第一部分藤黄酸衍生物的设计合成与活性研究　　 藤黄是我国传统医学中长期使用的一种中草药。现代药理研究发现藤黄用于临床具有抗肿瘤活性，用于皮肤癌、乳腺癌、恶性淋巴瘤、软组织肉瘤、头颈癌等均获得较好的疗效。与传统抗肿瘤药物相比，藤黄的毒副反应较小。临床试验显示藤黄不改变白细胞水平，对骨髓无明显抑制，对神经系统和心、肝、肾等功能方面无损害，故被认为是一种比较安全，且可以长期连贯使用的抗癌药物。　　 从藤黄中提取分离到的藤黄酸和新藤黄酸等酸性成分是其药理活性的主要有效成分。生物活性研究发现藤黄酸对肝癌细胞有很强的抑制活性，对胰腺癌及人胃腺癌SGC-7901也具有诱导凋亡的作用。藤黄酸具有较独特的4-氧杂三环[4.3.1.0]癸-2-酮结构。研究发现，与其它含有此类结构的天然产物相同，藤黄酸也是通过激活凋亡的关键执行分子Caspase-3，从而诱导肿瘤细胞凋亡。除此之外，藤黄酸的毒副反应也同样较小。目前藤黄酸已经进入临床研究阶段。新藤黄酸的结构虽然与藤黄酸极为相似，但有文献报导新藤黄酸对某些瘤株具有优于藤黄酸的抑制活性。并且文献报导新藤黄酸比藤黄酸更安全。　　 我们对藤黄酸和新藤黄酸进行了结构改造，试图了解藤黄酸类化合物结构与活性的关系，进而找到有更高抗肿瘤活性或更好理化性质的衍生物。在合成新藤黄酰胺衍生物的过程中，发现需要HOBT参与方能成功合成酰胺，并发现反应中生成新藤黄酸的活性酯中间体。据此，成功合成了藤黄酸的活性酯并采用水/乙腈缓冲液为反应溶剂，与α-氨基酸缩合得到新的含水溶性基团的藤黄酸衍生物，希望在提高藤黄酸抗肿瘤活性的同时也能够提高其水溶性。　　 抗肿瘤活性初步筛选测试采用小鼠白血病HL-60及小细胞肺癌A-549肿瘤细胞，结果表明新藤黄酸成酯或酰胺衍生物对抗肿瘤活性的增强有利，但并不明显：多数衍生物的体外抑制活性与母体化合物处于同一水平，而6-位成醚或氧杂三环体系被破坏则导致活性丧失；藤黄酸的α-氨基酸缩合衍生物在水溶性方面比藤黄酸有所提高，但其抗肿瘤活性几乎没有改变。体外实验抗肿瘤活性筛选发现了新藤黄酰乙氧乙胺15具有较强的活性，其在多个瘤谱的抑制试验中均优子母体化合物。但因为水溶性较差，所以新藤黄酰乙氧乙胺的体内试验结果并不理想。对新藤黄酰乙氧乙胺作用机制的深入研究发现：其可以激活Caspase-2、3、8、9等细胞凋亡相关蛋白，从而快速诱导小鼠HL-60肿瘤细胞的凋亡：并且Caspase-8是这种诱导凋亡作用中关键的凋亡蛋白。　　 第二部分 PLK1抑制剂的设计合成与活性研究　　 肿瘤疾病的发生和发展与细胞增殖、分化、凋亡等信号转导通路中的各个控制环节密切相关，对这些环节的透彻了解必将有助于更合理高效的设计新的抗肿瘤药物。在这些环节中，最重要的一类分子就是蛋白质激酶，而针对这些激酶开发特异性的药物也成为了抗癌药物研究中的热点之一。PLK(polo-likekinase)正是这样一类现在颇受关注的蛋白激酶。　　 PLK激酶家族得名于此家族首个被发现的成员-果蝇体内的Polo。这一激酶家族具有丝/苏氨酸激酶活性，是细胞有丝分裂所必需的，其功能的丧失将导致有丝分裂的异常甚至停止。各物种细胞内的PLKs的氮端都有高度保守的蛋白激酶区域，被认为是PLKs发挥功能的关键区域。而在各类PLKs碳端同样有一个保守片断PBD，其不具有激酶活性。这两个区域之间的分隔结构在不同的PLKs中则大相径庭。和人类肿瘤疾病息息相关的是哺乳动物细胞中的四种PLKs，而其中对PLK1的研究最为透彻。PLK1在细胞有丝分裂的不同时期都起到了十分重要的作用：参与Cdc25C的活化，继而促成cyclinB/Cdc2的激活，协助中心体的功能成熟以及纺锤体的形成，从而促进了M期的起始及染色体的正常分离、分配，最终决定细胞是否能离开M期。正常细胞的DNA受损时，PLK1的活性将受到抑制，从而阻止细胞进入M期；而在食道癌，直肠癌，肺癌，子宫癌等肿瘤细胞中则往往观察到PLK1的高度活跃；而抑制肿瘤细胞中的PLK1则导致肿瘤细胞的衰退。这些事实都说明PLK1与肿瘤细胞的发展与行进有着密切的关系。　　 近年来在寻找具有抗肿瘤作用的PLK1抑制剂的过程中，相继出现了一些较有希望的的抗肿瘤药物如HMN-214、ON01910等。它们共同的特点是对一些耐药性强的瘤株有较好的抑制活性。不过这些PLK1抑制剂都是针对PLK1的激酶区进行抑制，这样可能难以避免对其它激酶的效应，而产生副作用。　　 PLK1的另一个保守片断PBD在细胞内作用独特，并且对PLK1的抑制活性同样至关重要，所以针对PBD设计PLK1抑制剂很可能在保留抑制活性的同时减少对其它激酶的干扰。我们根据一个被发现具有PBD亲合性的阳性化合物31进行了新型PLK1抑制剂的设计。所设计的一系列化合物的关键结构为酰基硫脲，其在以往的研究中常表现出抗病毒、抗微生物等药理活性，而较少有抗肿瘤活性方面的报导。阳性对照物31的合成经过了Fischer吲哚合成法、1-位引入苄基后水解成酸；制得酰氯、经卤交换成酰基异硫氰酸酯，最终与相应的芳香胺缩合。其它的酰基硫脲化合物的合成参照31的方法。　　 SPR技术非常适用于研究蛋白--蛋白或蛋白--小分子间的作用。利用此技术，检测了所有酰基硫脲化合物的PBD亲合性。测定结果显示被检样品中共有16个化合物具有PBD亲合性，其中有一个合物68b的亲合性高于阳性对照物。根据检测结果，发现酰基硫脲结构中酸部分的电子云分及芳香环的平面性、胺上取代基类型及位置的组合都对PBD亲合性有重要影响。　　 对具有PBD亲合性的所有化合物还进行了体外抗肿瘤活性筛选，其中30％的化合物对肿瘤细胞有不同程度的抑制作用。这一结果初步显示针对PBD靶点设计抗肿瘤药物分子的可行性。