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    四唑類有機硒化合物的硅、分子和生化組合合成及其對肝癌的選擇性研究

    發表于:2020-06-01   作者:admin   來源:本站   點擊量:11044

    四唑類有機硒化合物的硅、分子和生化組合合成及其對肝癌的選擇性研究
    (Combinatorial synthesis, in silico, molecular and biochemical studies of tetrazole-derived organic selenides with increased selectivity against hepatocellular carcinoma
    DOI: 10.1016/j.ejmech.2016.06.005
     
    摘要
    采用疊氮-尿苷(azido-Ugi)和順序親核取代(S N)策略合成了新型四唑基二硒醚和硒醌。通過對哺乳動物TrxR1的分子對接研究,預測了新合成化合物的抗癌潛力。使用肝細胞癌(HepG2)和乳腺癌(MCF-7)癌細胞對化合物的細胞毒性活性進行評價,并與它們在正常成纖維細胞(Wi-38)細胞中的細胞毒性進行比較。使用2,2-二苯基-1-吡啶酰肼(DPPH),谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)樣活性和博萊霉素依賴性DNA損傷來評估合成化合物的相應氧化還原性能。一般而言,二硒類化合物與MCF-7細胞相比,對HepG2具有優先的細胞毒性。與依布硒啉相比,這些化合物還表現出良好的GPx催化活性(高達5倍)。選擇硒醌18、21、22和23分別檢測caspase-8、Bcl-2和Ki-67的表達水平,有趣的是,這些化合物下調了Bcl-2和Ki-67的表達水平,并且與未經處理的HepG2細胞相比,激活了caspase-8的表達這些結果表明,一些新合成的化合物具有抗HepG2活性。
    1.簡介
    面向多樣性的合成(DOS)已經成為制藥工業中一個強大的工具,現在經常用于藥物發現,但主要用于使用集中的文庫來改善所需的性能。在這種情況下,可以通過篩選不同骨架的小分子來確定和優化特定的生物靶點。近年來,新的DOS途徑不斷發展;然而,多組分反應(MCRs)是廣泛研究的合成策略之一,它可以有效地生成小的化學實體,增加分子的多樣性和復雜性。幸運的是,基于異氰酸酯的多組分反應(IMCRs)是MCR最常見的子類,它提供了一種簡單的方法,可以在單一步驟中引入結構多樣性和分子復雜性。在所有已知的IMCRs中,帕西尼反應和Ugi反應已經成為一種強有力的手段,通過提供深度肽、n -甲基肽和肽類(包括二聚體)來構建肽樣化合物。
    盡管傳統的、基本形式的Passerini和Ugi產物具有潛力,但它們的性質限制了它們的發展;即,酯基和/酰胺基結構。因此這些化合物;容易代謝,即在體內它們可能被裂解或修飾成潛在的或多或少的活性或理想的代謝物。相應地,將Passerini和Ugi反應的潛勢擴展到獲得更多受限的支架,即雜環結構。這就是Groebke和azido-Ugi反應發揮作用的地方。這些反應可或得生物活性咪唑和四唑類化合物,限制基序。
    另一種獲得更多多樣性和復雜性的方法是用后續的縮合修飾來標記Ugi反應,通常是在初始Ugi產物的主干上附加正交官能團。雙官能團的結合允許隨后的二次轉變(如親核取代(S N) 反應、環縮合和環加成),并達到第二層次的多樣性。鑒于前者,已經報道了Ugi反應與其他反應的順序耦合不同的修飾后反應如Heck、Diels-Alder、PicteteSpengler、Petasis、Mannich、Wittig和Click等反應合成了多種重要的雜環類支架,支架具有密集的結構特點和功能。這種雙層的方法非常重要,現在它經常用于藥物發現。
    最近,我們采用多組分策略(如Passerini, Ugi和Ugi / S N,邁克爾反應)合成混合結構含有不同硒有機庫耦合tobioactive藥效團(例如,醌類、萘、環胺)或藥物相關雜環化合物(如thiazolidinone,吡唑和thiazolopyrimidine)。其中一些化合物在亞微摩爾濃度下對各種類型的癌細胞表現出細胞毒性,如肝細胞癌(HepG2)、乳腺腺癌(MCF-7)、A-498(人腎癌)和A-431(人表皮樣癌)細胞系。值得注意的是,HepG2和MCF-7細胞的毒性更明顯。此外,其中一些化合物在與正常細胞如HUVEC(人臍靜脈內皮細胞)、WI-38(人肺成纖維細胞)和HF(人原代成纖維細胞)細胞系進行測試時顯示出較低的細胞毒性。潛在的細胞毒性和選擇性機制非常有趣,因為這些化合物可以作為抗氧化劑或促氧化劑,依賴于它們的氧化還原特性和它們所處的細胞內氧化還原環境。
    在正常細胞中,有機硒化合物作為抗氧化劑,從而保護細胞免受氧化損傷。另一方面,這些化合物成為氧化應激細胞(如MCF-7和HepG2)的促氧化劑。這一雙峰功能提出了有機硒化合物不僅作為化學預防劑,而且作為選擇性化療藥物。
    雖然我們只能推測其可能的作用模式,但它們的細胞毒性主要歸因于caspase 3/7的激活和隨后的誘導細胞凋亡。此外,還觀察到不同的表型變化,包括內質網、肌動蛋白細胞骨架和細胞形態改變以及細胞周期阻滯和各種生化變化(如活性氧和谷胱甘肽水平)。有趣的是,我們發現以硒為基礎的醌類是最活躍的化合物之一,具有增強的抗癌活性。
    為了繼續我們的項目,開發有治療前景的有機硅制劑,我們在此報告了通過疊氮- ugi和疊氮- ugi /S N方法學,開發出一種簡便的方法來獲得對稱的二硒醚和硒醌類四唑類化合物。新合成的化合物各自的作用模式通過兩方面進行評估:使用HepG2、MCF-7和正常細胞(WI-38)進行細胞試驗,研究它們相應的細胞毒性,并估計它們對caspase-8、Bcl-2和Ki-67分子生物標志物表達水平的相應影響;b)利用DPPH、GPx-like活性和博萊霉素依賴DNA損傷實驗,探索合成化合物的氧化還原調節活性。此外,在硅分子模型研究中,包括場對齊和對接研究,將作為一個初步的預測工具來估計化合物的抗氧化和細胞毒性特性。
    2.結果與討論
    2.1設計與合成
    直到最近,合成有機硒化合物還不是一項容易的任務,包括使用昂貴/有毒的起始材料。近年來,在硒雜環化合物、硒氰酸鹽、硒化物和二硒化物等不同類型有機硒化合物的合成方面取得了顯著進展。
    作為我們旨在開發有機硅類化療藥物的項目的一部分,我們報告了通過疊氮唑- ugi和序貫SN策略合成了四唑類對稱二硒醚和硒醌類化合物(6-22)(圖1)。
    基于我們小組最近的發現,我們設想四唑基的有機硅支架可能是更有效的抗癌藥物。四唑作為幾種生物活性化合物和許多已上市藥物(如戊四唑、西洛他唑、頭孢替唑、厄貝沙坦、氯沙坦)的核心骨架,在制藥市場受到了相當大的關注。此外,這些化合物具有特殊的意義,因為四唑是羧酸基(COOH)的生物同工酶,但具有更好的藥效、良好的理化性質、更好的藥代動力學和代謝穩定性。這主要是由于四唑更大的尺寸和更優越的親脂性(z10倍多),進而導致底物受體相互作用的增加。
    構建四唑環體系的方法很多;然而,azido-Ugi反應在自動化、反應時間和總收率方面都優于經典方法。為了保證第二級多樣性,4,4 0 -二苯胺(4)被用作雙功能鍵合子,因為它擁有一個便于疊氮唑-ugi反應的氨基以及一種易于釋放的亞硒酸鹽親核試劑(通過NaBH4還原二烯酰胺在原位形成),適用于后續的SN反應。
    在文庫構建方面,有6種結構多樣的異氰基(如叔丁基異氰酸酯(2a)、環己基異氰酸酯(2b)、4-異氰基甲基丁烷-1,1,3-三醇(IPB, 2c)、芐基異氰酸酯等。4-甲氧基苯并異氰酸酯(2e)和2,4-二甲氧基苯并異氰酸酯(2f)被用于文庫驗證,部分原因是它們有可能在ugi后發生其他反應。以脂肪族(多聚甲醛(1a)、異丁醛(1b)、芳族(4-甲基苯甲醛(1d)、糠醛(1c))為氧組分,以三甲基硅氧烷(TMSN3) 3為酸組分(見圖2)。
    四唑基對稱二硒醚類化合物(6-19)的合成方法是在4(1個當量)的甲醇溶液中加入2個當量的醛1,然后加入2.5當量的TMSN3和異氰酸酯2。反應完成后,二硒酰胺(6-19)與NaBH4還原得到相應的亞硒酸鈉,與2-溴-3-甲基-1,4-萘醌(5)通過SN反應(或添加/消除序列)得到四唑基硒醌類化合物(20-22)。
    值得注意的是,該反應序列也可以在一個鍋(五種成分)中進行,而無需分離最初的疊氮唑- ugi產物??偟膩碚f,6-22的合成進展順利,化合物得率極好(高達96%,圖3)。

    2.2 生物活性的硅預測
    分子模擬技術在抗腫瘤藥物開發中具有重要的應用價值。因此,他們被用來虛擬評估氧化還原調制和新合成的化合物在生物篩選前的潛在抗癌特性。采用現場比對的方法進行了三維相似度研究二硒類化合物和兩個已知的具有類似gpx活性的相關參考化合物。此外,還在硫氧還蛋白還原酶(TrxR1)[48-50]的二聚界面域進行了對接研究,以探索這些化合物作為TrxR1抑制劑的能力。

    2.2.1 3D相似度研究
    對對稱二硒醚類化合物進行了三維相似性研究,以確定這些化合物是否具有與已知GPx模擬活性的參考化合物相似的靜電模式、構象和/或形狀?;衔?Z)-N-(4-甲基芐基)-1-(2-((2-((1-((E)-4-甲基芐基氨基)乙基)苯基)苯基)乙胺(24)和2,2’ -((二硒(4,1-苯基))雙(乙酰氮雜二烯))雙(叔丁基)-3-甲基丁酰胺)(25)與公認的GPx模擬活性,用作模板和比較的目的。場對齊技術用于根據分子場對分子進行對齊。與24和25場模式相似的分子有望具有相似的生物活性模式,特別是在氧化還原反應中。隨著分子相似性趨近于一,排列和靜電結構的相似性越好。
    由于缺乏24和25的生物活性構象,使用Forge 10.4的field Templater模塊主要生成一個field模板隨后,在Forge 10.4中,我們的二硒化物的硒醇形式通過場對準模塊與模板進行了場對準。
    化合物24和25的硒醇形式被加載為單一的2D結構,然后傳遞信息生成一組不同的構象。在探索的一組分子構象空間中的公共場模式選擇排名第一的字段模板(分數:分子相似性:0.713,字段相似性:0.656,原始字段得分:-67.014,形狀相似性:0.769,原始形狀得分:154.4)生成的場模板顯示了硒醇基團周圍的負場點(藍色),而對位取代區周圍有多個正場點(紅色)化合物25的構象顯示了一些額外的負場點(圖4)。
    應用場對齊后,在成對匹配的基礎上選擇每個測試分子的最可能構象。平均分子相似性約為0.619-0.713。對生成的模板比對后,化合物的得分值如表1所示。我們的測試化合物中也有必要的場點(圖5)。因此,場對齊技術表明,我們的新二硒醚類化合物與參考化合物24和25具有相同的靜電模式,至少在更穩定的構象e形狀上是相同的,這表明它們具有類似的GPx模擬活性。
    2.2.2 對接研究
    許多有機硒化合物被報道可抑制某些癌細胞的硫氧還蛋白還原酶(TrxR),從而激活凋亡通路。為了預測我們化合物的抗癌活性和凋亡能力,我們與哺乳動物TrxR酶進行了對接。TrxR1為四種單體的均二聚四元結構。每個單體主要有兩個區域:n端FAD和NAD結合域和柔性c端二聚界面域。
    Wang等人報道了有機硒化合物依布硒啉 26與哺乳動物TrxR1相互作用機理的硅內模擬模型他們提供了一個基于證據的解釋,即依布硒啉26靶向哺乳動物TrxR1在二聚界面域的C末端活性位點,分別與蛋白質的Cys497和Sec498氨基酸形成兩個分子間的硒烯基硫化物(Se-S)和硒烯基硒化物(Se-Se)共價鍵;因此它起著一種不可逆的酶抑制劑。
    由于缺乏人TrxR1三維結構復合物與抑制劑聚合,采用柔性對接協議進行柔性對接。這個協議允許一些受體柔性配體對接時的靈活性。指定氨基酸的側鏈可以在??科陂g移動。這使得受體能夠適應不同的配體在一個誘導契合模型中。
    依布硒啉26成功對接,選擇了理想的位置,即將硒原子指向相互作用的半胱氨酸殘基497和498,同時將另一個硒苯基的苯基指向其472(圖6)。這種位置與分子動力學模擬研究中報道和提出的位置相似。
    試驗化合物采用柔性對接方案對接,并選擇每個結構的最佳姿態?;衔?3表現出最好的-CDOCKER能量(32.17 kcal/mol)。叔胺的羰基氧通過分子間氫鍵與Cys 497相互作用(1.5 A)。此外,在Glu 477和二級酰胺的NH之間還有一個額外的氫鍵(1.6)。這種相互作用使硒原子在5.9 a的距離內靠近第二個相互作用的Cys 498(與人類TrxR中的人類Sec 498相對應)(圖7a和b)。
    此外,與0.75 kcal/mol的依布硒啉26相比,化合物21和22的結合能也更高,分別為7.07和13.92。另一方面,化合物18表現出最低的結合能(見補充材料)。
    結構21和結構22的結合模式顯示了His 472或Phe 406的芳香環與四唑環之間的p-p相互作用(圖7d和f)。此外,22對接位置還顯示了額外的相互作用:gln494和醌環之間的δ-π相互作用,Ile 478和四唑環上各2.3 A的氮(N3和N4)之間的兩個氫鍵,以及Ser 404和醌的羰基氧(2.5 A)之間的一個氫鍵。這些相互作用將化合物21和22錨定在結合位點上,使得硒原子以6.8 a和5.8 a的距離更接近498半胱氨酸殘基。
    2.3 藥理學,毒性和抗氧化劑概況
    2.3.1氧化還原活性化合物對人細胞系的細胞毒活性
    為了檢查這里的化學發展是否已導致潛在有趣的候選癌癥治療,我們的初步目標是檢查是否新合成的化合物具有任何抗癌活性的預測,在硅的研究。因此,我們對兩種哺乳動物癌細胞株HepG2和MCF-7細胞進行了細胞毒性篩選?;谥暗膹V譜篩選,選擇了這些細胞,結果表明,在MCF-7和MCF-7的情況下,有機硒化合物的毒性通常更明顯。此外,這些細胞系是相當合適的藥物靶向模型。另一方面,WI-38正常肺成纖維細胞也被用來初步了解這些化合物的選擇性細胞毒性,并縮小最有趣的化合物的數量,以便進一步深入研究。
    將細胞與不同濃度的測試化合物孵育48小時,使用標準的顏色-imetric3-(4,5-二甲基噻唑-2-yl)-2,5-二苯基四唑溴化銨(MTT)法定量測定代謝活性細胞的數量,從而估計其生存能力。5-FU作為陽性對照,因為它通常用于輔助和姑息性癌癥化療。根據各自的劑量反應曲線估計細胞毒性,并以化合物濃度表示,該濃度使處理細胞的吸光度降低50% (IC 50),即50%的生長抑制。治療指數(TI)被定義為抑制50%正常WI-38細胞生存能力的化合物濃度與抑制50% HepG2細胞生存能力的化合物濃度之比(表2)。
    初步篩選表明,部分適度IC50 s的化合物可以降低MCF-7和HepG2的活性。此外,還觀察到它們之間在試驗化合物的化學結構及其相應的細胞毒性方面存在明顯的相關性,所觀察到的不是硒的細胞毒性。與我們的預期相反,是以四唑為基礎的對稱型二硒醚類化合物通常比類似的四唑類硒醌類化合物更具細胞毒性。此外,與MCF-7細胞相比,HepG2細胞的細胞毒性更明顯。值得注意的是,在培養中也觀察到用有機硅化合物處理后的表型變化,包括細胞形態和細胞與細胞的粘附。此外,在培養板上也可觀察到細胞泡的形成、收縮和脫落,這些可被認為是細胞凋亡的早期形態標志。
    有趣的是,在正常(WI-38)和癌癥HepG2細胞之間觀察到明顯的毒性區差異。因此,TI的計算結果與HepG2細胞一致(IC 50WI-38 /IC 50HepG2)?;衔?和18被發現是最敏感的(各自的選擇性指數¼32和11個)。此外,化合物6、11、14和20的Ti值高達3,反過來也高于標準基準化合物5-FU。
    當然,這些最初的研究不能直接轉移,因此需要更多的研究,使用更多的正常細胞和腫瘤細胞,并最終進行有機實驗。
    2.3.2 HepG2細胞中caspase-8、Bcl-2和Ki-67分子標志物的評價
    為了進一步研究可能涉及的信號通路,并在分子水平上獲得關于最有希望的化合物18、21、22和23的作用模式的線索,檢測HepG2細胞中腫瘤增殖、抗凋亡和凋亡蛋白標志物的表達水平。鑒于前者,我們選擇了Ki-67增殖標記物而促凋亡的caspase-8和抗凋亡的Bcl-2蛋白則被用來監測凋亡誘導。
    如圖8所示,與未處理的細胞相比,化合物18、21、22和23能夠上調caspase-8的表達,下調Ki-67和Bcl-2的表達。值得注意的是,在測試化合物的化學結構和相應的表達調節活性之間存在明顯的相關性,表明它不是一般的硒的細胞毒性作用。毫不奇怪,與TrxR1對接研究一致,硒醌21、22和23比對稱二硒醚類更活躍。有趣的是,23在奎奴亞胺類似物中表現出優越的活性,這值得進一步研究。這些結果與我們之前的研究一致,其中硒基醌類誘導了一系列的生化改變,其中包括細胞caspases的激活和凋亡的誘導。這些變化似乎主要發生在特定的細胞(如HepG2)中,細胞內氧化還原平衡受到干擾。
    雖然現在解釋化合物23為什么是這些測定中最活躍的物質還為時過早,但人們可以推測,這種化合物可能擊中不止一個特定的細胞靶點,并引起廣泛的蛋白質和酶的修飾,使之活化。此外,23也可能被細胞吸收并在體內被修飾成活性代謝中間體。由于這些都是未知的,推測其確切的代謝、動物體內的藥代動力學、特定組織的富集或降解的細節還為時過早,盡管這些問題顯然很重要,將成為我們未來研究的一部分。最終,由于這些化合物的結構提供了相當大的修飾余地,而現在合成衍生物也很簡單,這將成為一個結構變異的未來研究的起點。
    2.3.3 抗氧化活性評估
    近年來,有機硒化合物因其具有抗腫瘤的化療潛力而受到廣泛關注,特別是在公共衛生和制藥行業。因此,對這類化合物提出了不同的作用模式。然而,活性氧調節已被認為是有機硒化合物的一個重要標志性機制。
    由于有機硒化合物有時被認為是氧化還原的調節劑,因此對合成的化合物的氧化還原活性作了進一步的估計。采用不同的生化測定方法,如DPPH、gpx類活性和依賴博萊霉素的DNA損傷測定。氧化還原狀態在對抗和區分腫瘤細胞與正常細胞中至關重要。
    2.3.3.1 DPPH自由基清除實驗
    評價有機化合物抗氧化性能的方法很多;然而,體外DPPH化學分析由于其簡單、快速而在體內相關性有限,常被用于評價有機物和營養制品的自由基清除活性?;衔锏目寡趸钚允峭ㄟ^其降低DPPH的能力來估計的。自由基(甲醇中的紫色)生成DPPHH(顏色-)和相應的自由基清除活性是通過517 nm處吸光度的降低來評估的。以標準水溶性抗氧化劑維生素C為陽性對照。
    如表3所示,四唑-硒醌類化合物20和21是本實驗中活性最強的化合物,與抗壞血酸相比,它們具有清除自由基的活性。這與我們之前的報道一致,醌類是低濃度的抗氧化劑。

    2.3.3.2博萊霉素DNA損傷試驗
    采用博萊霉素-鐵DNA損傷實驗,評價合成化合物的促氧化活性。建立了一種準確而獨特的檢測藥物和食品抗氧化劑潛力的方法。博萊霉素抗菌素具有很好的抗癌作用通過二價鐵離子輔助的DNA損傷。博來霉素形成一個復雜的二價鐵離子,進而催化DNA降解??傊?助氧化劑化合物減少bleomycin-Feþ3,bleomycin-Feþ2,在有氧條件下,從而誘導DNA降解,可隨后spectrophotometrically吸光度的增加在532海里(表3)。在這個試驗,維生素C作為還原劑和減少bleomycin-Feþ3復雜誘導DNA降解。簡言之,親氧化劑化合物在有氧條件下將博萊霉素鐵蛋白3降低到博來霉素鐵蛋白2,從而誘導DNA降解,隨后在532 nm處增加吸光度(表3)。本實驗以維生素C為還原劑,還原博來霉素三價鐵離子絡合物,誘導DNA降解。
    用改進的方法,隨著吸光度的增加,更多的博來霉素三價鐵被轉化成博來霉素二價鐵,從而誘導DNA降解,從而支持這些化合物的氧化活性?;衔?、9、10、13和16抑制了博萊霉素三價鐵的還原,從而減少了博萊霉素二價鐵的生色形成,保護了DNA另一方面,化合物14、19和22顯著地誘導了DNA降解,比其他被研究的化合物更多(表3)。
    根據活性氧調節理論,解釋了有機硒化合物的細胞毒活性?;衔?2主要通過其明顯的促氧化特性發揮其細胞毒性作用。另一方面,其他化合物參與細胞毒活性可能存在其他機制,有待進一步研究。

    2.3.3.3。谷胱甘肽過氧化物酶活性測定。
    硒是多種酶的重要組成部分,包括GPx和硫氧還蛋白還原酶。這些酶大多含有作為亞硒半胱氨酸氨基酸的硒輔因子,而亞硒半胱氨酸是其相應的抗氧化特性的來源。自從發現有機硒化合物作為良好的GPx模擬物,這些制劑中有許多已經被開發用于控制與氧化應激相關的各種疾病,如癌癥、阿爾茨海默病和炎癥性疾病。
    用NADPH還原酶聯用法測定了新化合物的GPx樣活性。該方法常用于評估有機硒化合物的類GPx活性。通過GPX還原過氧化物,隨后將氧化谷胱甘肽(GSSG)轉化為還原形式,并將NADPH氧化成NADP。因此,由于NADPH氧化為NADP,吸光度(340 nm)降低,GPX活性被分光光度法監測。陽性對照采用標準的GPx樣硒化有機物依布硒啉。
    如圖9所示,大部分化合物表現出中等至良好的gpx類活性。對稱二硒醚類化合物在本實驗中比它們的硒醌類似物表現出更高的活性,這從理論上是可以預料的。此外,化合物9、12、14、19和21的活性更強,是GPx類依布硒啉的5倍。
    3.結論
    合成了含四唑基的新型對稱有機二烯醚類化合物和含硒醌類化合物,采用疊氮- ugi /SN一步反應,產率高。利用三維相似性研究來預測化合物的抗氧化活性,結果顯示其靜電模式和形狀與參考化合物相似,表明其具有類似的GPx模擬活性,這一結果進一步得到了生物篩選的驗證。此外,對哺乳動物TrxR1酶的對接研究表明,化合物21、22、23具有良好的應用前景和將硒原子導向Cys 498進行相互作用的結合模式;因此它們可以作為TrxR抑制劑。
    此外,用標準MTT法評估化合物對HepG2和MCF-7細胞系的細胞毒性,并與它們對正常的WI-38的細胞毒性進行比較。一般來說,二硒類化合物被發現比硒醌類更具有細胞毒性,并且在HepG2中比在MCF-7細胞中更明顯。此外,通過比較HepG2與正常WI-38細胞的細胞毒性,我們發現了明顯的選擇性。有趣的是,化合物9和18的選擇性指數分別為ca. 32和11。此外,化合物6、11、14和20對模型細胞系的治療指數高達3,而這些治療指數又都高于基準藥物5-FU。在這一點上,一些化合物表現出優先的細胞毒性,這一點在HepG2中與MCF-7細胞比較明顯。此外,通過比較正常WI-38細胞和HepG2細胞的細胞毒性,可以觀察到明顯的選擇性模式。
    盡管看起來,與一些標準藥物相比,這些化合物沒有提供納米摩爾活性,但有足夠的證據表明其選擇性和未知(因而可能是新的)作用模式的前景值得進一步研究。在這一背景下,我們充分意識到,一個清晰的定量構效關系將需要大量多樣的化合物,包括硫,甚至可能需要碲類似物來完成,以確定有機硒的特定作用,并篩選具有改進的活性和選擇性的化合物。
    如預期的那樣,二硒化物顯示出優越的GPx催化活性,其中9、12、14、19和21的活性(高達5倍)高于依布硒啉。此外,四唑硒醌20和21在DPPH測定中顯示出最高的自由基清除活性,這也符合我們以前的報告,確定醌是有效抗氧化劑在低濃度時。此外,用博來霉素DNA損傷試驗評估的合成化合物的親氧化活性顯示化合物14, 19和22能夠比其他研究的化合物(例如,6, 9, 10、13和16)誘導顯著的DNA降解。
    總的來說,硒基醌類化合物是最有前途的候選化合物,因此被選作進一步深入研究分子機制?;衔?8、21、22和23對HepG2細胞的治療顯示,與未治療的細胞相比,Bcl-2和Ki-67的表達水平和caspase-8的激活顯著下調。重要的是,23顯示出最高的調節活性。這些結果支持了哺乳動物TrxR1的分子對接研究,該研究預測化合物23、21和22的最佳結合能大于18。TrxR1抑制增加caspases水平,從而誘導細胞凋亡。

    在這一點上,應當指出,這里提出的結果是初步的,今后需要更深入的研究。因此,有必要進行更深入的研究和額外的實驗,以研究確切的作用方式并確定可能的細胞內靶點(如特定的細胞器或細胞膜)。此外,二芳基二硒醚類藥物支架的優化設計是提高其藥動學和藥動學性能的關鍵。這為進一步開展涉及合成、生物有機和藥物化學、細胞生物學和藥理學的多學科研究開辟了廣闊的空間,以便開發一種應用有機硒化合物治療癌癥的策略。
    本文由福山生物整理翻譯,轉載請注明出處。
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