新型GSK-3β共价抑制剂的设计、合成及抗肿瘤活性评价

本文设计合成了一系列新型苯并噻吩并嘧啶衍生物，通过靶向拓扑异构酶IIα（Topo IIα）抑制机制，显著抑制肿瘤细胞增殖。其中化合物8表现出最优活性（IC50 41.67 μM），可诱导HT-29结肠癌细胞G2/M期阻滞和凋亡（ caspase-3水平提升8.63倍），分子对接揭示了其与Topo IIα活性位点的结合模式，为抗癌药物研发提供新方向。

　　

亮点

本研究通过结构优化获得15种新型苯并[4,5]噻吩并[2,3-d]嘧啶衍生物，其中化合物8在NCI-60肿瘤细胞筛选中展现广谱抑制活性（GI₅₀ 1.71-43.1 μM），其拓扑异构酶IIα抑制效力是依托泊苷的2.4倍。

化学合成

如方案1所示，通过关键中间体1与溴乙酸乙酯缩合，构建噻吩并嘧啶核心骨架，经取代反应引入肉桂醛等药效团，最终获得目标化合物5a-d至9a-e。所有产物经核磁共振（¹H/¹³C NMR）和元素分析确证结构。

结论

肉桂醛衍生物8通过双重机制发挥作用：既稳定Topo IIα-DNA切割复合物（分子对接显示其与ASP479形成氢键），又激活caspase-3依赖性凋亡通路。该先导化合物兼具DNA损伤与程序性死亡诱导能力，有望开发为新一代拓扑异构酶靶向抗癌药。

实验方法

细胞周期分析采用PI染色流式术，凋亡检测通过Annexin V-FITC/PI双染法。拓扑异构酶抑制实验参照标准超螺旋DNA解旋法，分子对接使用AutoDock Vina软件，以人源Topo IIα晶体结构（PDB 1ZXM）为受体。

结论

化合物8的卓越活性源于其平面芳香系统（促进DNA嵌入）和柔性侧链（增强酶结合），后续将开展体内药效评估及结构优化研究。