新型喹啉乙烯基 - 苯氧基 - 1,2,3 - 三唑乙酰胺杂合物抗乳腺癌的合成与评价

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:Scientific Reports 3.8

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  乳腺癌是全球主要公共卫生问题,为应对现有治疗挑战,研究人员合成喹啉乙烯基 - 苯氧基 - 1,2,3 - 三唑乙酰胺杂合物。发现 9f 对 MCF-7 和 MDA-MB-231 细胞活性最强,可诱导凋亡,激活 caspase-3,为乳腺癌治疗提供新方向。

  乳腺癌作为全球主要公共卫生威胁,其发病率和死亡率持续攀升。据 2020 年国际癌症研究机构(IARC)统计,乳腺癌已成为女性最常见恶性肿瘤,占所有肿瘤病例的 11.7%,且面临转移、耐药和复发等治疗难题。传统化疗虽有效,但副作用及肿瘤细胞适应性进化导致的疗效局限亟待突破。在此背景下,开发高效低毒的新型抗乳腺癌药物成为学界焦点。
伊朗科学技术研究组织(IROST)等机构的研究人员针对这一挑战,开展了喹啉乙烯基 - 苯氧基 - 1,2,3 - 三唑乙酰胺杂合物的合成与抗乳腺癌活性研究。该团队通过多步有机合成构建了 16 种新型杂合物,并系统评估其对 MCF-7(雌激素受体阳性乳腺癌细胞)和 MDA-MB-231(三阴性乳腺癌细胞)的抑制作用,相关成果发表于《Scientific Reports》。

研究采用的关键技术方法包括:MTT 法检测细胞活力以确定半数抑制浓度(IC??),Annexin V-FITC/PI 双染色结合流式细胞术分析细胞凋亡,AO/EB 双染色观察细胞形态变化,Caspase-3 活性检测试剂盒测定凋亡相关酶活性,以及密度泛函理论(DFT)计算分子轨道能量和静电势分布。此外,还利用 3D 细胞培养模型模拟实体肿瘤微环境,评估化合物对乳腺癌球体的杀伤效果。

研究结果


化合物合成与活性筛选


通过 Click 反应等步骤成功合成目标化合物 9a-p。活性筛选显示,卤素取代衍生物表现显著优势,其中(E)-N-(4 - 氯苯基)-2-(4-((4-(2-(喹啉 - 2 - 基) 乙烯基) 苯氧基) 甲基)-1H-1,2,3 - 三唑 - 1 - 基) 乙酰胺(9f)活性最强,对 MCF-7 和 MDA-MB-231 的 IC??分别为 16.84 μM 和 21.78 μM。甲氧基取代(X=OMe)则普遍降低活性,表明取代基电子效应显著影响化合物与靶点的相互作用。

凋亡诱导机制验证


AO/EB 染色显示,9f 处理后的 MDA-MB-231 细胞出现典型凋亡特征,如染色质浓缩和核碎裂。Annexin V-FITC/PI 流式分析进一步证实,9f 可使总凋亡率从对照组的 2.19% 提升至 18.79%,且主要诱导早期凋亡(18.1%)。Caspase-3 活性检测显示,9f 处理组酶活性较对照组提升约 4 倍,提示其通过激活 caspase-3 介导的凋亡通路发挥作用。

3D 球体模型与分子模拟


在 MDA-MB-231 三维球体模型中,9f 的 IC??为 25.67 μM,虽略高于二维培养,但仍显示对实体肿瘤的潜在疗效。DFT 计算表明,9f 的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)能量间隙为 - 4.06 eV,电子分布均衡,其静电势图显示氨基和三唑基团的正电位区域可与生物靶点的负电荷区域形成有效相互作用,解释了其高结合亲和力和反应活性。

结论与意义


本研究成功开发了一类新型抗乳腺癌杂合物,其中 9f 通过诱导凋亡、激活 caspase-3 通路展现出优异的抗肿瘤活性,且在 3D 模型中验证了其对实体肿瘤的适用性。DFT 分析从分子层面揭示了化合物结构与活性的关系,为后续药物优化提供了理论依据。该成果不仅拓展了 1,2,3 - 三唑类化合物在抗肿瘤领域的应用,更有望为克服乳腺癌耐药性和开发靶向治疗药物提供新策略,对推动乳腺癌精准医疗具有重要科学意义和临床转化潜力。

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