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目的:本题基于药效团拼合原理,设计、合成含三甲氧基苯基的黄酮水杨酸甲酯衍生物,初步探究其抗肿瘤活性及作用机制,期望筛选出同时对肿瘤的血管生长和糖酵解水平均有抑制作用的优良抗肿瘤先导化合物。方法:以3,4,5-三甲氧基苯酚为起始原料,合成得到5,6,7-三甲氧基-4’-羟基黄酮,再分别通过1,2-二溴乙烷、1,3-二溴丙烷、1,4-二溴丁烷连接系列水杨酸甲酯衍生物,所得产物通过硅胶柱层析法进行纯化,最终得到24个新型目标化合物,通过熔点测定(M.P.)、核磁共振氢谱(1 H NMR)、碳谱(133 C NMR)和质谱(MS)等手段进行了结构确认。采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法测定24个目标化合物对人胃癌细胞(SGC-7901、MGC-803、HGC-27)、人结肠癌细胞(HCT-116)、人肝癌细胞(BEL-7402)的抗增殖活性以及对正常的人胃粘膜细胞(GES-1)的细胞毒性,比较初步的MTT测定实验结果,筛选出目标化合物7f对人胃癌细胞(HGC-27)做进一步的抗肿瘤活性及其作用机制研究。采用细胞集落实验和划痕实验测定目标化合物7f对HGC-27细胞体外独立生存能力和迁移能力的影响;采用Hoechst33258染色分析定性检测化合物7f对HGC-27细胞的凋亡的影响;采用流式细胞术定量测定化合物7f对HGC-27细胞的凋亡及其周期的影响;通过对HGC-27细胞进行免疫荧光染色分析检测化合物7f对其细胞微管网络形态的影响以及分子对接模拟实验分析了化合物7f与微管蛋白的结合情况;使用乳酸测定试剂盒测定目标化合物7f是否能够有效降低HGC-27细胞乳酸生成水平;蛋白质印迹法检测化合物7f对糖酵解相关蛋白HIF-1α、HK-2、PFK、PK以及新生血管生长因子VEGF表达的影响。结果:成功合成得到24个新型黄酮类水杨酸甲酯衍生物,其中化合物7f,即5-溴-2-{3-[4-(4-(5,6,7-三甲氧基-4-氧代-4H-色烯-2-基)-苯氧基]-丙氧基}-苯甲酸甲酯,表现出较强的抗增殖活性,对人胃癌细胞HGC-27和MGC-803的IC50值分别为10.26±6.94μM和17.17±3.03μM,较阳性对照药5-FU具有更好的抗增殖活性(IC50=17.11±2.64和45.51±13.31)。细胞集落和划痕实验结果显示化合物7f能够有效抑制HGC-27细胞的增殖与迁移能力;细胞凋亡以及细胞周期的结果表明化合物7f能够阻滞HGC-27细胞周期于G2/M期并诱导其凋亡;免疫荧光染色分析测定结果显示在化合物7f作用下的HGC-27细胞微管网络出现聚集甚至消失,细胞纺锤体的形成一定程度上受阻;分子对接模拟分析结果显示化合物7f与微管蛋白结合位点位于α1-微管蛋白和β1-微管蛋白亚基之间,并且在结构域内与周边多个氨基酸残基形成明显的氢键结合,与微管蛋白抑制剂秋水仙碱结合微管蛋白的结合方式类似;乳酸测定实验结果显示化合物7f有效的减少了HGC-27细胞无氧糖酵解代谢产物乳酸的生成;蛋白免疫印迹实验检测结果显示化合物7f有效下调糖酵解相关蛋白HIF-1α、PFK、PK以及新生血管生成因子VEGF的表达。结论:首先,同时靶向抑制肿瘤血管生长和糖酵解水平的药效团拼合理念是正确有效的;再者,化合物7f可能是一种潜在的微管蛋白抑制剂,并且其能够通过下调肿瘤细胞糖酵解相关蛋白的表达,有效地降低肿瘤细胞糖酵解水平,从而取得较强的抗肿瘤活性。