环氧合酶-2抑制剂的设计,合成与活性评估

环氧合酶-2抑制剂的设计,合成与活性评估

宫亚楠[1]2016年在《环氧合酶抑制剂活性的计算机辅助构效关系研究》文中提出人源环氧合酶家族由三个同功酶组成,COX-3是一种新发现的酶,生理功能尚不明确;COX-1和COX-2发现的时间较早,二者均可以催化前列腺素和血栓素的形成。而前列腺素作为介质通过可逆与G蛋白耦合膜受体结合,可以影响几乎所有已知的生理和病理过程,前列腺素也是介导炎症反应中的一类重要介质;环氧合酶可以被阿司匹林和许多其他非甾体抗炎药抑制活性,这种对环氧合酶的抑制作用可以减轻炎症、发热、血栓、神经退行性和肿瘤等疾病,在临床研究上非常重要。本论文以环氧合酶抑制剂为研究核心,从已发表文献中收集了大量的COX-1和COX-2抑制剂,并建立相应的数据库,使用自组织神经网络、支持向量机、多元线性回归等方法建立了COX-1、COX-2抑制剂的高低活性分类模型以及抑制剂小分子活性的定量预测模型。主要工作如下:1、收集并建立环氧合酶1(COX-1)的抑制剂小分子数据库,使用该数据库建立COX-1抑制剂的高低活性分类模型和活性值定量预测模型。(1)COX-1抑制剂活性的定性分类模型的建立:从108篇文献中共收集到1862个COX-1的抑制剂小分子,以10uM为阈值把这些化合物分为高活性和低活性抑制剂,根据自组织神经网络算法(SOM)生成训练集和测试集数据,以MACCS分子指纹描述符和择优计算筛选出的ADRIANA.Code描述符作为输入,基于自组织神经网络(SOM)和支持向量机(SVM)的方法建模。分别建立了四个COX-1抑制剂高低活性分类的模型,四个模型的训练集的预测准确率均超过90%,对测试集的预测准确率达到了80%以上。最好的模型基于SOM方法划训练集,用MACCS作为描述符,训练集的预测正确率是90.09%,MCC值为0.78,测试集数据的预测正确率是93.02%,MCC=0.85。研究还分别用五重、十重交互检验和Y-扰乱的方法来验证模型的稳定性,证明了模型的可信度和稳健性研究还分别用五重、十重交互检验和Y-扰乱的方法来验证模型的稳定性,证明了模型的可信度和稳健性。计算COX-1抑制剂的ECFP 4描述符,结合分子描述符,分析对高活性抑制剂贡献较大的亚结构片段,分析COX-1抑制剂的构效关系,指导设计新的抑制分子。(2)定量预测模型的建立:把357个COX-1小分子抑制剂根据自组织神经网络算法和随机划分的方法生成训练集和测试集数据,计算并筛选ADRIANA.Code分子特征描述符作为模型向量输入,建立支持向量机和多元线性回归的活性预测模型。四个模型中,效果最好的模型对训练集的复相关系数R为0.88,均方根误差(RMSE)为0.30;对测试集的R为0.78、RMSE为0.26。二、收集并建立环氧合酶2(COX-2)的抑制剂小分子数据库,使用该数据库建立COX-2的高低活性分类模型和活性定量预测模型。(1)COX-2抑制剂活性的定性分类模型的建立:从文献中共收集到2717个COX-2的抑制剂小分子,以10uM为阈值把这些化合物分为高活性和低活性抑制剂,将其根据自组织神经网络算法(SOM)生成训练集和测试集数据,以MACCS分子指纹图谱描述符和择优计算筛选出的ADRIANA.Code描述符作为输入,基于自组织神经网络(SOM)和支持向量机(SVM)的方法建模;共建立8个模型,我们得到的预测最好的模型是使用SVM权重排序,基于SVM方法建立的。该模型对自身的分类准确率为93.41%,五重、十重以及LOO交互检验的正确率分别为85.95%、84.11%、86.31%,MCC值为0.85;对测试集的分类准确率为90.13%,测试集的MCC为0.83,AUC面积为0.8263,对模型预测效果较为理想。计算COX-2抑制剂的ECFP-4描述符,结合分子描述符,分析对高活性抑制剂贡献较大的亚结构片段,分析COX-2抑制剂的构效关系。(2)定量预测模型的建立:把575个COX-2小分子抑制剂根据SOM算法和Random方法生成训练集和测试集数据,计算ADRIANA.Code分子描述符,同样利用Pearson相关系数和逐步回归对结构描述符进行筛选,最后基于选出来的结构描述符建立四个支持向量机和多元线性回归的活性预测模型。效果最好的模型R为0.89,RMSE为0.21;对测试集的相关系数为0.82、RMSE为0.24。本文通过建立环氧合酶1和2型抑制剂的高低活性分类模型和活性定量模型,旨在对设计和研究新的抗炎、抗肿瘤药等提供研究方向和思路。

王冬博[2]2017年在《基于环氧合酶抑制剂的铂(Ⅳ)前药分子的设计、合成与抗肿瘤活性研究》文中研究指明自从顺铂在全球范围内批准进入临床应用以来,广泛应用于多种癌症的一线治疗,被誉为“抗癌药里的青霉素”。顺铂的成功上市,极大推动了二价铂类抗肿瘤药物的快速发展。尽管如此,二价铂类药物引起的肿瘤耐药及不良反应严重限制了铂类药物的临床应用。最新研究发现四价铂化合物可以通过前药的方式显著克服二价铂的治疗弊端:四价铂配合物呈八面体构型,具有取代惰性,使其具有良好的稳定性,减少与体内亲核物质的反应,能够相对完整的到达癌细胞内,减少进入肿瘤细胞前的失活,克服二价铂药的靶前耐药;四价铂前药可在细胞内还原物质的作用下被还原为二价铂药,同时释放被引入的活性基团发挥抗癌作用。更重要的是,四价铂配合物易于进行化学修饰,其轴向位置可引入改善药物活性和代谢的(如提高脂溶性、发挥多靶点作用等)生物活性基团,提高其抗癌活性。环氧合酶参与肿瘤的发生、发展及转移,抑制环氧合酶可提高其他一些抗肿瘤药物的抗肿瘤活性。本研究将环氧合酶抑制剂与四价铂进行化学结合,期望获得高效低毒的新型四价铂抗肿瘤前药。目的:针对以顺铂为代表的经典二价铂类抗肿瘤药物的毒性和耐药性问题,将极具开发潜质的环氧合酶抑制剂引入四价铂药的设计中,开发合成新型四价铂前药,考察其抗肿瘤活性和分子作用机制,分析构效关系,以期解决现有二价铂类药物的治疗弊端。方法:运用简单的酯化反应把含有羧基的活性基团键合到“顺铂”(顺铂的氧化物)上,生成全新的四价铂前药。首先通过双氧水把顺铂氧化成四价羟基铂的形式,再加入缩合剂TBTU(O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯)使带有羧基基团的环氧合酶抑制剂和带有羟基的四价羟基铂发生缩合,获得一系列新型的环氧合酶四价铂化合物。运用红外光谱法、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱及高效液相表征化合物结构,运用高效液相研究化合物与体内还原性物质抗坏血酸和谷胱甘肽的作用,借助MTT实验、ICP-MS、流式细胞术、彗星实验、荧光染色、Western蛋白免疫印迹、划痕实验等手段研究分析环氧合酶铂化合物的抗肿瘤作用和分子机制。结果:成功合成得到四种新型基于环氧合酶抑制剂的四价铂前药化合物,包括双取代依托度酸铂配合物、双取代卡洛芬铂配合物、双取代舒林酸铂配合物,并借助多种手段表征了化合物的理化性质,高效液相测试纯度均大于95%。MTT试验表明这些新型四价铂前药对肿瘤细胞具有很好的抑制作用并诱导细胞凋亡,效果要优于顺铂,也优于顺铂与环氧合酶抑制剂的联合给药形式。ICP-MS实验结果表明肿瘤细胞对新型环氧合酶化铂合物的摄取量远远大于顺铂,大幅提高了细胞对铂药的吸收。彗星实验、流式细胞术、荧光染色等实验结果表明环氧合酶铂化合物可通过损伤肿瘤细胞DNA引起细胞周期阻滞进行DNA修复,DNA修复失败诱导肿瘤细胞凋亡,发挥抗肿瘤作用。Western蛋白免疫印迹实验结果表明环氧合酶铂化合物诱导肿瘤细胞与上调Bax和下调Bcl-2、MDM2蛋白的表达密切相关。划痕实验结果表明环氧合酶铂化合物可显著抑制肿瘤细胞的侵袭。结论:本研究成功设计并合成了多个新型环氧合酶铂(Ⅳ)前体药物(双取代依托度酸铂化合物、双取代卡洛芬铂化合物、双取代舒林酸铂化合物),通过在顺铂氧化物的轴向位置引入亲脂性的环氧合酶抑制剂,改变原铂药的药代动力学,并发挥环氧合酶和DNA的双靶点作用。实验结果表明环氧合酶铂(Ⅳ)前药可在抗坏血酸的作用下释放原药环氧合酶抑制剂和顺铂,而环氧合酶抑制剂通过抑制环氧合酶的活性,调节其下游基因Bax、Bcl-2、MDM2等,与顺铂发挥协同抗肿瘤作用,提高疗效。环氧合酶抑制剂依托度酸、卡洛芬、舒林酸及顺铂皆是FDA批准进入临床使用的上市药物,作用机制较明确,安全性较高,并且两类药物的前药制备方法简单有效,易于工业化生产,应用前景广阔。

董敏宇[3]2010年在《2-芳基丙酸2-芳基吗啉乙酯及反酯的合成与生物活性》文中指出非甾体抗炎药(NSAIDs)是一类最为常见和有效的消炎镇痛药物,被广泛应用于临床。然而,NSAIDs常常伴随着胃肠道损伤等副作用,长期大量使用还会增加心血管疾病风险。布洛芬、萘普生是芳基丙酸类NSAIDs的代表,长期服用会产生胃溃疡、出血甚至穿孔等副作用。本文紧扣非甾体抗炎药的构效关系,针对环氧合酶-2 (COX-2)与5-酯氧酶(5-LOX)这两个重要靶点,以布洛芬和萘普生为研究对象,开展了二者的结构修饰改造的工作,设计合成三类不同的芳基丙酸类吗啉酯和反酯类衍生物,对其进行了结构表征,生物活性测试,对合成的部分2-芳基吗啉中间体进行了单晶X-射线衍射分析,并初步探讨了2-芳基吗啉醇的不对称合成。具体研究内容分为三部分:布洛芬2-芳基吗啉乙酯、萘普生2-芳基吗啉乙酯、萘普生反酯的设计合成、表征与生物活性。设计依据:NSAIDs通过抑制COX活性、阻断花生四烯酸(AA)代谢成前列腺素(PGs)而发挥抗炎作用。COX含有两种同工酶COX-1和COX-2。COX-1为结构酶,通过促进代谢PGs保护肠胃粘膜,维持血小板及肾脏的正常功能;COX-2为诱导酶,诱导合成PGs,引发疼痛,发热,并可促进其他炎症介质的出现。大量的研究表明,NSAIDs通过抑制COX-2而发挥治疗作用,而对COX-1的抑制作用则是其造成出血、胃溃疡及肾脏损伤的原因。5-LOX是AA另一条主要代谢通路,生成白三烯(LTs)、脂质过氧化物等。而白三烯对炎症反应、哮喘、动脉硬化、心脑血管疾病的产生有密切关系。过分抑制COX会影响花生四烯酸代谢,导致PGs减少,激活了5-LOX代谢途径,产生更多的致炎性LTs,干扰了体内平衡环境。抑制5-LOX可减少白细胞炎症、防止血栓形成并减少因抑制COX-1引起的肠胃损伤。5-LOX与COX-2的双靶标抑制剂具有肠胃道损伤少、心血管风险小的优点,同时防止血栓形成。1.布洛芬2-芳基吗啉乙酯设计合成、表征与生物活性依据COX-2与COX-1结构差异,对布洛芬羧基进行结构修饰,引入一个含有芳基的吗啉环侧链,伸入COX-2的侧面口袋,削弱对COX-1的入口处的Arg120,Glu524等氨基酸残基的作用,增强对COX-2的选择性。根据经典的生物电子等排原理和拼合原理,引入的吗啉环结构含有5-LOX抑制剂ZD22138的类似药效基团,期望其同时能够抑制5-LOX,达到与COX-2/5-LOX双重抑制的作用,降低其肠胃副作用和心血管疾病发生危险。采用溴化铜作溴化剂,芳基烷基酮与溴化铜投料比为1:2,在乙酸乙酯/三氯甲烷(1:1)混合极性溶剂中回流反应,可高收率得到侧链α-溴代产物。具选择性好、毒性小、操作简便且环保。α-溴代芳基烷基酮与二乙醇胺摩尔比1:4,在无溶剂条件下胺化、环合反应1-1.5 h,用88%甲酸高温还原,盐酸酸化,得到2-芳基-4-羟乙基吗啉类化合物盐酸盐。草酰氯作为酰氯化试剂,无水二氯甲烷为溶剂,室温反应制得的布洛芬酰氯和2-芳基-4-羟乙基吗啉反应制备萘普生-2-芳基吗啉酯,反应条件温和,且得到15种中间体和15种新化合物产物经1H NMR,IR确证了结构。对2-芳基吗啉中间体3f和3o,进行了单晶X衍射分析,结果显示吗啉环为标准的船式结构,晶体结构中存在的氢键是维持单晶分子稳定的主要作用力。相对于被改造的原始药物布洛芬,化合物1j、1h、1i、1l均表现出良好的COX-2抑制活性,并且产生了较好的选择性。其中化合物1j的IC5o达到0.038μmol.L-1,低于对照物Celecoxib,其COX-1/COX-2选择率为46.3。化合物1i的COX-2 IC50为0.16μmol.L-1,其COX-1/COX-2选择率高达158.1,是很有潜力的先导化合物。化合物的5-LOX抑制活性正在研究中。2.萘普生2-芳基吗啉乙酯设计合成、表征与生物活性萘普生酰氯和2-芳基-4-羟乙基吗啉发生缩合反应,制备了萘普生-2-芳基吗啉酯得到收率为24.2~67.3%的目的产物,得到13种新化合物产物经1H NMR, IR确证了结构。经环氧合酶-2(COX-2)活性抑制试验测试,显示合成的目标化合物5i显示了良好活性。本课题中设计的新化合物结构中的吗啉环含有1-2个手性碳原子,药物分子的手性通常对其活性或毒性有重大影响,所以本文尝试对吗啉中间体进行手性合成,以(2R,3R)-酒石酸二甲酯作为手性辅助剂,经过缩酮化,不对称溴化,水解,环合得到中间体盐酸(2S,3S)-2-羟基-2-(5-溴-6-甲氧基-2-萘基)-4-羟乙基吗啉。3.萘普生反酯设计合成与表征根据药物构效关系,对萘普生进行结构改造,将其还原为萘普生醇,进一步酯化,引入较大基团的侧链占据环氧合酶-2的侧面口袋,增强其对环氧合酶-2的选择性抑制。首次设计合成了萘普生反酯类衍生物,增强其在体内的稳定性。以6-甲氧基-2-萘乙酮为起始物,经过一个关键的环氧化合物中间体,再还原得到萘普生醇。分别采取了羧酸与酰氯作为酰化试剂,合成了一系列萘普生反酯衍生物。采用环己基碳二亚胺(DDC)、4-二甲氨基吡啶作为(DMAP)催化剂;得到产物收率为30.7~74.6%,产物经1H NMR确证了结构。

任小姗[4]2014年在《基于片段的COX-2/5-LOX双效抑制剂类NSAIDs设计的研究》文中指出COXs和5-LOX双效抑制剂不仅在炎症的治疗中具有显著的优势,而且为肿瘤、动脉粥样硬化、变态反应、阿尔茨海默等疾病的治疗提供新的思路及方法。虽然已经有药物进入临床研究,但是由于发展时间比较短,研究还比较少;而且在研究过程中要同时考虑两个靶标酶,药物设计比较复杂。因此目前寻找具有新的化学结构抗炎药,设计具有全新骨架的非甾体类双效抑制剂抗炎药物,仍然是药物研发的热点。本课题采用基于片段的药物设计方法和多靶标集中组合库程序来设计具有新颖结构和COXs/5-LOX双效抑制活性的先导化合物。本文由三部分组成:第一部分通过文献总结COXs抑制剂化合物分子和5-LOX抑制剂化合物,分别建立COXs和5-LOX酶蛋白结构数据库,COXs和5-LOX抑制剂的活性及三维结构数据库,及由此而生成的分子片段库。为后续双效抑制剂药物分子的设计及虚拟筛选的建立奠定基础。第二部分分别建立了靶标酶COX-2,5-LOX和COX-1的虚拟筛选模型,研究了各抑制剂的作用模式,统计出抑制剂与靶标之间的氢键作用位置,为后续的药物设计提供基础。第三部分通过LD1.0软件进行基于分子片段的集中组合库设计,对第一部分所得的分子片段库所组成的巨大虚拟组合库(133×272×272)进行优化选择,得到一个得分最优的由8×10×10个分子组成的子组合库,即最优集中库。优化的主要指标为:1)虚拟活性筛选,通过第二部分建立的虚拟模型对化合物进行活性评估;2)对化合物进行分子类药性评价;3)化合物库的结构多样性的评价。最后通过分析库中化合物的骨架结构及结合构象,从中发现了已知高抑制剂活性的化合物和已知药物,证实了方法的可靠性。并从中找到了未见文献报道的新结构,为开发新双效抑制剂提供了基础。

雷新胜[5]1999年在《环氧合酶-2抑制剂的设计,合成与活性评估》文中提出环氧合酶—2(COX-2)的发现为寻找低毒副作用的非甾体抗炎药提供了新的靶酶,由于这类药物有很大的临床需求,因而COX-2选择性抑制剂成为研究的重点。本论文在总结前人工作的基础上,根据已有的构效关系,设计合成了以下五类化合物:1.利用酰胺键中存在p-π共轭且具有部分双键的特性,以及N-烷基氢与苯环氢的位阻效应,用酰胺键连接两个芳环呈顺式构象的苯甲酰苯胺类化合物(Ⅰ)。2.为了提高化合物的疏水性以及考虑到苯并咪唑衍生物有抗炎作用,合成N-苯甲酰苯并眯唑类化合物(Ⅱ)。3.建立了新的合成1,2—二取代苯基苯并咪唑化合物(Ⅲ)方法,该方法与现有文献报道的方法相比,反应温和,操作简单,收率较高。4.2,3—二取代苯基吲哚类化合物(Ⅳ),它们是Ⅲ类的(N,CH)电子等排体。5.α,β-不饱和γ内酰胺化合物(Ⅴ)。根据论文研究的需要还合成了阳性对照样品MK—966等化合物。本论文在合成以上五种结构类型(甲磺酰基或氨磺酰基取代的N-甲基-N-芳基-芳甲酰胺;2-烷基-N-芳甲酰基苯并咪唑;1,2-二芳基-苯并咪唑;2,3-二芳基吲哚;N-烷基-3,4-二芳基-1,5-二氢吡咯-2-酮)的过程中共合成150个化合物,目标化合物73个,其中新化合物68个,全部化合物经过NMR和MS鉴定。对其中两个具有代表性的化合物进行了X—线单晶结构测定,比较了晶体结构的特征。综合核磁共振氢谱,紫外光谱和单晶X—光衍射分析结果,证明N-甲基-N-芳基-苯甲酰胺的二个芳基在溶液状态和在晶体状态下是“顺式”构象,并与1-(4-甲磺酰基)-2-(4-甲基苯基)-苯并咪唑的晶体结构进行了比较。实验结果表明,Ⅰ、Ⅱ类化合物未见活性;Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类化合物呈现程度不同的活性(IC_(50):10~(-6)-10~(-11)M),并且每一类都有高活性的化合物,表明中间环可以允许较大程度的变换,而环的特征和取代基变换对活性影响较大。在活性化合物中,选出对COX—2活性较高的5个化合物(IC50<10~(-9) M)评价对COX—1的抑制活性,它们在10~(-5)M浓度下,有微弱活性。表明这些化合物对于COX—2有较高的选择性抑制作用。构效关系研究表明,在苯并咪唑和吲哚类中含有磺酰基苯环的位置对于活性有相似的影响,苯基连在苯并咪唑的2-位有较好的影响,连在1-位较差;连在吲哚的2-位有利;3-位不利。这反映了杂环并合的苯基与SO_2之间距离对活性的影响,距离过近对抑制作用有不利趋势,可能是位阻影响所致。此外,氨磺酰基的抑制活性比相应的甲磺酰基抑制剂要高。在具有COX—2活性和选择性(IC_(50):10~(-6)-10~(-11)M)三种结构类型的化合物中化合物No51、56、57、60、61、62、63、67活性很高(IC_(50)10~(-9)-10~(-11)M),有深入研究的价值。

郑艳[6]2007年在《Ⅰ.富马酸比索洛尔的合成研究 Ⅱ.几类抗炎抑制剂的定量构效关系研究》文中提出本硕士论文是由两个独立的研究课题组成:Ⅰ富马酸比索洛尔的合成研究富马酸比索洛尔(Bisoprolol fumarate)的化学名为1-[4-[[2-(1-甲基乙氧基)乙氧基]甲基]-苯氧基]-3-[(1-甲基乙基)胺基]-2-丙醇富马酸盐,英文名为(1-4[[2-(1-Methy lethoxy)-ethoxy]-methy l]-phenoxy)-3-[(1-methy lethy1) amino]-2-propanol fumarate),是一种具有高度选择性的β1-受体阻滞剂,具有治疗高血压、心绞痛心律失常以及心力衰竭等作用。本文对其合成路线进行了研究,以4-异丙氧基乙氧基甲基-1-苯酚为原料,经过与环氧氯丙烷成醚反应、与异丙胺进行胺化反应以及成盐三步反应制得成品。我们通过实验确定了较好的合成条件,对每步反应的溶剂、温度、配料比、催化剂、反应时间、处理方法等都进行了探索,反应收率略有提高。Ⅱ几类抗炎抑制剂的定量构效关系研究本部分主要围绕几类抗炎抑制剂进行了构效关系方面的研究,主要包括1,5-二芳基咪唑类制剂的分子对接、三环类环氧合酶抑制剂定量结构-活性关系、二芳基取代-1,2,4-三唑类抑制剂的分子对接和构效关系研究。根据体系不同,分别概述如下:第一小部分采用PM5半经验量子化学方法对29个新型1,5-二芳基咪唑类选择性环氧合酶(COX-2)抑制剂的结构进行了全优化,将这些优化结构与COX-2的活性位点进行了分子对接。对接研究表明:活性1,5-二芳基咪唑类COX-2抑制剂具有类似塞来昔布等三环类环氧合酶-2选择性抑制剂的立体结构,对接自由能与抑制剂活性有较好的相关性。第二小部分应用自组织分子力场(SOMFA)对1,5-二芳基咪唑类抑制剂进行了分子性质和抗炎生物活性的分析研究,统计结果交叉验证相关系数rcv2为0.507,线性相关系数r2为0.546,显示了较好的预测能力。第三小部分对30个三环类选择性环氧合酶(COX-2)抑制剂的结构,采用MMFF94分子力学方法进行结构初步优化,采用PM5半经验量子化学方法作全优化,荷载MOPAC电荷,并以该类化合物共同的三环结构进行分子叠合。利用比较分子力场分析方法(CoMFA)和自组织分子力场分析方法(SOMFA)分别建立了该类化合物的三维定量构效关系。研究表明:两种分子力场分析方法建立的模型都可以解释已有的构效关系,并对同类化合物的预测能力较好,特别是比较分子力场分析方法(CoMFA)。第四小部分采用PM5半经验量子化学方法对18.个新型二芳基取代-1,2,4-三唑类选择性环氧合酶(COX-2)抑制剂的结构进行了全优化,从数据库搜寻或计算了它们的226种参数,利用逐步回归方法,建立经典结构-活性关系(2D-QSAR)。ICM-dock和Autodock对接抑制剂结构表明活性二芳基取代-1,2,4-三唑类选择性环氧合酶(COX-2)抑制剂具有类似塞来昔布等三环类环氧合酶-2抑制剂的立体结构,并且对接自由能与抑制剂活性有较好的相关性。

阳学风[7]2012年在《RNAi沉默COX-2对HSC细胞动力学及脂质代谢的影响》文中研究指明第一章COX-2基因shRNA干扰载体的构建及抗肝纤维化作用目的构建COX-2shRNA真核表达载体,并观察其抗肝纤维化作用。方法1.分别从TRC shRNA、origene shRNA数据库中选取1条大鼠COX2基因及2条人COX2基因序列,分别构建3个COX-2ShRNA真核表达载体,进行酶切鉴定和测序;2.脂质体介导重组质粒转染HSC-T6细胞株,荧光显微镜观察转染效率,RT-PCR检测COX-2mRNA表达, Western-Blot检测COX-2蛋白质表达;3.SD大鼠尾静脉注射腺病毒介导的重组质粒体内转染;12周末,处死大鼠;RT-PCR检测肝组织COX-2mRNA表达,免疫组织化学检测肝组织COX-2蛋白质表达, HE、MASSON染色分析纤维病变程度,图像分析仪测量肝组织纤维病变面积。结果1.酶切、测序、比对显示,COX2-shRNA-1,2,3序列成功插入目的载体,且序列完全正确;2.荧光显微镜观察显示COX-2shRNA1、COX-2shRNA2、COX-2shRNA3转染效率均在70%以上;3.RT-PCR和Western-Blot检测证实,转染后COX-2shRNA1,2,3均可抑制HSC-T6细胞株COX-2基因的表达,但抑制程度不一,其中COX-2shRNA-1组抑制作用最明显;4. COX-2shRNA-1SD大鼠体内转染, RT-PCR和免疫组织化学检测证实,COX-2shRNA1可抑制COX-2基因表达及纤维化组织增生。结论1.成功构建COX-2基因shRNA干扰载体;2. COX-2shRNA1,2,3具有抑制HSC-T6细胞COX-2表达作用,其中COX-2shRNA-1抑制作用最为明显;3. COX-2shRNA1具有抑制SD大鼠肝组织COX-2表达的作用;4. COX-2shRNA1具有抑制SD大鼠肝纤维化作用。第二章RNAi沉默COX-2对HSC基因表达谱的影响目的研究COX-2shRNA1沉默肝星状细胞COX-2后,HSC基因表达谱的变化。方法1.实验分为COX-2shRNA1组、HK组(空载体组);2.Trizol法提取HSC中的总RNA。纯化mRNA,两组mRNA分别逆转录合成荧光标记的cDNA混合物探针;3.荧光标记的cDNA混合物探针,与27K Rat Genome Array杂交,经严格洗片后,用GenePix40OOB扫描仪扫描芯片荧光信号图像,计算机软件数据处理,将所得的数据进行比较,得到二者间基因表达的差异信息。结果1.按Ratio值≥1.5和≤0.667标准,沉默COX-248小时、72小时后,HSC分别有45个和93个基因出现差异性表达;2.按Ratio值≥2.0和≤0.5标准,沉默COX-248小时、72小时后,HSC分别有12个和23个基因出现差异性表达;3.沉默COX-2后, HSC-T6差异表达基因主要与生物学过程(48小时、72小时分别为54.32%,44.29%)、分子功能(48小时、72小时分别为32.10%,37.14%)有关。结论1. COX-2shRNA1沉默COX-2后HSC基因表达谱发生变化;2. COX-2shRNA1沉默COX-2后差异表达基因主要与生物学过程、分子功能有关。目的研究COX-2shRNA1沉默肝星状细胞COX-2后,肝星状细胞脂肪代谢的变化,验证基因芯片筛选的与脂代谢密切相关的差异表达基因。第三章RNAi沉默COX-2对HSC细胞动力学及相关基因表达的影响目的研究COX-2shRNA1沉默肝星状细胞COX-2后,肝星状细胞增殖、凋亡及细胞周期的变化,验证基因芯片筛选的与细胞动力学密切相关的差异表达基因。方法1.MTT法检测细胞体外增殖活力;2.流式细胞术检测HSC-T6凋亡及细胞周期;3.RT-PCR法和Western blot法验证细胞动力学密切相关的差异表达基因。结果1.与空白对照组(NC)和空载体(HK)组相比,转染pYr-1.1-hU6-EGFP-COX2-shRNA1质粒,48h细胞凋亡率明显增加(P <0.01);2.72h后HSC-T6细胞的增殖出现明显的抑制作用(P<0.05);3. COX-2shRNA1组G1%相较NC组和HK组的G1%增高;;4.RT-PCR验证显示Cdc27、Sh3kbp1表达增加, Plcd4表达减弱,其余统学处理没有显著意义。结论1.COX-2shRNA1能够抑制HSC-T6细胞体外增殖;2.COX-2shRNA1能够促进HSC-T6凋亡;3.COX2ShRNA1可能在G0/G1期阻滞细胞周期;4. RT-PCR验证显示Cdc27、Sh3kbp1表达增加, Plcd4表达减弱。方法1.高效液相色谱法(HPLC)检测24小时、48小时、72小时各组细胞内甘油三酯、胆固醇、维生素A含量;2.RT-PCR检查验证脂代谢差异表达基因。结果1.COX-2ShRNA1组细胞内甘油三酯的含量随着时间的延长逐渐增加(F=34.524,P=0.000),各时间段的空载体组与空白对照组比较,细胞内甘油三酯含量存在显著差异(均P<0.05);2.COX-2ShRNA1组细胞内胆固醇的含量随着时间的延长逐渐降低(F=360.808,P=0.000),与各时间段的空载体组与空白对照组比较,细胞内胆固醇含量存在显著差异(均P<0.05);3.COX-2ShRNA1组细胞内维生素A的含量随着时间的延长逐渐增加(F=19346.057,P=0.000),各时间段的空载体组与空白对照组比较,细胞内维生素A含量存在显著差异(均P<0.05);4. RT-PCR验证显示Acsl6,Apol9a表达增加。结论1.RNAi沉默COX-2,HSC-T6细胞内甘油三酯、胆固醇、维生素A含量发生变化,其中甘油三酯、维生素A增加,胆固醇降低;2.RNAi沉默COX-2,Acsl6,Apol9a表达增加。

舒明[8]2017年在《环氧合酶-2在血吸虫病大肠癌患者肠组织中的表达及其预后的关系》文中认为背景:大肠癌是世界范围内,特别是亚洲地区的常见恶性肿瘤之一,其发病机制及诱发因素目前没有明确的说法。近来一些研究显示,环氧合酶-2(Cyclooxygenase 2,COX-2)在多数大肠癌组织及细胞系中表达增高,它可能促进大肠癌的侵袭转移及血管组织的生成,并且与大肠癌的高复发率及低生存率紧密相关。研究证实抑制COX-2的活性可以抑制大肠癌的血管组织的生长,从而抑制大肠癌细胞的增殖,同时使其凋亡增加,使体内成瘤的概率减小,前列腺素的合成同时受到抑制。这些都提示COX-2与大肠癌的发生发展有着密切的关系。近期关于血吸虫病研究发现,血吸虫病大肠癌患者COX-2的活性表达明显升高,关于COX-2的表达对血吸虫直肠癌患者的预后尚未有明确的实验报道,本研究主要研究COX-2在血吸虫病合并大肠癌中的表达情况,从而为血吸虫病是否影响大肠癌的预后提供一定的实验基础和理论依据。目的:研究分析环氧合酶-2在血吸虫病大肠癌患者肠组织中的表达及其预后的关系,为临床诊断及预后的评估提供指导。方法:由2013年6月-2015年12月间手术病理标本室中按照血吸虫病大肠癌肿瘤组织、非血吸虫病大肠癌肿瘤组织及正常肠组织的分组各提取病理标本60例,作为研究对象,分别记作A、B、C组。采用链霉素抗生物素蛋白-过氧化酶连接(SP)和免疫组织化学方法对研究对象的环氧合酶-2予以检测,并对其在各组织中的表达情况进行组间比较。根据检查结果将血吸虫病大肠癌肿瘤组织分为环氧合酶-2阳性组和阴性组,并对性别、年龄、肿瘤大小、分化程度、Dukes分期及淋巴转移情况进行组间比较。根据随访1年的转归情况对血吸虫病大肠癌肿瘤组织标本予以分组,分为好转组和恶化组,并比较两组的环氧合酶-2表达情况。结果:按照标本结果判定方法及评价标准分别对三组研究标本进行评价,其阳性率分别为76.6%,58.3%和3.33%,A、B、C组的环氧合酶-2阳性率依次降低,组间均存在显著性差异(P<0.05);按环氧合酶-2表达分组性别、年龄、肿瘤大小及肿瘤部位等数据组间无显著差异(P>0.05);而分化程度低、Dukes分期晚及淋巴结转移情况等阳性率显著高于分化程度高、Dukes分期早及无淋巴结转移组(P<0.05);血吸虫合并直肠癌患者1年复发率(53.3%)明显高于非血吸虫直肠癌患者(33.3%),且存在显著差异性(P<0.05)。结论:环氧合酶-2在血吸虫病大肠癌患者肠组织中的表达的阳性率显著高于非血吸虫大肠癌患者肠组织及正常肠组织,其预后复发率显著高于非血吸虫大肠癌患者,分化程度低、Dukes分期晚及淋巴结转移情况等阳性率显著高于分化程度高、Dukes分期早及无淋巴结转移组,因此环氧合酶-2表达对血吸虫病大肠癌的诊断、病情评估及预后预测具有重要的价值。

李焕[9]2010年在《基于量子化学计算的药物活性定量构效关系研究》文中进行了进一步梳理定量构效关系研究(QSAR)是一种借助分子的理化性质参数或结构参数来定量预测其化学特性的方法,通过建立适当的数学模型预测未知化合物的活性,研究药物生理活性和分子结构参数间的量变规律,对探讨药物作用机理,指导新药的设计与合成有重要的意义。本论文运用偏最小二乘回归、穷举回归和混沌遗传神经网络方法分别对醛糖还原酶抑制剂、趋化因子受体5(CCR5)拮抗剂、6-氟-4-氧-1, 4-二氢喹啉-3-羧基衍生物抗菌活性和环氧合酶-2选择性抑制剂四个体系进行了定量构效关系研究。糖尿病是一种严重危害人们健康的常见慢性疾病,在导致人类死亡的疾病中居第三位,仅次于心脑血管疾病和肿瘤,其慢性并发症是糖尿病致死致残的主要原因。经研究证明,醛糖还原酶活性增高是导致糖尿病慢性并发症的主要原因之一,因此抑制醛糖还原酶活性成为治疗糖尿病并发症的一种策略。本章就2,4-噻唑烷二酮类化合物作为醛糖还原酶抑制剂进行了QSAR研究,为寻找高活性抗炎药物提供理论指导。人类获得性免疫缺陷综合症—艾滋病主要是由于人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)病毒感染,在体内快速繁殖并导致宿主白细胞的大量破坏所致。世界各地都在努力防止HIV-1的扩散,但艾滋病毒的感染者人数仍继续上升。CCR5,作为G蛋白偶联因子超家族(GPCR)成员的细胞膜蛋白,是HIV-1入侵机体细胞的主要辅助受体之一,以CCR5为靶点的HIV-1受体拮抗剂越来越受关注。本章对CCR5拮抗剂进行了定量结构活性关系研究,期待为实验工作者合成新药提供理论参考。结核病是由结核分枝杆菌感染所致,困扰人类已有数千年之久。世界卫生组织统计约1/3的世界人口被结核病感染,全球每年约800万新结核病例和200万死亡患者,并于1993年和2004年两度发布“全球结核紧急状态”预警。本章对51个6-氟-4-氧喹啉-3-羧基衍生物进行了定量结构活性关系研究,以期为设计合成更高抗菌活性的该类药物提供理论参考。非甾体抗炎药具有抗炎、解热、镇痛等作用,在临床上被广泛用于治疗类风湿性关节炎、骨关节炎等疾病,该类药物通过抑制环氧合酶阻断前列腺素的生物合成而起作用。环氧合酶-2在大多数正常组织中不表达,但在细胞受到各种刺激,如细胞因子、炎症因子、促癌剂等的诱导下会迅速合成,参与炎症过程和肿瘤的发生。因此,对环氧合酶-2的深入研究将为合成新的非甾体抗炎药提供新的靶点。本章建立了1,2-二芳基咪唑类环氧合酶-2选择性抑制剂药物活性与其结构的定量关系模型,根据研究结果讨论了计算的参数对抗菌活性的影响,为寻找高活性抗炎药物提供理论指导。

温恩懿[10]2004年在《COX-2与新生鼠脑缺氧缺血的相关性研究及选择性COX-2抑制剂的应用》文中指出目的:新生儿缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)是造成新生儿死亡和儿童永久性神经功能障碍的常见原因。其发病机制尚不完全清楚,因此缺乏有效的防治手段。最近的许多研究提示了环氧合酶2(COX-2)在HIBD发生发展过程中起重要作用。但其作用时相及表达方式尚不清楚。 本实验采用新生鼠HIBD模型,通过免疫组化方法测定其在HIBD发生发展过程中的表达,并应用选择性COX-2抑制剂NS398进行干预,观察COX-2免疫细胞化学阳性数、海马CA1区神经元数及神经细胞凋亡数表达变化,了解HIBD发生发展过程中COX-2的在神经细胞中的表达及时相上的变化,以进一步明确COX-2与HIBD之间的相互作用,并在不同时相及剂量给予选择性COX-2抑制剂NS398进行干预后研究NS398在新生鼠HIBD中的保护作用,为临床防治新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy HIE)寻求新的途径。 方法:7日龄(postnatal day 7,P7)Wistar大鼠,采用Rice法建立新生鼠HIBD模型,随机分成正常对照组、缺氧缺血组(HIBD组)、NS398干预组。于缺氧缺血(hypoxia-ischemia.HI)后2、6、24、72小时、7天取脑,其中干预组分别于处置前30分钟分别给予5、20、40mg/kg NS398进行干预,选择出其中最为合适的剂量后,再增加HI后2、6小时干预组;HE染色观察组织病理改变,计数海马CA1区神经元数;免疫组化、图像分析软件检测双侧脑半球横截面积之比以及免疫细胞化学阳性数表达变化;TUNEL法检测脑组织细胞凋亡。 结果:(1).HI处置后2小时COX-2即见明显免疫细胞化学阳性表达,在6小时—24小时后最高,并持续增高到7天后;对照组可见微量免疫细胞化学阳性表达。HIBD组明显高于对照组(p<0.01)。免疫细胞化学阳性表达细胞主要见于星形胶质细胞及神经元细胞,其中以星形胶质细胞为最明显;表达部位主见于皮质、海马位置;血管旁表达最为明显。(2).三种剂量的NS398干预后,检测免疫细胞化学阳性表达均较HIBD组明显下降(p<0.01);5mg/kg给药组明显高于20及40mg/kg给药组(p<0.05);20及40mg/kg给药组除HIBD7d观察组p<0.01外未见显著区别(p>0.05);术后2、6h

参考文献:

[1]. 环氧合酶抑制剂活性的计算机辅助构效关系研究[D]. 宫亚楠. 北京化工大学. 2016

[2]. 基于环氧合酶抑制剂的铂(Ⅳ)前药分子的设计、合成与抗肿瘤活性研究[D]. 王冬博. 天津医科大学. 2017

[3]. 2-芳基丙酸2-芳基吗啉乙酯及反酯的合成与生物活性[D]. 董敏宇. 湖南大学. 2010

[4]. 基于片段的COX-2/5-LOX双效抑制剂类NSAIDs设计的研究[D]. 任小姗. 重庆大学. 2014

[5]. 环氧合酶-2抑制剂的设计,合成与活性评估[D]. 雷新胜. 中国协和医科大学. 1999

[6]. Ⅰ.富马酸比索洛尔的合成研究 Ⅱ.几类抗炎抑制剂的定量构效关系研究[D]. 郑艳. 北京化工大学. 2007

[7]. RNAi沉默COX-2对HSC细胞动力学及脂质代谢的影响[D]. 阳学风. 南华大学. 2012

[8]. 环氧合酶-2在血吸虫病大肠癌患者肠组织中的表达及其预后的关系[D]. 舒明. 南昌大学. 2017

[9]. 基于量子化学计算的药物活性定量构效关系研究[D]. 李焕. 河南师范大学. 2010

[10]. COX-2与新生鼠脑缺氧缺血的相关性研究及选择性COX-2抑制剂的应用[D]. 温恩懿. 第三军医大学. 2004

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环氧合酶-2抑制剂的设计,合成与活性评估
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