1. 研究目的与意义
目的:
通过对该课题的研究与设计,结合毕业实习,让学生的理论知识得以巩固,实践能力得以提高,从而全面提高学生掌握知识和运用知识的综合技能,为将来的工作打下扎实的基础。以天然可再生的松香为原料,先分离纯化得到异海松酸,经过酰氯化、缩合等反应,将含氮和硫原子的杂环磺酰胺结构引入异海松酸母体结构,制备得到一系列约
20个异海松酸杂环磺酰胺类化合物,并研究它们的抗肿瘤活性,筛选出具有较好活性的化合物作为进一步研究的参考,对活性化合物进行构效关系分析,初步阐明活性化合物的抗肿瘤作用机理,为进一步寻找异海松酸衍生物得到更为高效的活性物质奠定理论基础。
2. 国内外研究现状分析
异海松酸是海松酸型树脂酸的主要组成部分,其分子中c13位有一个甲基和一个乙烯基,分子中不存在共轭双键,基于这种独特的结构和其较强的生物活性优势,使得异海松酸在杀虫、抗肿瘤、抑菌、k通道、抗病毒、抗结核等方面突显出效果,也将是未来针对其生物活性方面研究的热点[5-6]。但现有研究中针对海松酸型树脂酸及其衍生物的应用,一般都是直接利用,在精细合成方面鲜少有文献报道。最近的研究表明,主要来源于湿地松松香的海松酸型树脂酸自身的抑菌活性明显优于枞酸型树脂酸。例如,加拿大劳瑞尔大学wislon博士[7]发现侧柏叶及其制剂侧柏异海松酸胶囊对结核菌株及3种耐药菌株均有较好的抑制作用,同时该制剂急性毒性试验表明其毒性较小。chang等[8]研究发现异海松酸具有抑制小鼠表皮细胞癌变的活性。异海松酸还具有抗多药耐性和金黄色葡萄糖球菌的活性,与枞酸的最低抑菌浓度64 μg/ml相比,其最低抑菌浓度为32 μg/ml[9]。除此以外,山东省中医药研究院研制的治疗结核病的抗痨胶囊中,异海松酸是抗结核菌的有效活性成分。
从以上文献来看,目前研究有一些涉及异海松酸对结核杆菌、金黄色葡萄球菌等人体细菌的抑制作用,效果不错。由于海松酸型树脂酸自身结构具有优于枞酸型树脂酸的抑菌活性,根据活性拼接和叠加原理,引入具有抗肿瘤活性的杂环磺酰胺类亚结构对异海松酸结构进行修饰,使其与异海松酸本身的通道效果形成协同作用,极有可能获得某种类型的高效抗肿瘤活性的药物,还有可能阐明异海松酸衍生物活性结构与抗肿瘤机制的内在关系,并解决目前异海松酸的高附加值利用途径偏少的问题。
研究表明,含有磺酰胺片段的化合物特别是含有杂环的磺酰胺类化合物具有广泛的抗癌、抗菌、抗炎、抗病毒、抗结核和除草、杀虫等多种生物活性[10-11],含杂环的磺酰胺化合物1对白血病、黑色素癌、非小细胞肺癌、结肠癌、卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌等细胞都显示了有效的抑制作用[12],hu等[13]设计合成了一系列含有咔唑结构磺酰胺类化合物2,该类化合物对人白血病细胞表现了很强的增殖抑制作用,kama[14]设计合成了一系列具有酰胺结构的吡啶磺酰胺化合物3,该类化合物对所筛选的60种人癌细胞都显示了抑制作用,其效果与日本研发的磺酰胺类抗癌药物e7010的效果相当,此外,该类化合物还显示了较强的抗菌活性;bouchain等[15]合成了一系列抑制组蛋白去乙酰酶(hdac,在调控一些肿瘤抑制基因的表达中起关键作用的酶)的苯磺酰胺化合物4对hdac的ic50值为1 μmol/l,显示了极强的抑酶活性;cheong等[16]发现含有酰胺基结构的磺酰胺化合物5和6均对人结肠癌显示了极强的抑制活性,其ic50值分别为0.7-3 μmol/l和1-5 μmol/l。
3. 研究的基本内容与计划
主要内容:
1. 对湿地松松香的产地进行调查,筛选出异海松酸含量较高的湿地松松香作为本项目研究的原料,大量地进行异海松酸的制备,以保障本项目研究工作的顺利进行;
2.研究异海松酸进行酰氯化反应及对苯二胺与各取代杂环磺酰氯的关键实验参数,提出不同异海松酸杂环磺酰胺类衍生物适宜的分离及提纯过程方法,制备一系列异海松酸杂环磺酰胺类衍生物;
4. 研究创新点
优化实验的步骤。加快实验的进程,减少实验所需要的溶剂和以免产生不必要的污染。
