南开大学化学家合成抗癌新分子结构

防风草内酯骨架的高效化学合成

研究团队‌:南开大学药物化学生物学国家重点实验室、药学院陈悦教授团队。

研究成果‌:首次实现了抗癌天然产物防风草内酯骨架的高效化学合成,并实验确证了该类化合物可选择性杀灭肝癌干细胞,具有药物开发潜力。

研究细节‌:团队以绝对立体构型的防风草内酯作为目标分子,完成了防风草内酯对映异构体和异防风草内酯的首次全合成。合成路线高效简洁,合成规模可达克级,且未使用任何保护基团。通过全合成,进一步确认和修正了包括防风草内酯、异防风草内酯、4,5-环氧防风草内酯的绝对立体构型。

实验验证‌:针对测试对象HepG2肝癌细胞,低浓度异防风草内酯能够降低其干细胞含量;在同等浓度下,异防风草内酯比防风草内酯有更好地降低肿瘤微球形成的能力,两者均比抗癌症干细胞候选药物ACT001有更好的抑制活性。

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抗癌天然产物Dysideanone B和Dysiherbol A的首次全合成

研究团队‌:南开大学药物化学生物学国家重点实验室鲁照永课题组。

研究成果‌:完成了抗癌天然产物Dysideanone B和Dysiherbol A的首次全合成,并修正了Dysiherbol A的原定结构。

研究细节‌:Dysideanone B和Dysiherbol A是由上海交通大学的林厚文课题组从我国南海西沙群岛海域的海绵中分离得到的倍半萜醌/氢醌海洋天然产物。鲁照永课题组根据生源合成假说,简洁高效地完成了这两个海洋天然产物的首次全合成。

生物活性‌:Dysideanone B对人宫颈癌细胞系HeLa和肝癌细胞系HepG2的IC50值分别为7.1 μM和9.4 μM;Dysiherbol A对人骨髓瘤细胞系NCI H-929的IC50值为0.58 μM。

五氟硫基烯丙基化合物的高效合成

研究团队‌:南开大学郭硕课题组与丁亚辉等人合作。

研究成果‌:开发了一种太阳光驱动下离去基团辅助的策略,成功实现了各类五氟硫基(SF5)烯丙基化合物的高效合成。部分产物在体内体外抗肿瘤研究中均表现出优异的抗肿瘤活性。

研究细节‌:研究者通过调控离去基团策略,成功实现了五氟硫基自由基的烯丙位引入,顺利合成了一系列取代的五氟硫基烯丙基化合物。这一突破填补了末端不饱和五氟硫基化学领域的研究空白,也为复杂含五氟硫基分子的模块化合成提供了全新方法。

应用前景‌:合成的含SF5烯丙基化合物在体内体外展现出优于临床药物的抗癌活性,为含SF5基团的抗癌药物研发提供了重要线索。

截短侧耳素衍生物的抗肿瘤活性研究

研究团队‌:南开大学药学院的杨光/杨诚研究团队。

研究成果‌:以天然二萜药物分子截短侧耳素为模板,通过高效的组合化学策略合成了一系列结构衍生物。筛选发现化合物38能够消除肿瘤干细胞,抑制多种肿瘤细胞的增殖,并可显著诱导黑色素瘤发生程序性坏死。

研究细节‌:团队在结构中引入不饱和双键,同时对其结构进行修饰,旨在去掉其抗菌活性,增强其抗癌症干细胞和抗肿瘤增殖的活性。通过肿瘤微球试验和体外抗肿瘤细胞增殖试验的筛选,发现化合物38可显著打散肿瘤干细胞,并抑制多种肿瘤细胞的增殖。

药物动力学‌:化合物38具有良好的药物动力学参数,口服生物利用度为88%。在小鼠体内移植瘤模型表明,灌胃给药可剂量依赖性地抑制恶性黑色素瘤细胞的增殖,且对试验动物表现出良好的耐受性。

候选新药ACT001的突破性进展

研究团队‌:南开大学化学学院教授、药物化学生物学国家重点实验室陈悦团队。

研究成果‌:发明的候选新药ACT001被国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)纳入我国“突破性治疗品种”名单。

研究细节‌:ACT001长期以来由尚德药缘及其子公司负责药品生产、申报注册、临床试验、上市销售等开发工作。南开大学与尚德药缘共同申请了化合物结构、治疗用途、固体晶型等一系列发明专利。

临床资质‌:ACT001已在全球开展了十余项临床试验,其中多项临床试验结果在国际医学学术会议上公布,先后获得孤儿药资格、儿童罕见病资格、快速通道等5项欧美发达国家重要资质认定。


南开大学化学家合成抗癌新分子结构的意义

一、推动抗癌药物研发进程

突破天然产物获取瓶颈‌:南开大学化学家通过全合成技术,成功实现了防风草内酯、Dysideanone B、Dysiherbol A等抗癌天然产物的高效化学合成。这些天然产物在自然界中稀少且难以提取,全合成技术的突破为抗癌药物研发提供了充足的化合物来源,加速了药物筛选和优化过程。

探索新型抗癌机制‌:合成的抗癌新分子结构往往具有独特的化学结构和生物活性,为探索新型抗癌机制提供了可能。例如,某些新分子结构可能通过靶向癌症干细胞、诱导程序性坏死等新型机制发挥抗癌作用,为抗癌药物研发开辟了新的方向。

二、提升抗癌治疗效果

增强药物选择性‌:南开大学化学家合成的抗癌新分子结构往往具有更高的选择性和特异性,能够更精准地作用于癌细胞,减少对正常细胞的损伤,从而提升治疗效果并降低副作用。

克服耐药性‌:传统抗癌药物在治疗过程中容易引发癌细胞耐药性,导致治疗效果下降。而南开大学化学家合成的新分子结构可能具有全新的作用机制,能够克服现有药物的耐药性,为耐药癌细胞的治疗提供新的解决方案。

三、降低抗癌治疗成本

简化合成路线‌:南开大学化学家在合成抗癌新分子结构时,注重优化合成路线,提高合成效率,降低合成成本。这有助于降低抗癌药物的生产成本,使更多患者能够负担得起抗癌治疗。

推动药物商业化‌:随着合成技术的不断成熟和成本的降低,南开大学化学家合成的抗癌新分子结构有望更快地进入临床试验和商业化阶段,为抗癌药物市场带来新的选择,同时也有助于降低整体抗癌治疗成本。

四、促进学科交叉融合

推动化学与生物学交叉‌:南开大学化学家在合成抗癌新分子结构的过程中,需要深入理解化合物的生物活性及其与生物体的相互作用机制。这促进了化学与生物学的交叉融合,为抗癌药物研发提供了更全面的科学依据。

促进多学科协同创新‌:抗癌新分子结构的合成和研发往往需要化学、生物学、医学、药学等多学科的协同合作。南开大学化学家的研究促进了多学科之间的交流和合作,推动了抗癌药物研发领域的协同创新。

五、为全球抗癌事业贡献力量

提供中国方案‌:南开大学化学家在抗癌新分子结构合成领域取得的突破性进展,为全球抗癌事业提供了中国方案和中国智慧。这有助于提升我国在全球抗癌领域的地位和影响力。

推动国际合作‌:南开大学化学家的研究成果引起了国际同行的广泛关注和认可,为国际合作提供了新的契机和平台。通过国际合作,可以共同推动抗癌药物研发领域的进步和发展。