烯二炔类抗肿瘤抗生素中烯二炔单元的合成研究

烯二炔类抗肿瘤抗生素中烯二炔单元的合成研究

朱锦桃, 郭惠元, 李卓荣, 张致平[1]1998年在《烯二炔类抗肿瘤抗生素全合成研究Ⅱ.抗生素C-1027a发色团烯二炔单元开链衍生物的合成》文中认为以卤代环戊烯酮1或2出发,经5步反应,制得了烯炔醛化合物12,再与由膦叶立德19出发,经4步反应制备的碘代烯炔15反应,生成了具有与环戊烯共轭骈连的烯二炔结构的目标化合物16。它脱保护后,得到了抗肿瘤抗生素C-1027发色团及kedarcidine发色团中烯二炔单元的开链衍生物17。

袁建勇[2]2000年在《烯二炔类抗肿瘤抗生素中烯二炔单元的合成研究》文中指出烯二炔类抗肿瘤抗生素是近年发现的活性最强的抗肿瘤物质。其作用机制是由烯二炔单元经过Bergman芳环化,形成芳二自由基,切割DNA,从而杀死肿瘤细胞。其独特的作用机制和极强的抗肿瘤作用已引起人们的关注。 本论文的研究目的是为了合成具有环状烯二炔结构的天然烯二炔类抗肿瘤抗生素中烯二炔单元的类似分子,以便考察其活性,为进一步修饰和改造这类抗生素奠定基础。 论文对文献中已有烯二炔类抗肿瘤抗生素中的烯二炔单元的合成路线进行了考察,拟定了三条合成路线,并对其进行了探索,结果如下: 1.以环戊酮、环己酮或直接以2-溴代苯甲醛为原料,经催化偶联、格氏反应、羟基保护以及另一羟基的去保护、二氧化锰氧化、Wittig反应等步骤得到了环状烯二炔的重要中间体8、19。中间体8侧链部位有活性基团,载体环上有一不饱和基团,通过对这些基团的改造,可得到一些不同类型的烯二炔前体。中间体19由于以苯环为载体环,具有高度的不饱和性,结构独特,为烯二炔载体环系的合成提供了新的思路。对化合物18的Wittig反应产物的分析表明,由于苯环的存在,化合物19存在两个异构体。 2.与上述原料相同,以环戊酮、环己酮或直接以2-溴代苯甲醛为原料,经偶联、乙腈的加成、醇羟基的保护及另一羟基保护基的脱去,再经氧化、Wittig反应得到含腈基的共轭烯二炔25a'和31b。研究了不同烷化剂、不同碱对腈基的β-位羟基进行烷化

刘文[3]2000年在《关于新型烯二炔类抗肿瘤抗生素C-1027的生物合成研究》文中研究指明C-1027是由链霉菌S.globisporus C-1027产生的一种新型抗肿瘤抗生素,由一个酸性辅基蛋白和一个烯二炔的发色团非共价结合组成。辅基蛋白含有110个氨基酸残基,其编码基因csgA已被克隆和测序。辅基蛋白对于稳定发色团的结构,并使之具有水溶性具有重要作用。同时由于它的前体带有一个32氨基酸的导肽,具有把发色团输出细胞外的功能,因此可能作为抗性基因保护产生菌免受发色团造成的DNA自我损伤。发色团是抗生素C-1027的活性中心,含有一个烯二炔结构的九元环。其电子重排形成的不稳定双自由基作用于DNA的小沟,通过吸引双链上脱氧核糖的氢原子而造成DNA损伤。C-1027是现有烯二炔类抗生素中活性最强的一员,其抗肿瘤活性比临床上常用的阿霉素高出1000倍以上。近年来,由于独特的分子结构,显著的生物活性以及新颖的作用模式,烯二炔类抗生素在化学,生物和医学领域备受瞩目。对于C-1027的研究将有助于这类抗生素生物合成机制的阐明,对以此为基础采用生物及化学手段合成新型高效的抗肿瘤药物具有重要意义。 根据已知类似结构分子的生物合成途径提供的信息,C-1027的发色团可以假设由四个构建单位组成:bensoxazol inate,deoxy sugar,β-amino acid和enediyne core。首先,我们以cosmid pOJ446为载体,构建了S.globisporus C-1027的基因文库。使用一套根据不同来源放线菌dNDP-glucose dehydyatase基因的N-端保守序列而设计的引物,我们用PCR方法扩增了一条550 bp的片段,序列分析表明它是dNDP-glucose dehydyatase基因的一部分。以此片断为探针筛选基因文库,克隆了S.globisporus C-1027的染色体上大约75 kb的区域,并且dNDP-glucose dehydyatase基因(ORF 1)被定位在一条3.0 kb BamHI片段上。通过PCR和Southern杂交的方法,我们发现辅基蛋白基因cagA位于ORF 1上游约15 kb一条4.2 kb BamHI片段上。结构基因(ORF 1)和抗性基因(cagA)的连锁有力地支持了C-1027基因簇位于已克隆的80 kb区域。

廖志勇[4]2000年在《抗肿瘤抗生素C-3509以及抗肿瘤生化调节剂Geldanamycin的研究》文中进行了进一步梳理为寻找高效的抗肿瘤抗生素,我们采用抗枯草杆菌法和精原细胞法追踪活性成分,从一株稀有小单孢菌C-3509(Micromonospora echinospora var.Sheshansis)的发酵液中分离到高活性初精品A(C-3509(A))和B(C-3509(B)),C-3509(A)和C-3509(B)主组分的含量分别为70%和85%。理化性质研究表明,C-3509的高活性C-3509(A)和(B)均为脂溶性抗生素;C-3509(A)为浅棕色粉末,C-3509(B)为浅黄色粉末。C-3509(A)和(B)对酸、碱、热及光照都不稳定,水溶液在低温和避光条件下比较稳定。C-3509(A)和(B)易溶于低级醇、乙酸乙酯、二氯甲烷及丙酮,不溶于水。从C-3509(B)的紫外光谱及质谱分析结果推测C-3509(B)可能为烯二炔calicheamicin类抗肿瘤抗生素。C-3509(B)在10或1.0μg/ml浓度时可不同程度地导致质粒pBR322 DNA断裂成碎片;0.1μg/ml时可将质粒pBR322 DNA造成切口,产生开环型和线型DNA。C-3509(B)在1.0μg/ml浓度下作用于HL-60细胞20分钟,用单细胞凝胶电泳法分析,荧光显微镜下可见DNA受损的细胞形同“彗星”状。C-3509(A)和(B)浓度分别低至1.0和0.1μu/ml时,精原细胞法测定为阳性。MTT法测得CDDP、MMC和C-3509(B)抑制Bel-7402细胞增殖的IC_(50)分别为1.00、0.65、0.00612μg/ml,抑制PG细胞增殖的IC_(50)分别为0.77、0.89、0.013μg/ml。克隆形成法测得ADR、MMC、C-3509(B)抑制Bel-7402细胞的克隆形成的IC_(50)分别为0.64、0.27、0.0011ng/ml。按IC_(50)比较,C-3509(B)抑制克隆形成作用分别比ADR和MMC强580和240倍。总之,从理化性质和生物活性来看,C-3509与calicheamicin相似。C-3509有可可能用作免疫偶连物的高效“弹头”而应用与肿瘤导向治疗。 苯醌安莎霉素类Geldanamycin(GDM)是具有多方面活性的抗生素,特异性地结合热休克蛋白90(Hsp90)并抑制其分子伴侣功能,引起一些客体分子,如参与增殖或生存的许多酪氨酸和丝氨酸、苏氨酸激酶在内的细胞信号传递蛋白的去稳定。MTT法测得GDM对肝癌BEL-7402和肺癌PG细胞的生长抑制IC50分别为0.28μmol/L和0.32μmol/L。GDM处理

张文军[5]2009年在《一株新Calicheamicins产生株小单孢菌C3509的发酵、分离纯化及其抗肿瘤活性研究》文中进行了进一步梳理随着抗肿瘤“弹头”药物的抗体导向治疗的研究进展,使得一些高效但毒副作用较大的药物充分发挥抗肿瘤作用的同时避免其毒副作用。高效“弹头”药物已成为治疗肿瘤的一种利器。我们实验的目的是对用精原细胞法筛选到的菌株C-3509发酵产物分离纯化,寻找高效抗肿瘤“弹头”药物,并对其抗肿瘤活性、机理进行研究。分类培养采用通常有代表性的培养基及国际链霉菌规划会议拟定的培养基(简称ISP培养基),28℃静止培养21天,观察C-3509菌株的培养特征。颜色鉴定参考Ridgwa图谱;生理生化实验参照文献方法;细胞壁化学组份研究参照Backer、Lechevalier和Hasegawa的方法;磷酸类脂、醌类及G+C mo1%的分析按照中国科学院微生物所Ross、阮继生的方法进行。根据理化特征、生理特征及初步的16s DNA对菌株C-3509分类,其属于棘孢小单孢菌属(M echinospora)。与M.echinospora subsp.Calichensis cheamicins的产生株比较,C-3509在孢子形态、ISP系列培养基上的培养特征及对碳源利用的偏好与之不同。此外,在生长温度、细胞壁组成成份上两者也有所差别。我们在本实验室前期研究的基础上设计了含不同组份的培养基,比较其活性产物的含量。对活性产物含量高的培养基,用响应曲面法(response surfacemethodology RSM)对其培养基组份配比进行优化,首先用部分因子实验设计(Fractional Factorial Design FFD)筛选其中影响实验结果的重要因素(组份),然后重点考察筛选出的重要因素,用梯度寻优法使得因素取值接近最优化水平。我们用响应曲面法对发酵培养基优化后,分别用原发酵培养基和改进的发酵培养基进行发酵,重复两次,用DNA断裂法检测活性产物的含量,改进后的培养基发酵液对DNA切割能力比初始培养基发酵液的DNA切割能力强约30倍。接着我们用大孔吸附树脂柱层析、乙酸乙酯萃取、正已烷沉淀、硅胶柱层析、薄层层析、高效液相制备柱层析等方法分离纯化活性产物。纯化的产物通过ESI-MS来确定其分子量,HR-ESI-MS来确定其分子式。我们根据上述的纯化方法得到粗品3,然后将粗品3用HPLC-MS分析,发现其中有四种组份组份A、组份B、组份C、组份D分子量分别为1321,1367,1344,1381,分别与已知的化合物calicheamicinγ1~(Br),calicheamicinγ1~(I)。,calicheamicinβ1~(Br),calicheamicinβ1~(I)分子量相同。我们对其中含量高的B组份进一步分离,得到纯度为87.8%的C-3509B,HR-ESI-MS确定其分子式C_(55)H_(74)N_3O_(21)S_4I,辅以~1H-NMR的分析,基本确定C-3509B是已知的烯二炔类抗肿瘤抗生素calicheamicinγ_1~I。我们用DNA断裂法、MTT法检测了C-3509B的生物学活性及细胞毒性。用流式细胞术检测了不同浓度C-3509B对人肝细胞周期阻滞情况。用Western blot检测低浓度的C-3509B引起HepG2细胞周期阻滞的分子学机制。DNA断裂法检测C-3509B的最小DNA损伤浓度为0.02μg/ml,MTT法检测C-3509B对多种细胞有极强的杀伤性。流式细胞术检测表明低浓度C-3509B处理人肝癌细胞会引起细胞周期阻滞,高浓度的C-3509B处理人肝癌细胞会引起细胞内的DNA断裂。Westernblot检测表明,在C-3509B诱导Hep G2周期阻滞中可能与ATM/CHK2信号通路有关。我们以精原细胞法筛选到的小单孢菌菌株C-3509为出发菌,通过对其发酵条件的优化提高活性物质在发酵液中的含量,分离纯化出C-3509B。经过ESI-MS,HR-ESI-MS,UV和DNA断裂活性分析,推断C-3509B为Calicheamicinγ_1~I。我们对菌株C-3509分类研究表明,其是一株不同于M.echinospora subsp.Calichensis的棘孢小单孢菌。不同浓度的抗生素C-3509B对细胞有不同的损伤作用,低浓度的C-3509B会引起细胞G2/M期阻滞。C-3509B诱导Hep G2周期阻滞中可能与ATM/CHK2信号通路有关。

参考文献:

[1]. 烯二炔类抗肿瘤抗生素全合成研究Ⅱ.抗生素C-1027a发色团烯二炔单元开链衍生物的合成[J]. 朱锦桃, 郭惠元, 李卓荣, 张致平. 中国抗生素杂志. 1998

[2]. 烯二炔类抗肿瘤抗生素中烯二炔单元的合成研究[D]. 袁建勇. 中国协和医科大学. 2000

[3]. 关于新型烯二炔类抗肿瘤抗生素C-1027的生物合成研究[D]. 刘文. 中国协和医科大学. 2000

[4]. 抗肿瘤抗生素C-3509以及抗肿瘤生化调节剂Geldanamycin的研究[D]. 廖志勇. 中国协和医科大学. 2000

[5]. 一株新Calicheamicins产生株小单孢菌C3509的发酵、分离纯化及其抗肿瘤活性研究[D]. 张文军. 中国协和医科大学. 2009

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