基本信息
- 项目名称：
- 抗肿瘤有效成分靛玉红及其异构体构效关系的3D-QSAR研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 靛玉红是从中药青黛中分离出来的抗肿瘤药物的有效成分。由于靛玉红具有独特的研究价值和潜在的应用前景，越来越受到人们的重视。本文采用比较分子场分析方法（CoMFA）进一步对靛玉红衍生物及其异构体进行三维定量构效关系（3D-QSAR）研究，建立了3D-QSAR的CoMFA模型，得出结果表明该模型合理、可信并具有一定的预测能力，为寻找抗癌活性更好的靛玉红类化合物提供一定的理论参考。
- 详细介绍：
- 靛玉红是从中药青黛中分离出来的抗肿瘤药物的有效成分。由于靛玉红具有独特的研究价值和潜在的应用前景，越来越受到人们的重视。本文采用比较分子场方法进一步对靛玉红衍生物及其异构体进行三维定量构效关系研究，建立了3D-QSAR的CoMFA模型，其非交叉验证相关系数r2=0.987，标准偏差SD=2.141，统计方差比F=117.136，交叉验证相关系数q2=0.496，表明该模型合理、可信并具有一定的预测能力。为寻找抗癌活性更好的靛玉红类化合物提供一定的理论参考。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 作品针对近年来白血病的高发病率及其对人类的危害，为寻找抗癌活性更好的靛玉红类衍生物分子提供了有效的理论指导，为抗癌药物研究提供一种新思路。作品以量子化学为理论基础，采用比较分子场分析方法对靛玉红衍生物及其异构体进行三维定量构效关系（3D-QSAR）研究，建立了比较分子场分析（CoMFA）模型，得出相应参数判断该模型的预测能力，为寻找抗癌活性更好的靛玉红类化合物提供一定的理论参考。
科学性、先进性及独特之处
- 作品所采用的方法是应用了相当成熟的量子力学、分子动力学、构效关系等基础理论，所采用的计算机辅助药物设计方法是21世纪新药研究（该方法在物理化学上的意义非常明确，能间接反映药物分子和靶点之间的非键相互作用特征。对于先导化合物的发掘与设计）的重要方法之一。首次采用比较分子场方法对靛玉红衍生物及其异构体进行三维定量构效关系研究，建立3D-QSAR的CoMFA模型。
应用价值和现实意义
- 靛玉红是传统中成药当归芦荟丸中青黛的抗白血病的有效成份。它对慢性粒细胞白血病具有明显的抑制作用, 对急性粒细胞白血病也有一定疗效。因此，对于靛玉红及其异构体的3D-QSAR研究对开发新的抗癌药物具有重要意义。广西百色属于亚热带山区，气候温暖，雨量充沛，适合于植物的生长，有丰富的中草药资源并适合于大面积栽培发展，对开发我国特色的中草药资源，具有重大的促进作用。
学术论文摘要
- 靛玉红是从中药青黛中分离出来的抗肿瘤药物的有效成分。由于靛玉红具有独特的研究价值和潜在的应用前景，越来越受到人们的重视。本文采用比较分子场方法进一步对靛玉红衍生物及其异构体进行三维定量构效关系研究，建立了3D-QSAR的CoMFA模型，其非交叉验证相关系数r2=0.987，标准偏差SD=2.141，统计方差比F=117.136，交叉验证相关系数q2=0.496，表明该模型合理、可信并具有一定的预测能力。为寻找抗癌活性更好的靛玉红类化合物提供一定的理论参考。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]Donkor I O,Li H, Queener S F. Synthesis and DHFR inhibitory activity of a series of 6-substituted-2,4-diaminothienol[2,3-d]pyrimidines. Euro. J. Med. Chem. 2003, 38, 605-611. [2]Hopfinger A. QSAR investigation of dihydrofolate reductase inhibition by baker t rizaines based upon molecular shape analysis. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 7196-7206. [3]Crippen G M. Quantitative structure-activity relationships by distance geometry : Systematic analysis of dihydrofolate reductase inhibitors. J. Med. Chem.1980, 23, 599-606. [4]Cramer R D, Patterson D E, Bunce J D. Comparative molecular field analysis (CoMFA) effect of shape on binding of steroids to carrier proteins. J.Am.Chem.Soc. 1988, 110, 5959- 5967. [5]籍秀娟,张福荣.靛玉红类化合物的抗肿瘤作用及构效关系的研究[J].药学学报, 1985,20(2):137-139. [6]许 旋,罗一帆,徐志广,等.靛玉红类衍生物电子结构与抗癌活性关系的研究[J].癌症, 2001,20(12):1382-1386.
同类课题研究水平概述
- 靛玉红是传统中成药当归芦荟丸中青黛的抗白血病的有效成份，它对急慢性粒细胞白血病以及多种移植性动物肿瘤有较好的抑制作用，同时具有临床疗效可靠，毒副作用小，对骨髓无明显抑制作用等特点。 近些年来，人们对靛玉红及其衍生物进行了含量测定，二维定量构效关系等相关研究，取得了一定的成果。白宗利等采用HPLC定量分析法测定市售青黛中靛玉红的含量，HPLC操作简便、结果可靠、重现性好、专属性强，可用于青黛中有效成分含量的测定。薛彦哲等采用经典的二维定量构效关系研究方法，对24个靛玉红衍生物进行计算机模拟与统计分析，发现该类靛玉红衍生物的活性与脂水分配系数、偶极矩、总电荷绝对值和最大负电荷呈负相关，与分子体积呈正相关，所得结果能有效预测该类靛玉红衍生物的活性，且对其衍生物的设计与改造具有指导意义。王玉珠等用CNDO分子轨道法计算了中药青黛的抗肿瘤有效成分靛玉红及其衍生物的全部分子轨道指数，发现其３号位净电荷与抗肿瘤活性显著相关，并将３号位净电荷与两组疏水参数进行多元逐步回归处理，从而建立了Hansch回归方程，为寻找抗肿瘤活性更高的靛玉红衍生物提供了有效的理论指导。 但是，近年来对于靛玉红的研究方法均比较传统，新的研究成果较少，发展较为缓慢。而本作品首次采用比较分子场方法对靛玉红衍生物及其异构体进行三维定量构效关系研究，建立了3D-QSAR的CoMFA模型并得出相应参数判断该模型的预测能力，为寻找抗癌活性更好的靛玉红类化合物提供一定的理论参考。三维定量构效关系是把传统的Hansch方法中的二维参数扩展到了三维，同时在预测小分子与生物大分子的相互作用时非常有用。3D-QSAR方法在物理化学上的意义非常明确，能间接反映药物分子和靶点之间的非键相互作用特征。3D-QSAR方法可以对二维定量构效关系研究起到一定的互补作用，指导药物分子设计或结构修饰，而在3D-QSAR研究中应用最广的方法就是比较分子场分析（CoMFA）方法。
