新型三唑-脲杂合体作为EGFR抑制剂的开发:针对乳腺癌的抗增殖活性研究及分子模拟

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Journal of Molecular Structure 4.0

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  乳腺癌作为女性健康第二大杀手,亟需开发新型靶向治疗药物。本研究设计合成了一系列含1,2,4-三唑结构的脲类衍生物,通过细胞实验发现化合物5c对MCF7细胞具有显著选择性杀伤作用(IC50=56.97 μM),其促凋亡率达18.40%;化合物5i则展现强效EGFR抑制活性(IC50=35.1 nM)。分子对接揭示了其与hEGFR的结合模式,为开发非典型EGFR通路抑制剂提供了新思路。

  

乳腺癌长期占据女性恶性肿瘤发病率和死亡率榜首,全球每年新增病例超230万。尽管现有治疗手段包括手术、放疗和靶向药物,但EGFR(表皮生长因子受体)抑制剂耐药性问题日益突出。传统4-苯胺基喹唑啉类EGFR抑制剂如厄洛替尼(erlotinib)在乳腺癌治疗中效果有限,亟需开发具有新型作用机制的化合物。

土耳其科学团队通过巧妙的分子设计,将1,2,4-三唑环与二芳基脲骨架通过-O-CH2-柔性连接桥结合,构建了9个新型杂合分子。这些化合物在《Journal of Molecular Structure》发表的研究中展现出双重优势:既能通过非EGFR依赖途径诱导癌细胞凋亡,又可高效抑制EGFR激酶活性。

研究采用标准有机合成路线,通过乙酰氨基酚的酯化、肼解、环化等步骤构建三唑核心,再与异氰酸酯缩合形成脲键。生物评价采用MTT法测定细胞毒性,Annexin V-FITC/PI双染检测凋亡,ELISA评估EGFR抑制率。分子对接使用AutoDock Vina模拟化合物与野生型hEGFR(PDB:1M17)的结合模式。

【化学合成】
通过多步反应成功构建目标分子,关键中间体2经1H NMR确认肼基特征峰(δ 4.25 ppm)。终产物经HPLC验证纯度>95%,其中5c的质谱显示[M+H]+峰m/z=438.18,与理论值吻合。

【抗增殖活性】
MCF7细胞筛选中,5c的效力是阳性对照5-FU的3.2倍,且对正常L929细胞毒性极低(选择性指数达29)。流式细胞术显示5c处理24小时后,早期凋亡细胞比例显著升高(18.40% vs 对照组2.1%)。

【EGFR抑制】
酶水平测试中,5i的IC50值(35.1 nM)接近三代药物奥希替尼(osimertinib)。构效关系分析表明,苯环对位氟取代(5i)较邻位甲基(5d)活性提升5倍,提示疏水相互作用的关键作用。

【分子模拟】
对接结果显示5i的脲羰基与Met793形成氢键,三唑环与Leu718产生π-σ作用,其结合能(-9.4 kcal/mol)优于参考化合物B(-8.1 kcal/mol)。值得注意的是,5c虽EGFR抑制弱(IC50>1 μM),但抗癌活性突出,暗示其可能通过p53或PI3K/AKT等替代通路发挥作用。

这项研究的意义在于:首次系统探索了三唑-脲杂合体的双机制抗乳腺癌作用,5c的非EGFR依赖活性为克服靶向耐药提供了新选择。5i的高效EGFR抑制特性则提示可通过结构优化开发新一代抑制剂。局限性在于尚未开展体内实验和激酶谱筛选,未来需在PDX模型验证疗效并探索确切作用靶点。

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