陸、活性氧化物( Reactive oxygen soecies; ROS)與疾病
第三節、 研究動機與目的
如第一章第一節所述呋喃喹啉(furoquinoline)類生物鹼與呋喃喹啉酮(furoquinolone) 生物鹼(圖 1 .18)是只存在於自然界芸香科(Rutaceae)植物中,此類生物鹼有廣泛不同性質 的生理活性,其具
有
抗癌作用之生理活性,顯得比較特殊且有意義。(Linear) Furoquinoline type
N O1
1、呋喃喹啉(酮)其結構上與目前抗癌症用藥烴化劑(alkylating agents) (圖 1. 19)明顯不 同,呋喃喹啉(酮)其結構上沒有取代基可以和 DNA 生成共價鍵而阻礙 DNA 複製。
CH2CH2Cl
CH2CH2Cl
Alkylating agent:
General diagram of a nitrogen mustard
Alkylating agent:
圖 1. 20 烴化劑一般結構與 Cyclophosphamide、Cisplatin 之化學結構
2、不像抗代謝產物 antimetabolites,類似嘧啶或葉酸結構,例如 Methotrexate (圖 1. 20),
可以阻斷或顛覆一或多種涉及DNA 合成的代謝途徑。
圖 1. 21 Folic Acid 與 Methotrexate 之化學結構圖
3、呋喃喹啉酮(furoquinolone)結構與 Anti-topoisomerases I 抗癌藥,例如與 Topotecan 部 份結構相似,但分子大小有差異,一為五環,另一為三環(圖 1. 21)。
4、呋喃喹啉酮(furoquinolone)結構與 Anti-topoisomerases II 抗癌藥(例如 Etoposide 與 Teniposide)結構一部分相似,但分子大小有差異,一為四環加雙戊環及一取代苯環,
Anti topoisomerase II:
Etoposide
Anti topoisomerase II:
Teniposide 5、呋喃喹啉酮(furoquinolone)結構與抗腫瘤抗生素(作用為 Intercalating agents)之
anthracyclines 類(例如Doxorubicin有些類似,但在環數及環基本架構不同。(圖 1. 23)
O
6、呋喃喹啉酮(furoquinolone)結構與有絲分裂微小管抑制劑(Antimicrotubule agents) Taxanes(紫杉醇):Paclitaxel(Taxol®)結構及分子大小差很多。(圖 1. 24)
Furoquinolin-4-one 同,其抗癌活性推測應有其他機轉。故擬合成一系列呋喃喹啉酮化合物 N-various benzyl- 7-methoxy-2,3,4,9-tetrahydrofuro[2,3-b]quinolin-3,4-diones (A)及 N-various benzyl-7- methoxy-4,9-dihydrofuro[2,3-b]quinolin-4-diones (B),研究其抗癌活性,然後探討其結構 與活性之關係,以期尋找及開發更具潛力的化合物。
另 外 本 實 驗 室 多 年 來 一 直 在 從 事 呋 喃 喹 啉 酮(furoquinolone) 衍 生 物 的 合 成
20~22,108-110,呋喃喹啉酮類化合物,其溶解性不佳,但在實驗過程中發現合成中間體-HAJ11
具有很好抗氧化活性,其是透過tyrosine phosphorylation 作用23,此類合成中間體之溶解 度較呋喃喹啉酮類化合物佳,經搜尋此類合成中間物及類似結構衍生物之相關研究,發
現此類化合物相關文獻付之闕如,故引起著者擬系統性合成一系列此類化合物 Ethyl 2-(substituted anilino)-4-oxo-4,5-dihydrodihydrofuran-3-carboxylate (C)及 Ethyl 2-[N-various benzyl (substituted)]anilino-4-oxo-4,5-dihydro-furan-3-carboxylate (D),以作為抗氧化、抗 血小板凝集活性之研究,並將進行抗癌活性之研究。
穩定性高,則保持過渡狀態之時間會比較久,造成整個分子與標的接受器或蛋白質發生 內重新排列變成七員環之tropylium 離子(seven-membered-ring tropylium ion) 111,見圖1. 29 示。
圖1. 29 Benzylium cation 透過原子重新排列形成 tropylium ion 分佈電荷圖111 透過分佈電荷,可促進化合物與標的接受器或蛋白質發生作用,因只要標的接受器 或蛋白質有官能基能與benzylium ion反應,Benzyl group能在反應過渡狀態中,透過分佈 電荷,使反應所須反應能,不須要太高,即在較低溫和環境下,即可達到反應過程中的 過渡狀態,然後進一步完成反應。
故本論文之合成化合物選合成N-benzylation 之原因,期望能透過Benzyl group在反應 過渡狀態中,透過分佈電荷,降低反應所須反應能,在體溫內即可與標的接受器或蛋白 質發生化學反應,即發生藥理作用。