有机硒的化学设计、生物功能与作用机制研究

地区:上海市 宝山区

关键词:暨南大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004127

成果描述:

该项目属于无机化学学科,是生物无机化学研究的国际前沿课题。微量元素硒在人体生命活动中扮演着极为重要的角色。开展有机硒的发现、设计合成与作用机制的研究,对推动化学学科发展,促进化学药物开发具有重要意义。该项目以有机硒为研究对象,以生物活性为导向,设计和合成了9个系列84种新型有机硒化合物,系统地开展了化学结构、生物活性及分子作用机制研究,提出了有机硒设计的新策略和新方法,深化了对硒的化学结构、活性与作用机制相关规律的认识,促进了生物无机化学与药物化学等交叉学科的协同创新,对微量元素的生物医药应用和作用机制探索做出突破性的贡献。项目得到多个国家及广东省自然科学基金项目的资助,系统发表SCI学术论文31篇,累积SCI引用680次(他引407次),单篇SCI引用最高90次(他引53次)。主要发现包括:1)建立了有机硒设计合成新方法。基于氧、硫及硒(VI主族元素)的化学相似性,利用氨基与二氧化硒的亲电环化反应,建立了微波辅助固相合成等多种快速高效合成方法,获得了苯并硒二唑、嘧啶并硒二唑、喹喔啉苯并硒二唑、苯并噻二唑硒二唑、硒醚及硒氧杂环等9个系列84个新型有机硒化合物,并对其抗肿瘤与抗氧化活性进行筛选、评价,同时开展构效关系分析。2)系统研究了有机硒的抗肿瘤作用机理与作用靶点:在多种体内外模型中,综合应用化学、细胞生物学及分子生物学等不同学科的手段及方法,研究所合成硒化合物对肿瘤细胞的作用机制,发现新的作用靶点。阐明了有机硒对p53、AKT及uPA等多种信号通路的调控作用,为基于细胞信号转导的药物设计提供良好的模板。3)发现了有机硒与常规抗肿瘤药物的协同增敏作用:基于有机硒与常规抗肿瘤药物作用靶点及机制的互补性,依据肿瘤细胞增殖的动力学时相特性,设计了不同有机硒与抗肿瘤药物的联合给药方案,阐明了协同增敏作用的分子机制,为进一步开发高效低毒的含硒化疗增敏剂提供重要的科学依据。4)构建了硒的生物有机化模型与高效分离技术:建立了多种色谱联用技术,获得了8种高纯度的含硒、碲蛋白,并对其化学结构进行表征及解析,首次阐明含硒藻胆蛋白的生物学功能,为开发出具有自主知识产权的的含硒蛋白药物打下坚实的基础。5)系统的建立了硒形态分析技术:基于硒在生命体中的分布与代谢特点及不同硒形态的物理化学特性,建立了GC-MS及HPLC-MS等多种联用技术与电化学分析方法,用于检测生命体中的硒形态及代谢产物,这对阐明人体中硒的代谢历程有着重要的意义。
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