新型5-甲基呋喃-3-基硫代-3-苯基喹唑啉-4(3H)-酮衍生物作为潜在EGFR抑制剂的抗肿瘤活性研究

本研究针对癌症治疗中EGFR靶向药物的需求，设计合成了一系列新型2-[(4-取代-5-甲基呋喃-3-基)硫代]-3-苯基喹唑啉-4(3H)-酮衍生物(2-10)。通过MTT法、流式细胞术和分子对接等技术，发现化合物6b对MCF-7细胞(IC50=0.19±0.03μM)具有显著EGFR抑制活性和G2/M期阻滞作用，其效力与厄洛替尼相当，为开发新型多靶点抗癌药物提供了重要线索。

　　

癌症治疗领域正面临重大挑战，全球每年新增病例达2000万例，死亡1000万例。其中，表皮生长因子受体(EGFR)和血管内皮生长因子受体2(VEGFR-2)的过度表达与肝癌、乳腺癌和结直肠癌等多种恶性肿瘤密切相关。虽然已有厄洛替尼等EGFR抑制剂应用于临床，但药物选择性不足和耐药性问题仍然突出。开发具有多重作用机制的新型抗癌药物，成为当前研究的热点方向。

埃及Menoufia大学理学院化学系的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项创新性研究。该团队基于喹唑啉酮骨架设计合成了一系列新型2-[(4-取代-5-甲基呋喃-3-基)硫代]-3-苯基喹唑啉-4(3H)-酮衍生物(2-10)，通过保留喹唑啉-4(3H)-酮核心结构、优化硫甲基连接链和引入5-甲基呋喃环等策略，开发出具有双重EGFR/VEGFR-2抑制活性的新型抗癌候选药物。

研究采用MTT法测定细胞毒性，流式细胞术分析细胞周期和凋亡，ELISA检测Bax/Bcl-2/p53蛋白水平，分子对接模拟靶点结合模式，并结合ADMET预测评估药物代谢特性。

化学合成与表征

通过多步反应成功构建目标化合物，其中关键中间体1经IR和NMR确认结构，其特征峰包括：酰胺羰基(1710 cm^-1)、喹唑啉酮羰基(1659 cm^-1)和亚胺基(1594 cm^-1)。¹H NMR显示甲基烯质子信号(δ4.22 ppm)和芳香质子多重峰(δ7.56-8.08 ppm)。

体外抗肿瘤活性

化合物6b对MCF-7细胞显示出最强抑制活性(IC₅₀=3.91±0.2μM)，优于先导物VI。结构-活性关系表明：苯并[b][1,4]二氮?环上引入呋喃甲基(6b)比氟苯基(6a)活性提高6倍；吡唑啉N-1位连接硫代酰胺(8a)显著增强活性(IC₅₀=8.29±0.6μM)。

酶抑制活性

6b对EGFR的抑制活性(IC₅₀=0.19±0.03μM)优于厄洛替尼(0.23±0.02μM)，但对VEGFR-2抑制较弱(IC₅₀=31.65μM)，表现出显著的选择性。

细胞周期与凋亡机制

6b处理使MCF-7细胞G2/M期阻滞达35.29%(对照组6.81%)，晚期凋亡增加至15.39%。Western blot显示6b显著上调促凋亡蛋白Bax(6.3倍)和p53(7.2倍)，同时下调抗凋亡蛋白Bcl-2(2.6倍)。

分子对接与ADMET预测

6b通过喹唑啉酮羰基与Lys721形成氢键(2.20?)，苯并二氮?N1与Met769相互作用(-11.26 kcal/mol)。ADMET显示6b符合Lipinski规则(MLogP=3.41)，但分子量(544.62)略超限。

该研究证实6b通过双重机制发挥抗癌作用：一方面通过抑制EGFR激酶阻断增殖信号，另一方面通过调节Bax/Bcl-2/p53通路诱导凋亡。其独特的苯并二氮?-呋喃杂环系统为开发新一代EGFR靶向药物提供了创新结构模板，尤其对乳腺癌治疗具有重要转化价值。量子化学计算进一步揭示6b的低HOMO-LUMO能隙(0.00258 eV)与其高反应活性相关，为后续结构优化提供了理论依据。