香豆素衍生物作为潜在抗癌剂：合成、抗增殖活性、凋亡诱导及分子对接研究

本研究针对传统抗癌药物毒性大、易产生耐药性等问题，通过Ugi反应高效合成12种香豆素衍生物，发现化合物5i对HeLa、MCF-7和A549癌细胞具有显著抗增殖活性（IC50 17.69-30.39 μM），且能通过剂量依赖性诱导凋亡（83.5% at 40 μM）及靶向抑制Bcl-2蛋白（结合能-9.64 kcal/mol），为开发低毒高效抗癌药物提供新策略。

　　

癌症治疗领域长期面临传统化疗药物毒性大、易产生耐药性等挑战。香豆素作为一种天然活性分子，虽具有多重药理特性，但其抗癌机制和结构优化仍有待深入探索。针对这一科学问题，国内研究人员通过创新性设计，采用四组分Ugi反应高效构建了12种新型香豆素衍生物，系统评估了其抗肿瘤潜力，相关成果发表在《Results in Chemistry》期刊。

研究团队主要运用了以下关键技术：1）多组分Ugi反应合成香豆素衍生物；2）MTT法检测化合物对MCF-7、HeLa、A549癌细胞及正常MCF12A细胞的抗增殖活性；3）流式细胞术分析凋亡诱导效应；4）分子对接技术研究化合物与Bcl-2蛋白的相互作用。

2.1 新型香豆素衍生物的合成
通过一锅法Ugi反应，将香豆素-3-羧酸、环己基异腈与不同苯甲醛和苯胺衍生物缩合，成功构建了含氟、氯、硝基等取代基的12种衍生物，并通过核磁共振、质谱等技术确证结构。

2.2 抗增殖活性
MTT实验显示，硝基取代的化合物5i对三种癌细胞均表现出最优活性（HeLa IC₅₀
17.69 μM），且对正常细胞毒性较低（MCF12A IC₅₀
55.43 μM）。结构-活性关系表明，R¹
位硝基与R²
位甲基/甲氧基组合可显著增强活性。

2.3 凋亡研究
流式细胞术证实5i能剂量依赖性诱导HeLa细胞凋亡：10 μM时早期凋亡率达20.8%，40 μM时总凋亡率提升至83.5%，且坏死率始终低于0.3%，表明其通过程序性死亡途径发挥作用。

2.4 分子对接研究
对接分析揭示5i通过羰基和硝基分别与Bcl-2蛋白的Ala149、Arg146形成氢键（结合能-9.64 kcal/mol，Ki=101.86 nM），从分子层面解释了其抑制抗凋亡蛋白的机制。

该研究不仅开发出具有临床应用前景的先导化合物5i，更通过多学科技术联用阐明了其作用机制：通过双重作用（直接杀伤癌细胞和调控凋亡通路）发挥抗癌效应。相比传统药物，5i展现出更好的安全性（选择性指数>3），其分子设计策略为后续结构优化提供了重要参考。研究首次将Ugi反应应用于香豆素类抗癌剂开发，为天然产物结构改造提供了新思路，对推动靶向抗癌药物研发具有重要价值。