAg/Br2反應(yīng)時(shí)，得不到目標(biāo)化合物。

7、>　　 本論文共合成了32個(gè)目標(biāo)化合物及各類(lèi)中間體74個(gè)，其中62個(gè)中間體未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，這些中間體和目標(biāo)化合物均經(jīng)1HNMR、13CNMR和HR(MS)表征。
　　 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)通過(guò)直接作用于內(nèi)皮細(xì)胞促進(jìn)新血管的生成。本論文分別用血管內(nèi)皮細(xì)胞（ECV-304）、人肺癌細(xì)胞(A549)、人T細(xì)胞白血病細(xì)胞(CEM)和人原髓細(xì)胞白血病細(xì)胞(HL-60)對(duì)吡咯并[3，4-b]吡啶系列目標(biāo)化合物、中間體6-取代-5，6

8、-二氫-吡咯[3，4-b]吡啶-7-酮及6-取代-6，7-二氫-吡咯并[3，4-d]嘧啶-5-酮共57個(gè)化合物進(jìn)行了初步篩選。結(jié)果顯示大部分化合物均有抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞(ECV-304)的增殖活性及抗肺癌、抑制人白血病細(xì)胞及抑制人原髓樣白血病細(xì)胞的活性，其中化合物A-16具有很強(qiáng)的選擇性抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖活性。通過(guò)研究這57個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)與其生物活性，其構(gòu)效關(guān)系如下:
　　 (1)6位取代基為烷基時(shí)，隨著碳鏈的增加，其抑制血管內(nèi)

9、皮細(xì)胞(ECV-304)、抗肺癌細(xì)胞(A549)及抑制白血病細(xì)胞（CEM，HL-60）的生物活性顯著增強(qiáng)。
　　 (2)6位取代基為芳香基時(shí)，具有5位羥基的化合物比沒(méi)有5位羥基的化合物的抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞(ECV-304)、抗肺癌細(xì)胞(A549)及抑制白血病細(xì)胞（CEM，HL-60）的生物活性顯著增強(qiáng)。這說(shuō)明5位羥基在發(fā)揮藥效方面起了非常重要的作用。同時(shí)，在苯環(huán)上有溴原子取代的化合物的上述生物活性也顯著增強(qiáng)。因此，適當(dāng)增加鹵原子的