Harmine是于骆驼蓬种子中提取的三环β-咔啉类生物碱,可通过诱导肿瘤细胞凋亡、改变细胞周期分布、抑制肿瘤细胞上皮—间充质转化等多种机制发挥抗肿瘤活性。但是,对肿瘤细胞选择性差、生物利用度低等问题限制了Harmine的临床应用,需要进一步优化。肿瘤细胞表面过表达的葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)是肿瘤细胞摄取葡萄糖的主要通道。2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)可被GLUT1识别,并且其磷酸化代谢产物无法继续参与糖酵解为肿瘤细胞提供能量,是抗肿瘤药物修饰的有效工具。本课题设想利用2Bemcentinib价格-DG修饰Harmine,提高Harmine的肿瘤细胞选择性和成药性。已有研究表明,Harmine的C7、N9、N2位是其结构改造的主要位点。本课题通过直链烷烃在HLY2157299供应商armine N9位上引出羧基并偶联甲基2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖苷,合成了一系列Harmine糖基偶联物。首先,通过较短的直链烷烃在Harmine N9位上偶联糖基,考察Harmine C7位氧上取代基对偶联物活性的影响,从甲基、异戊基、环己基甲基和苄基中筛选出最佳的C7位修饰基团;随后,固定C7位修饰基团,系统考察连接臂长度(1～9个直链烷烃)与偶联物抗肿瘤活性之间的构效关系,确定最优连接臂;最后,对上述两步优选出的偶联物进行N2位烷基化成盐修饰,以期进一步提升其抗肿瘤活性。按上述思路,本课题分三个步骤共合成1Analytical Equipment6个Harmine糖基偶联物,其结构均经~1H NMR、~(13)C NMR和HRMS确认。体外抗肿瘤活性筛选和构效关系研究发现:环己基甲基是Harmine C7位氧上的最佳修饰基团;偶联物抗肿瘤活性随N9位连接臂长度延长而提高;但是,Harmine N2位成盐并未进一步提高偶联物的抗肿瘤活性。C7位环己基甲氧基修饰、N9位直链烷烃长度为9的糖基偶联物24c-9的抗肿瘤活性最佳,对MDA-MB-231乳腺癌细胞的(IC_(50)=12.79μM)增殖抑制活性显著优于Harmine(IC_(50)=28.30μM)。与Harmine相比,2-DG的引入改善了24c-9的水溶性,在水中的溶解度是Harmine的4.5倍;并通过Warburg效应提高了24c-9的肿瘤细胞选择性,20μM的24c-9处理后,正常细胞MCF-10A的存活率是MDA-MB-231细胞的6.1倍。流式细胞术研究发现24c-9可诱导MDA-MB-231细胞凋亡和G0/G1期细胞阻滞。Western blot和细胞划痕实验结果表明24c-9可影响细胞上皮—间充质转化进程中关键蛋白的表达并抑制肿瘤细胞迁移。MMP-3蛋白与肿瘤细胞的EMT、迁移及侵袭密切相关,蛋白模拟对接进一步提示,偶联物24c-9中Harmine片段与MMP-3蛋白活性位点的结合能力可能是其抑制肿瘤细胞EMT及迁移过程的关键因素之一。综上,本研究利用Warburg效应设计了Harmine的N9位糖基偶联物。通过药物化学手段,对偶联物中Harmine的C7、N9、N2位进行修饰及构效关系研究,筛选出抗肿瘤活性最优的化合物24c-9,其对乳腺癌细胞的活性优于Harmine,并且由于糖基的引入具有更高的肿瘤细胞选择。本研究为基于Harmine的抗肿瘤药物开发提供了新思路。