新型抗癌剂苯甲酰胺衍生物的设计、合成及生物学评价

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Bioorganic Chemistry 4.5

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  为解决胃癌等恶性肿瘤治疗难题,研究人员设计合成 21 种苯甲酰胺衍生物。发现 BJ-13 对多种癌细胞具强增殖抑制作用,尤其胃癌细胞,其通过 ROS 介导线粒体功能障碍诱导凋亡,且 ADMET 预测显示良好成药潜力,为抗癌药物研发提供新方向。

  
癌症如同潜伏在人类健康领域的 “致命幽灵”,随着人口老龄化加剧、环境污染加重以及不良生活方式的普及,其发病率持续攀升。尽管手术、放疗、靶向治疗等手段不断发展,但化疗药物常伴随严重副作用、耐药性及疗效局限等问题,宛如笼罩在抗癌之路上的层层迷雾,亟待更具选择性和高效性的新型疗法突破困局。在此背景下,国内研究人员聚焦于开发广谱抗癌小分子,试图为癌症治疗打开新的窗口,相关研究成果发表在《Bioorganic Chemistry》。

研究人员以分子杂交策略为 “画笔”,将天然化合物毛兰素(Erianin)骨架与苯甲酰肼药效团巧妙结合,设计并合成了 21 种新型苯甲酰胺衍生物。为探寻这些化合物的抗癌潜力,研究团队采用了一系列关键技术方法:通过 CCK-8 法检测细胞活力与增殖抑制效果,利用流式细胞术分析细胞凋亡,借助活性氧(ROS)检测和线粒体膜电位测定探究作用机制,运用蛋白质免疫印迹(Western blot)验证凋亡相关蛋白表达,同时借助分子对接、RNA 测序及 pkCSM 服务器进行 ADMET 预测,全面评估化合物的药理特性与安全性。

生物学评价与机制探究


在多种癌细胞系的 “战场” 上,BJ-13 宛如一匹 “黑马” 脱颖而出,展现出显著的增殖抑制活性,尤其是在胃癌细胞中表现出更强的敏感性。进一步研究发现,BJ-13 能够诱导细胞内活性氧(ROS)大量积累,如同点燃了细胞内的 “氧化炸弹”,导致线粒体膜电位崩溃,触发依赖半胱天冬酶(caspase)的凋亡通路。蛋白质免疫印迹结果清晰显示,促凋亡蛋白 Bax 和 Cleaved Caspase-3 表达上调,而抗凋亡蛋白 Bcl-2 表达下调,揭示了其通过 ROS 介导的线粒体功能障碍诱导细胞凋亡的核心机制。

合成路线与化学表征


研究团队精心构建了目标化合物的合成路径。以不同取代基的苯甲醛和苯胺为起始原料,在无水乙醇中通过曼尼希反应生成化合物 2,经三乙酰氧基硼氢化钠还原得到化合物 3,随后在二氯甲烷中以 N,N - 二异丙基乙胺(DIPEA)为碱,与 4 - 氯羰基苯甲酸酯反应生成化合物 4,最后通过氢氧化钠水溶液处理完成合成。所有化合物均通过核磁共振(1H NMR、13C NMR)和高分辨质谱(HRMS)进行结构表征,确保分子结构的准确性。

成药潜力评估


通过 pkCSM 服务器进行的计算机模拟 ADMET 预测显示,包括 BJ-13 在内的所有衍生物均具备良好的药代动力学性质和安全性特征,仿佛为这些化合物贴上了 “潜力药” 的标签,为其进一步开发为临床可用的抗癌药物提供了重要依据。

结论与意义


这项研究成功构建了一类兼具毛兰素骨架与苯甲酰肼结构的新型苯甲酰胺衍生物库,其中 BJ-13 凭借独特的 ROS 介导凋亡机制和良好的成药潜力,成为极具前景的抗癌候选化合物。其研究成果不仅为胃癌等恶性肿瘤的治疗提供了新的药物分子模板,更拓展了通过调控氧化应激诱导肿瘤细胞凋亡的治疗策略,为克服现有化疗药物的局限性开辟了新方向。未来,随着对其作用机制的深入解析和临床前研究的推进,BJ-13 有望在抗癌药物研发的舞台上绽放更多光彩,为癌症患者带来新的希望。

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