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甾体化合物是一类广泛存在于生物体组织内的重要天然有机化合物,因其具有广泛的生理活性而备受生物学家及化学家的关注。另外,具有芳环或芳杂环结构的化合物因其具有良好的生物活性而被广泛应用于生物医药领域。近年来,大量的文献报道表明在甾体母核的不同部位相并或相联不同的芳环、芳杂环后,甾体化合物具有比母体更好的抗肿瘤活性。为此,本课题以天然易得的孕烯醇酮、去氢表雄酮、睾丸酮、雌酮为起始原料,结合课题组前期研究成果,通过在甾体不同部位引入一些不同种类的芳环或芳杂环基团,合成了一系列具有芳环或芳杂环结构的新型甾体衍生物。并采用MTT法,选用人胃癌细胞(SGC-7901)、宫颈癌细胞(HeLa)、肝癌细胞(Bel-7404、Hepg)、结肠癌细胞(HT-29)、肺癌细胞(A549)以及人正常细胞(293T)作为研究对象,对大部分合成化合物进行了体外抑制肿瘤细胞生长增殖活性测试。首先,从天然易得的雌酮出发,通过和过量水合肼反应得到雌酮-17-肼,然后进一步与不同的芳醛或杂环芳醛反应,得到9个雌酮芳杂环腙化合物。通过体外抑制肿瘤细胞生长增殖活性测试结果表明:其中有些化合物具有显著的抑制活性,例如:化合物9和10对宫颈癌细胞(HeLa)具有较好的抑制活性,其IC50值分别为:5.0μmol/L和<5.0μmol/L,并且对正常细胞(293T)没有毒性。其次,以孕烯醇酮、睾丸酮、去氢表雄酮以及雌酮为原料,分别与连有甲氧基、三氟甲基、硝基、氯等不同取代基的溴代苯乙酮及硫代氨基脲在微波辐射下进行“一锅法”反应,合成得到了36个结构新颖的具有噻唑结构的甾体芳杂环化合物,并对反应最优条件进行了探究。然后,在氯化亚锡、浓盐酸存在的条件下对硝基进行还原,得到了三个氨基取代产物。此外,在加热条件下,以去氢表雄酮为母体,首先分别与甲基、苯基取代的硫代氨基脲反应得到甾体缩氨硫腙化合物,再进一步与含不同取代基的溴代苯乙酮反应,生成了9个噻唑环上含有取代基的甾体芳杂环化合物。通过体外细胞活性研究发现:此类具有噻唑结构的甾体化合物表现出一定的抑制活性,例如,化合物31对宫颈癌细胞(HeLa)、肝癌细胞(Hepg)和肺癌细胞(A549)均表现出较好的抑制活性,其IC50值分别为:13.2μmol/L、11.3μmol/L和8.3μmol/L。另外,以孕烯醇酮、去氢表雄酮、雌酮为起始化合物,分别与N,N-二甲基硫代氨基脲反应,缩合得到3个甾体缩氨硫腙类化合物;以孕烯醇酮为母体通过与草酸二乙酯及肼类化合物合成了3个孕烯醇酮吡唑环化合物。综上所述,本研究共合成了53个具有不同结构特征的甾体杂环类化合物,且均为文献未见报道的新化合物,它们包括:9个雌酮芳杂环腙化合物,36个具有噻唑结构的甾体芳杂环化合物,以及5个甾体缩氨硫脲化合物,3个吡唑杂环化合物。全部合成物均通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱进行了结构表征。此外,对所有目标产物进行了体外抗肿瘤活性研究,研究结果表明,在甾体化合物的母核或支链上引入芳环或芳杂环后,某些化合物表现出一定的抑制肿瘤细胞生长增值的活性,对于具有较好抑制活性的化合物,将进一步进行细胞周期、凋亡实验和动物体内活性实验。我们的研究结果为此类甾体化合物作为抗肿瘤药物的应用提供了理论基础,进一步丰富了甾体化学的内容。