基于萘内酰胺的细胞器靶向性多胺缀合物设计合成及生物活性评价

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多胺(腐胺,亚精胺和精胺)是一类含有两个或两个以上氨基的化合物,广泛存在于生物体内并调节人体的多种重要的生命进程,如衰老、免疫、癌症等。肿瘤细胞由于过度增殖,对多胺需求旺盛。通过将抗肿瘤药物与多胺进行耦合制备多胺缀合物,利用多胺转运蛋白,能够靶向至分裂旺盛的癌细胞,可以达到靶向给药的效果。萘内酰亚胺(苯并[c,d]吲哚-2(H)-酮)是一类与萘酰亚胺结构相近的化合物,具有良好的荧光性能和重要的生理活性。早期研究发现该类化合物是一种典型的DNA嵌入剂。2018年,我们首次发现“萘内酰胺-多胺”缀合物是一种双功能化合物:不仅能利用多胺转运系统靶向肿瘤细胞,抑制肿瘤转移;更利用其荧光特性发现其定位于溶酶体,而不是常规报道的进入细胞核。药理机制分析表明其可以通过诱导自噬促进细胞凋亡,提示对其结构修饰或可改变其作用靶点。本课题以前期发现的“萘内酰胺-多胺”缀合物为先导物,开展进一步的结构修饰和改造:在内酰胺的胺基及萘环-4位进行双取代修饰,重点以亚甲基作为芳环与多胺的连接链,共合成28个双取代“萘内酰胺-多胺”缀合物,均未见报道,并通过1H NMR,13C NMR和MS等技术手段确认其结构。选取3类6种肿瘤细胞(三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231和乳腺癌细胞MCF-7;结肠癌细胞HCT-116和HT29;肝癌细胞Hep G2和SNU739),采用MTT法测试了14个化合物对这6种细胞的体外抗肿瘤活性,测试了另外14个化合物对乳腺癌细胞MCF-7、肝癌细胞Hep G2和SNU739的体外抗肿瘤活性。结果发现,与先导物抑制HCT116和Hep G2的活性比较(~5-6μM),有7个化合物活性更优或相当,其中4个化合物对6种肿瘤细胞表现出更广谱的抑制活性,尤其是对难治的三阴性乳腺癌亦呈现较好的抑制效果。通过结果可以得出,随着烷基侧链的变化,化合物在细胞器内的分布也随之改变,当烷基侧链为短链时,其分布与修饰前的化合物在细胞器内的分布类似,出现溶酶体聚集现象,作用机制也存在相似之处。当烷基侧链为中长链时,化合物分布改变,出现细胞膜分布,并从溶酶体聚集变为线粒体聚集,表现出多靶点的特点。当烷基侧链为长链时,细胞膜分布减弱,细胞内重新出现溶酶体聚集现象。
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