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방법 논문

기능화된 스피로사이클릭 헤테로사이클 합성 및 세포독성 분석

1.9K 조회수

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DOI:

10.3791/61950

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2021년 2월 9일

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이 논문에서

요약

여기에서는 이전에 합성 된 스피로 사이클릭 옥심을 테스트하기 위해 3- (4', 5'- 디메틸 티아 졸 -2'- 일) -2,5- 디 페닐 테트라 졸륨 브로마이드 (MTT)를 사용하는 생물학적 분석에 대해 설명합니다.

초록

스피로 사이 클릭 헤테로 사이클은 최근 암 치료를위한 잠재적 인 약물로 문헌에서보고되었습니다. 이러한 새로운 직교 고리 시스템의 합성은 어렵습니다. 이들 화합물을 합성하기 위한 효율적인 방법론이 최근에 발표되었는데, 이는 이전에 보고된 5단계가 아닌 4단계로 고체상 합성을 기술하였다. 이 짧은 합성의 장점은 독성 시약의 사용을 제거하는 것입니다. 저로딩 재생 마이클(REM) 링커 기반 수지는 고로딩 버전이 부피가 큰 페닐 및 방향족 측쇄를 포함하는 시약의 첨가를 방지하므로 합성에 중요한 것으로 밝혀졌습니다. 비색 3- (4 ', 5'- 디메틸 티아 졸 -2'- 일) -2,5- 디 페닐 테트라 졸륨 브로마이드 (MTT) 분석을 사용하여 시험관 내에서 이러한 새로운 스피로 사이 클릭 분자의 마이크로 몰 농도의 세포 독성을 조사했습니다. MTT는 상업적으로 쉽게 구할 수 있으며 비교적 빠르고 신뢰할 수 있는 결과를 생성하므로 이 분석은 이러한 스피로사이클릭 헤테로사이클에 이상적입니다. 직교 고리 구조 뿐만 아니라 푸르푸릴아민(유사한 5-원 고리 모티프를 함유하는 합성 방법의 전구체)을 시험하였다.

서론

소분자 E3 유비퀴틴-리가아제 마우스의 이중 분2 동족체(MDM2)와 p53의 상호작용의 억제는 종양 세포 사멸 1,2,3의 p53 매개 유도를 회복시키는 것으로 알려져 있다. MDM2는 p53 경로의 음성 조절자이며 종종 암세포 4,5,6,7,8,9에서 과발현됩니다. 최근의 결정학적 및 생화학적 연구에 따르면 스피로사이클릭 프레임워크를 포함하는 소분자가 MDM2-p53 상호작용을 효과적으로 억제할 수 있음이 밝혀졌습니다10. 스피로사이클릭 프레임워크(그림 1, 파란색으로 음영 처리됨)는 이 단단한 직교 고리 시스템의 유도체화가 새로운 치료 약물의 발견으로 이어짐에 따라 특권적인 모....

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프로토콜

알림: 이 프로토콜에 사용되는 여러 화학 물질 및 생물학적 시약은 독성이 있고 발암성입니다. 사용하기 전에 관련 물질 안전 보건 자료 (MSDS)를 참조하십시오. 실험을 시작하기 전에 적절한 개인 보호 장비(산업안전보건청에서 승인한 안전 고글, 적절한 장갑, 실험실 코트, 전신 바지 및 발가락이 막힌 신발)를 사용하십시오. 또한 합성을 수행하고 독성 화학 물질 및 시약(흄 후드)을 취급할 때 적절한 안전 관행을 채택하십시오.

1. 스피로 사이 클릭 헤테로 사이클 6 및 7의 고체상 합성

참고 : 합성은 이전에 출판 된 작업11,12를 기반으로했습니다. 업데이트 된 프로토콜은 삼환 헤테로 사이클의 테트라 부틸 암모늄 플루오 라이드 촉매 개환이 필요하지 않았 음을 보여 주므로 제거는 합성 절차를 단축시킵니다.

  1. 마이클은 REM 링커에 푸르푸릴아민을 첨가합니다(지속시간: 설정 25분 + 반응 시간 24시간).
    1. 1 g (1 당량])의 REM 수지, 20 mL (20 당량)의 디메틸포름아미드 (DMF), 및 2.4 mL의 푸르푸릴아민을 25 mL 고체상 반응 용기에 첨가....

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결과

스피로사이클릭 옥심 6 및 7은 변형된 프로토콜을 사용하여 합성되었습니다(그림 1). 마이클-푸르푸릴아민을 REM 링커 1b에 첨가하여 중합체-결합된 수지 2를 수득하였다. 반응의 진행은 1722 cm-1에서 α,β- 불포화 에스테르의 소실을 검출함으로써 적외선 (IR) 분광법에 의해 모니터링되었다 (그림 3). 스피로사이클릭 결합 수지 4는 일시적인 중간체 3을 통해 2로부터 형성되었다. 4의 메탄올 가수 분해는 3-[(3E)-(2S, 4R) -2- 페닐 -3- 히드 록시 이미노 4- 히드 록시 메틸 - 피 롤리 딘 -1- 일] - 프로피온산 메틸 에스테르 7을 생성하고, 알킬화 후 β- 제거 (3E) - (2S, 4R) -4- 히드 록시 메틸 -1- 메틸 -2- 페닐 -3- 피 롤리 딘 옥심 6. 스피로 사이 클릭 옥심의.......

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토론

스피로 클릭 화합물의 합성은이 실험실에서 수행 한 이전 연구를 기반으로했지만 일부 수정되었습니다 (그림 1)11,12. 각 반응 단계의 진행을 IR 분광법으로 모니터링하였다. 마이클푸르푸릴아민과 함께 REM 링커 1의 첨가는 중합체 결합 2(IR 1722 cm-1 → 1731 cm-1)를 제공하였다. 이전 보고로부터, ISOC 2는 TMS 기의 검출에 의해 확인된 바와 같이 삼환 헤테로시클릭 화합물 3을 생성하였다(IR 1214 cm-1). 이것은 ISOC가 제품의 필요한 위치 및 입체 선택성을 제공했기 때문에 합성의 중요한 단계입니다........

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 교수 연구위원회에서 K.S.H. (연구 및 보조금 사무소, Azusa Pacific University-USA)에 대한 보조금으로 지원되었습니다. ANG와 JFM은 학술 학부 연구 경험 (SURE) 펠로우십의 수혜자입니다. SKM과 BMR은 STEM Research Fellowship Grants (미국 Azusa Pacific University-Science 연구 센터)의 수혜자입니다. 생물학적 분석에 대한 지침을 주신 Matthew Berezuk 박사와 Philip Cox 박사에게 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
CELLS
COS-7 세포 (ATCC CRL-1651)ATCCCRL-1651아프리카 녹색 원숭이 신장 세포
CHEMICALS
1-BromooctaneSigma-Aldrich152951Alkyl-halide
AllylbromideSigma-Aldrich337528알킬-할라이드
벤질브로마이드시그마-알드리치B17905알킬-할라이드
시스플라틴케이맨 화학13119세포독성 제어
디클로로메탄(DCM)시그마-알드리치270997용매
디메틸포름아미드(DMF)시그마-알드리치227056용매
디메틸설폭사이드(DMSO)시그마-알드리치276855용매
DMEM, 고포도당, L-글루타민포함 Genesee Scientific25-500세포 배양 매체
FBS (태아 소 혈청)Sigma-AldrichF4135세포 배양 매체
FurfurylamineAcros 유기물119800050시약 
요오도메탄시그마-알드리치289566알킬-할라이드
메탄올시그마-알드리치34860용매
MTT((3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드)EMD 밀리포어Calbiochem 475989-1GM시약
인산염 완충 식염수(PBS)Genesee Scientific25-507세포 배양 배지
REM 수지Nova Biochem8551010005폴리머 지지체; 0.500 mmol/g 로딩
트랜스-β-니트로스티렌Sigma-AldrichN26806니트로-올레핀 시약
톨루엔Sigma-Aldrich244511용매
트리에틸아민(TEA)Sigma-AldrichT0886베타 제거
트리메틸실릴 클로라이드(TMSCl)용 시약시그마-알드리치386529시약; 주의 - 변동성이 높음; HCl gas
GLASSWARE/INSTRUMENTATION
25 mL 고체상 반응 용기생성 ChemglassCG-1861-02필터가 있는 유리 제품
96 웰 플레이트 리더Promega (Turner Biosystems)9310-011기기
AVANCE III NMR 분광계BrukerN/A기기;300MHz를 생성합니다. 용매: CDCl3 및 CD3OH
Thermo Scientific Nicole iS5Thermo ScientificIQLAADGAAGFAHDMAZA기기
손목 액션 쉐이커Burrell Scientific757950819기기

참고문헌

  1. Shangary, S., Wang, S. Small-molecule inhibitors of the MDM2-p53 protein-protein interaction to reactivate p53 function: a novel approach for cancer therapy. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 49, 223-241 (2009).
  2. Zhao, Y., Aguilar, A., Bernard, D., Wang, S.

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재인쇄 및 허가

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