1、毕业设计(论文)题 目 5,7-二甲氧基-4 -三氟甲基芹菜素合成及其抗结肠癌活性研究班 级 药学 5,7-二甲氧基 -4-三氟甲基芹菜素合成及其抗结肠癌活性研究摘要：先将三氟甲基（CF 3）接入到芹菜素中，甲基化后再引入二甲氧基，合成得到 5,7-二甲氧基-4-三氟甲基芹菜素衍生物，接着探讨 4-三氟甲基芹菜素对结肠癌细胞（HT-29）的活性作用。体外抗癌活性实验结果表明，5,7-二甲氧基-4- 三氟甲基芹菜素比芹菜素具有更强的抗结肠癌活性，可作为新的抗癌候选药物。关键词：芹菜素，三氟甲基，结肠癌细胞，合成，Abstract：A novel series of trifluoromethyl
2、ated apigenin derivatives were synthesized and their inhibitory activities against colorectal adenocarcinoma (HT-29) cell lines were evaluated in vitro. The results of biological test showed that the apigenin derivative possess stronger anti- leukemia activities than apigenin.Keywords: Apigenin, Tri
3、fluoromethylated, colorectal adenocarcinoma cells, Synthesis目录引言-11、芹菜的化学结构和特征-12、芹菜素的抗癌作用-32.1、乳腺癌-32.2、肺癌-42.3、卵巢癌-52.4、前列腺癌-53、消化系统癌症-63.1、肝癌-63.2、胃癌-64、实验材料与设备- 85、实验方法-85.1 化合物中间体4-三氟甲基芹菜素衍生物的制备-85.2 化合物 5,7-二甲氧基-4- 三氟甲基芹菜素衍生物的制备-95.3 MTT法检测所合成的芹菜素衍生物的抗癌活性 -96、结果-106.1 化合物1a的合成-106.2 含三氟甲基芹菜素衍生
4、物体外抗癌活性-106.3 讨论-11参考文献-12致谢-16- 1 -引言恶性肿瘤是一类严重威胁人类健康和生命的疾病，目前常用的癌症治疗措施有：手术、放疗和化疗，其中化疗在综合治疗中的地位十分重要，但是在临床上，化疗药仍然存在各种问题，例如疗效不佳、副作用较大以及肿瘤细胞耐药等。因此，以不同方式寻找效能高，毒性低的抗癌药物就成了一个紧迫的任务。将天然活性成分作为先导化合物，对其进行结构方面的修饰，希望合成得到生物活性高、毒性低的靶分子或者能够直接从植物中寻找新型高效、低毒、不良反应少的抗肿瘤药物，这两种手段已经成为当今新药研制的热点。据 1981年至 2002 年的数据显示，在进入市场的所有
5、抗癌药物中，来源于天然产物的抗癌药物的比例达 74%1。黄酮类化合物广泛分布于植物界，生物活性广泛，具有抗氧化，抗肿瘤，抗炎，镇静等，尤其是在抗肿瘤方面能发挥较好的作用，使之成为当前天然药物开发的重要宝库，同时也是从侧面研发新药的先导化合物的重要宝库 2。1 芹菜的化学结构和特征芹菜素是一种黄酮类化合物，属于黄酮类化合物类和化学名为4,5,7,- trihy-droxyflavone。芹菜素是一种低分子量的黄酮类化合物（MV 270.24），其结构为纯黄色针状物。芹菜素的熔点为347.5；不溶于水，在热的醇溶液中溶解，溶于稀KOH和DMSO 。纯芹菜素是高度不稳定的，建议保存在20C 3。Ta
6、ble 1 Chemical structure and source of some commonly occurring plant flavonoidsStructure Representative flavonoids SourceFlacones R1=H,R2=OH;ApigeninR1=R2=OH:LuteolinCelery,parsley,thyme,onions etc. Red pepper, onions, lettuce, berries etc- 2 -OHO R2R21OHFlavonols OHO R3R21OHHR2=OH,R1=R3=H;Kaemperol
7、R1=R2=R3=OH:Myticetin Black tea etc.Olive oil, apple peels, kale etcIsoflavonesOHOOR1 OHR1=H: DaidzeinR1=OH: GenisteinSoybeans, legumes etcSoybeans, legumes etcFlavanols OHO R3R21OHOHR1=R2=OH, R3=H:CatechinsR1=R2=R3=OH:GallocatechinGreen tea etcGreen tea etcFlavanonesOHO R3R21OHR1=H. R2=OH:Natingeni
8、nR1=R2=OH:EriodictyolR1=OH, R2=OCH3:HesperetinCitrus fruits, grape fruits etc.Tomatoes, mint, citrus fruits ect.Citrus fruits, grape fruits etcAnthocyaninsOHO R3R21OHOHR1=H,R2=H:PelargonidinR1=OH,R2=H:CyanidinR1=R2=OH:DelphinidinR1=OCH3, R2=OH:PetunidinR1=R2=OCH3:MalcidinAubergines, radishes etc.Red
9、 wine, beans, berries etc.Pomegranate, cherries, berries etcCherries, strawberries etcCherries,berries, blackcurrants etc. 2 芹菜素的抗癌作用在芹菜素抗氧化和抗炎活性体外观察中。有越来越多的证据来自流行病学和病例对照研究，高摄入黄酮类化合物可降低患慢性病的风险包括癌症 4,5。相反，黄酮类消费自由健康志愿者的饮食，减少了氧化应激标志。等离子体抗氧化维生素，红细胞超氧化物歧化酶（SOD）活性和淋巴细胞 DNA 损伤的常见于疾病的风险，得出黄酮类化合物对人体健康有益 6。膳食
10、研究通过对 10054- 3 -个男性和女性建立一个饮食史表明，芹菜素的摄入量较高的男性患前列腺癌的几率低 7。最近的一项病例对照研究希腊 820 名乳腺癌患者和 1548 没有乳腺癌患者中表现出很强的意义，叶类蔬菜中黄酮的摄入量与乳腺癌的发展逆相关。最近的情况乳腺癌在意大利进行的研究包括 2569 例病理证实的乳腺癌和 2588医院对照组中发现了一个黄酮摄入与乳腺癌之间的逆相关，基本上确定了前面的研究结果。这些观察和病例报告激励研究这进一步研究癌症。下面我们介绍下芹菜素对多种人类肿瘤的作用。2.1 乳腺癌乳腺癌是最常见的癌症，在西方国家，已经成为与妇女癌症相关死亡的第二大原因 8。多种癌症，
11、包括乳腺癌，有一个较低的的发病率在亚洲，相比在西方国家 9。这可能归结为亚洲饮食疗法中含类黄酮的植物丰富。此外，芹菜素已被证明有对人乳腺癌细胞的抗增殖作用与不同层次的HER2/neu蛋白的表达。芹菜素表现出强有力的生长抑制HER2/neu过表达乳腺癌细胞的活性，但对抑制HER2/neu表达的基础水平的细胞生长无效69。在HER2中也观察到过度表达的乳腺癌细胞对芹菜素治疗呈时间和剂量依耐性 10。细胞生存的途径涉及的磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）和Akt / PKB ，对抑制细胞凋亡的HER2/neu表达的乳腺癌细胞，发挥了重要的作用。芹菜素已被证明能够抑制肿瘤 Akt 的功能通过直接抑制 PI3
12、K 活性，因此细胞抑制 Akt 激酶活性 11。此外，抑制 HER2/neu 自动磷酸化和反式磷酸化从消耗她的 2/neu 蛋白在体内产生的观察芹菜素治疗后。从同一组的进一步研究表明，暴露的 HER2/neu 表达的乳腺癌芹菜素导致细胞凋亡诱导的消耗HER2/neu 蛋白和，反过来，抑制了信号 HER2her3-pi3kAkt 通路。乳腺癌细胞凋亡暴露于芹菜素细胞是通过细胞色素 c 诱导释放和快速诱导的 DNA 断裂因子 45 78。芹菜素也已证明下调的水平细胞周期蛋白 D1，D3 和 cdk4 和p27 蛋白水平的增加乳腺癌细胞 10。芹菜素已被证明能够通过直接抑制 PI3K 活性来抑制 A
13、kt 的功能，因此细胞抑制 Akt 激酶活性 11。此外，抑制 HER2/neu 自动磷酸化和反式磷酸化从消耗肿瘤细胞的 2/neu 蛋白。观察芹菜素在体内治疗后。从同一组的进一步研究- 4 -表明，芹菜素导致诱导细胞凋亡的 HER2/neu 蛋白被消耗，反过来，抑制了HER2/her3-pi3k /Akt 通路。乳腺癌细胞凋亡暴露于芹菜素，是通过细胞色素 c 诱导释放和快速诱导的 DNA 断裂因子 45 78。芹菜素也已证明能下调细胞周期蛋白D1，D3 和 cdk4 和 p27 蛋白水平 12。2.2 肺癌肺癌在许多发达国家的发病率增加。在美国，肺癌病例和肺癌死亡有着密切的关系。这是该病的生
14、存率只有5年。虽然肺癌的生存率在过去40年中已有所改善，总体生存率（达到13%），但在其他癌症仍然比较低 13。流行病学资料表明食用植物黄酮类化合物可能与降低肺癌的危险相关癌症。刘等人 13表明，芹菜素可以呈剂量依耐性抑制，人肺腺癌A549细胞增殖及血管内皮细胞生长因子（VEGF ）转录激活。芹菜素通过HIF-1结合位点的活化，抑制VEGF的转录，并在这些亚基的表细胞具体降低HIF-1，但不是HIF-1。芹菜素抑制Akt和p70S6K1活化激活，在信号转导通路介导VEGF转录。此外，芹菜素能抑制患有肺癌裸鼠肿瘤组织中HIF-1与VEGF的表达，这表明芹菜素对肿瘤血管的生成具有抑制作用。另一个由
15、英格曼等人的研究 15论证了芹菜素在体内对路易斯肺癌（LLC），C6胶质瘤和 DHDK12结肠肿瘤效能。喂养荷瘤小鼠50毫克/公斤/ 天三种不同的植物，喂养芹菜素每8小时一次，持续12天。与体外观察到芹菜素对LLC，C-6，dhdk 12和内皮细胞的高敏感性（浓度30g ）相比，体内的结果不是很明显。2.3 卵巢癌卵巢癌是一种良性上皮细胞快速生长和分裂所产生的一个或两个卵巢的疾病。卵巢癌是最常见的妇女癌症死亡的原因 13。它是一种疾病，主要是发生在工业化国家的中产阶级和上层阶级的妇女。在不发达国家是少见的，也许因为在这些地区的不同的饮食因素。方等人 16研究表明，芹菜素可以抑制人卵巢癌- 5
16、-细胞VEGF的表达。同事芹菜素还能抑制血管内皮生长因子转录水平的表达，通过PI3K/Akt/p70S6K1和HDM2 / p53通路表达HIF-1。芹菜素在体外也显示出抑制管内皮细胞。此外，芹菜素还能抑制人卵巢MAPK和PI3K活性癌HO-8910PM细胞 17。2.4 前列腺癌前列腺癌癌症一直是男性最常见的癌症西方国家，仅次于皮肤癌。前列腺癌预防因长期患病的癌前病变和临床之间的延迟时间有明显的关联，是一个有吸引力的癌症预防目标，其分子发病机制也早有研究 18。此外，建立治疗前列腺癌症的方案与疾病的特征显著相关。流行病学调查研究表明，植物性饮食减少患前列腺癌风险。亚洲男性患前列腺癌的发病率与
17、西方国家相比，要低得多。男性素食者也比杂食性患有较低的前列腺癌发病率。亚洲和素食的人食用低脂，高纤维饮食提供了丰富的微弱膳食雌激素。据推测，这些植物雌激素作为化学预防剂，影响了亚洲男人的前列腺癌的发病率。诺里斯等人 19研究生物类黄酮芹菜素对雄激素非依赖性增殖的前列腺癌PC-3细胞的影响，结果显示芹菜素作用后，细胞生长迟缓。在研究低浓度的槲皮素和山柰素，芹菜素对人前列腺癌细胞的长期治疗，芹菜素有效地诱导酪氨酸去磷酸化，同时灭活肿瘤呈浓度依赖性 20。芹菜素能够显著降低细胞数和诱导细胞凋亡的pwr-1e，LNCaP细胞，PC-3，和DU145细胞 21。对于芹菜素的抑制作用，PC-3 和DU14
18、5 细胞比LNCaP和pwr-1e细胞敏感。芹菜素诱导细胞凋亡是依赖 caspase。芹菜素产生的活性氧，导致线粒体Bcl-2 表达的损失，增加线粒体膜的通透性，使细胞色素C释放，并诱导caspase - 3，7，8，和 MMP-9裂解。芹菜素降低了LNCaP B10 Bcl-2蛋白的过度表达。Gupta 等人 22研究芹菜素对正常的人类前列腺上皮细胞，病毒转化的正常的人类前列腺上皮pzhpv7细胞，和前列腺癌 cahpv10细胞的抑制作用。Gupta等人 23报道芹菜素能够抑制雄激素应答人前列腺癌LNCaP细胞。芹菜素治疗中，抑制了细胞生长，导致在AR蛋白表达的显著减少与细胞内分泌的 PSA也减少。此外，芹菜素抑制这些pRb蛋白的磷酸化细胞。
