甾体类(Steroids)化合物是一类以环戊烷多氢菲结构为母核的化合物,随着分子水平等先进技术的研究与发展,甾体类化合物人工合成的报道不断涌现,以甾体结构为母核,在甾体环上引入不同杂原子及官能团、不同杂环基团,或对甾核结构或支链进行结构改造,由此得到的化合物往往表现出与母体不同的生理活性甚至超越母体的活性。螺内酯(Spirolactone)作为盐皮质激素拮抗剂临床上已用于治疗充血性心力衰竭及高血压的联合用药;乙酸酯阿比特龙(Abiraterone)作为新一代甾类雄激素抑制剂,其目前已应用于晚期转移性前列腺癌(m CRPC)的治疗。甾体类化合物作为化学药品已广泛应用于临床,成为继抗生素类之外产量最高的药物。因此,对甾体化合物的研究及开发,已成为当前学者探索治疗肿瘤、免疫性疾病的一条新的重要途径。本课题围绕在甾体中引进含硒官能团开展应用基础研究,在甾体中分别引进硒氰基、硒二唑、苯并异硒唑酮三类药效团,研究这些含硒甾体化合物的合成方法。同时采用MTT法,分别选用人胃癌细胞(803)、人前列腺癌细胞(PC3)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人卵巢癌细胞(SKOV3)、人乳腺导管癌细胞(T47D)、人肝癌细胞(7404)、人鼻咽癌细胞系(CNE-2)、人肺癌细胞(A549)及人肺癌细胞(H460)作为研究筛选对象,对大部分合成化合物进行了体外抗肿瘤细胞生长增殖活性测试,并采用圆盘扩散法对某些化合物进行体外抑菌活性试验。首先,研究了在甾体中引入硒氰基的方法。在研究过程中我们发现了一种简易的在有机底物中引入硒氰基官能团的新方法,即在一些易于受到亲电试剂进攻的有机底物中,通过与亚硝酸钠、10%盐酸溶液及硒氰酸钾反应,可以方便地把硒氰基官能团引入有机底物中。采用此方法,以天然易得的孕烯醇酮为起始原料,合成得到21-硒氰基孕烯醇酮和17-硒氰基孕烯醇酮,进一步在吡啶的存在下与不同的酰氯反应,合成得到8个3-酰氧基-21-硒氰基孕烯醇酮衍生物及2个3-酰氧基-17-硒氰基孕烯醇酮衍生物,所有合成物都通过了IR、NMR及HRMS的结构表征。通过对部分目标产物进行体外抗肿瘤活性测试,结果表明部分化合物对所测试肿瘤细胞显示抑制活性,例如具有17-硒氰基取代的化合物1b、3b对PC3细胞具有显著的抑制效果,IC50值分别为7.32±0.32μM和21.10±0.64μM,对SKOV3细胞的IC50分别为13.13±0.97μM和24.77±0.20μM,对T47D细胞的IC50分别为16.22±0.19和5.86±0.28μM。采用圆盘扩散法对所合成化合物进行体外抑菌活性测试,结果表明此类含有硒氰基的化合物表现出一定的抑菌活性。其中化合物1b对铜绿假单胞菌的抑制圈直径达到13.02 mm,而阳性对照硫酸链霉素的抑制圈直径为13.86 mm,结果与硫酸链霉素的抑制效果相当。其次,以孕烯醇酮为原料,在吡啶存在的条件下孕烯醇酮的3-位羟基与不同种类的酰氯反应,得到3-酰氧基孕烯醇酮,然后与盐酸氨基脲、三水乙酸钠反应得到3-酰氧基孕烯醇酮缩氨脲类化合物,这些孕烯醇酮缩氨脲化合物进一步在冰醋酸条件下与二氧化硒反应,制备得到10个3-酰氧基-17-孕烯醇酮硒二唑类化合物,所有合成物都通过了IR、NMR及HRMS的结构表征。进一步的体外抗肿瘤活性测试结果表明:甾体硒二唑化合物7i对PC3、SKOV3细胞表现出一定的活性,其IC50值分别为21.40±0.37和18.26±0.49μmol/L;化合物7h对PC3细胞的IC50值为18.56±0.82μmol/L。最后,以去氢表雄酮为原料,通过17-羰基肟化,然后在五氧化钼存在下采用氰基硼氢化钠把肟基还原为氨基,进一步与不同结构的2-氯硒基苯甲酰氯反应,制备得到10个新的去氢表雄酮苯并异硒唑酮衍生物。另外,以天然易得的胆固醇为原料,通过5,6-位双键的臭氧化断裂,进一步环化缩和,然后与盐酸羟胺反应肟化,进一步采用上面类似方法还原成氨基,最后与不同种类的2-氯硒苯甲酰氯反应,制备得到10个B-缩环胆固醇苯并异硒唑酮硒杂环化合物,所有合成物都通过了IR、NMR及HRMS的结构表征。同时,进一步对目标产物进行体外抗肿瘤活性测试,测试结果表明,这些甾体苯并异硒唑酮硒杂环化合物对所测试肿瘤细胞显示显著的抑制活性,例如化合物14b对人卵巢癌细胞SKOV3具有明显的抑制效果,其IC50值为10.41±0.37μM;14e对人乳腺导管癌细胞SKOV3的IC50值为6.49±0.59μM;而化合物19g对SKOV3细胞的抑制效果其IC50值为8.72±0.21μM;19g对T47D细胞的IC50值为10.70±0.63μM。综上所述,本论文共合成了68个具有不同结构特征的甾体有机化合物。其中41个终产物,27个中间产物,经Sci-finder检索表明其中54个甾体有机硒化合物是文献中未曾公开报道的新化合物。所有合成物均通过红外光谱,核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱的结构表征。此外,对所有目标产物进行了体外抗肿瘤活性研究,结果表明在甾体化合物的母核或者支链上引入硒氰基或者硒杂环官能团后,其中某些化合物表现出较好的抑制肿瘤细胞生长增殖活性,同时某些化合物也表现出一定的体外抑菌活性。我们的研究结果为此类硒甾体化合物的合成及作为抗肿瘤药物的应用提供了理论基础,进一步丰富了甾体有机硒化学的内容。