作者：张庆伟，叶发青，郭平，刘剑敏，胡黎川
【摘要】 目的 ：探讨化合物1-[3-[2-[1-(5-氟-尿嘧啶基)]乙酰氨基]丙基]-2，8，9-三氧杂-5-氮杂-1-硅三环[3，3，3，01，5]十一烷(目标化合物)对人宫颈癌Hela细胞、人结肠癌SW480细胞、人肺腺癌A549细胞的抗肿瘤效应。方法：将化合物用培养液配制成浓度分别为25、50、100、200和400 mg/L的溶液，采用四甲基偶氮唑盐比色分析法(MTT法)测试其对Hela细胞、SW480细胞和A549细胞的体外抗肿瘤活性。结果：化合物对人宫颈癌Hela细胞无显著性抑制作用;对SW480细胞和A549细胞具有明显抑制作用，在测定浓度范围内，随着浓度的增加，抑制率也在增加，呈现良好的剂量依赖性，其中对SW480抑制率最高，在400 mg/L浓度下，抑制率达50.2%。结论：目标化合物对某些肿瘤细胞具有选择性抑制作用。
【关键词】 5-氟尿嘧啶;杂氮硅三环;抗肿瘤;比色法
Abstract: Objective: To explore the antitumor activity of the compound 1-[3-[2-[1-(5-fluoro-uracil)]acetamide]propyl]-2，8，9-trioxa-5-azal-1-silicontricyclo[3，3，3，01，5]undecane on Hela，SW480 and A549. Methods ：The concentration of the compound was prepared as 25， 50， 100， 200， 400 mg/L using culture media. The antitumor activity on Hela， SW480 and A549 was analyzed with MTT method.Results：The compound showed no inhibitive effect in vitro on Hela and the inhibition ratio depended on the increasing concentration. The inhibitive effect on SW480 was the highest， which was up to 50.2% under the 400 mg/L concentration. Conclusion: The compound shows an elective antitumer activity.
Key words: 5-fluorouracil;silatrane;antitumor;colorimetry
5-氟尿嘧啶(5-FU)属于抗代谢抗肿瘤药，临床广泛用于治疗直肠癌、结肠癌和胃癌等，但其毒副作用较大。多年来，人们为了寻找高效低毒含5-FU的衍生物进行了大量研究[1-3]。据文献[4-7]报道，杂氮硅三环类化合物具有免疫增强作用和抗肿瘤作用，尤其是氨基烷基杂氮硅三环具有明显的抑制肿瘤增长作用。为了利用其免疫增强作用和抗肿瘤作用以提高5-FU疗效，降低毒副作用，寻找高效低毒的抗癌药物，我们利用药物拼合原理设计合成了氨基烷基杂氮硅三环与5-FU的结合物1-[3-[2-[1-(5-氟-尿嘧啶基)]乙酰氨基]丙基]-2，8，9-三氧杂-5-氮杂-1-硅三环[3.3.3.01，5]十一烷[8](见图1)，其物理常数和光谱数据如下：mp:168～170 ℃.1H-NMR(CDCl3，300 MHz)δ(ppm):10.64(s，1 H，FU-6-H)，7.83(br，1 H，FU-3-H)，7.28(br，1 H，CONH)，4.39(s，2 H，NCh3CO)，3.67[t，6 H，Si(OCh3)×3]，3.12(q，2 H，CONHCh3Ch3)，2.82[t，6 H，N (Ch3)×3]，1.52(m，2 H，Ch3Ch3Ch3)，0.25(m，2 H，Ch3Si)。ESI-MS(70 eV)m/z:403.5[M+H]+。
元素分析C15h33N4O6FSi·0.25 h3O(406.94)，计算值(%):C 44.27，H 5.81，N 13.77;实测值(%):C 44.39，H 5.62，N 13.83。对其抗肿瘤活性进行检测。
1 材料和方法
1.1 材料 四甲基偶氮唑盐染液(MTT，BBI公司)，RPMI1640培养基(吉诺生物医药科技有限公司)，胎牛血清(优级纯066213杭州四季青生物工程材料有限公司)，胰蛋白酶(北京鼎国生物技术有限公司)，酶标仪(Bio-Rad680)，DMSO(二甲基亚砜，上海新高化学试剂有限公司)，Forma se-ries II隔水式CO2恒温培养箱(Thermo公司)，96孔培养板(BD公司)。
人宫颈癌Hela细胞株、人结肠癌SW480细胞株、人肺腺癌A549细胞株均购自中国科学院上海细胞生物研究所。
1.2 方法 MTT比色法测定细胞增殖:将人宫颈癌Hela细胞、人结肠癌SW480细胞和人肺腺癌A549细胞分别接种于培养瓶中，加入含10%胎牛血清的RPMI-1640培养液，37 ℃、5% CO2条件下培养，48 h换液，4 d传代一次。细胞长满单层后分别加0.25%胰蛋白酶，于37 ℃，消化10 min，加培养液吹打，调整细胞浓度至5×104/mL，然后在96孔板上每孔加入100 mL，于37 ℃ 、5% CO2条件下培养24 h后实验。将化合物溶于含10%胎牛血清的RPMI-1640培养液中，过滤除菌，调整浓度至2 000 mg/L，再依次等倍稀释共5个浓度，加入96孔培养板中，每孔100 mL，每个浓度设3个复孔，于37 ℃、5% CO2条件下培养48 h。同时设不加药物的细胞对照组和不加细胞的空白孔。每孔加入5 mg/mL MTT 2O mL，孵育4 h后，吸弃上清溶液，加入100 mL DMSO，振荡10 min，使其充分混匀，以酶标仪测定其吸光度，吸收波长为490 nm。按下列公式计算其抑制率：抑制率(%)=(对照孔OD值—实验孔OD值)/对照孔0D值×100%。
1.3 统计学处理方法 各组均数比较采用单因素方差分析，进一步两两比较用LSD检验法。
2 结果
由表1可以看出，化合物在25～400 mg/L的浓度范围内对人宫颈癌Hela细胞的生长几乎没有抑制作用，与对照组比较，差异无显著性(P &>0.05)。
结合表1和图2、图3可以看出，在25～400 mg/L的浓度测试范围内化合物对人结肠癌SW480细胞和人肺腺癌A549细胞均有显著的抑制作用，随着浓度的增加，抑制率也在增加，呈现良好的剂量依赖性。其中化合物对人结肠癌SW480细胞的生长具有较高程度的抑制作用，在400 mg/L浓度下，抑制率达50.2%。
3 讨论
经典抗肿瘤药物5-FU分子的N原子上通过引入不同基团以制备毒性低、疗效高的前体药物，已取得一些成效，例如喃氟啶(FT207)、双喃氟啶(FD-1)、卡莫氟(HCFU)和N1-乙酰-N3-邻甲氧基苯甲酰-5-氟尿嘧啶等，但其毒副作用较大的问题依然没有得到有效解决[9-10]。具有免疫调节活性和抗肿瘤活性的杂氮硅三环，由于其特殊的活性和结构近几年日益受到人们的重视，尤其是在医药学上引起人们广泛兴趣。依据药物拼合原理我们设计合成了氨烷基杂氮硅三环与5-FU的结合物，期望该目标化合物能对肿瘤细胞进行选择性抑制，减少药物毒副作用，并且期望杂氮硅三环在与经典抗肿瘤药物氟尿嘧啶协同发挥抗肿瘤作用的同时，进一步巩固其免疫增强作用，提高肿瘤治疗药物的疗效。本实验通过MTT法发现，化合物在25～400 mg/L的浓度范围内对人宫颈癌Hela细胞的生长几乎没有抑制作用，但在此浓度范围内，对人结肠癌SW480细胞和人肺腺癌A549细胞均有显著的抑制作用，且随着浓度的增加，抑制率也在增加，呈现良好的剂量依赖性。其中化合物对人结肠癌SW480细胞的生长具有较高程度的抑制作用，在400 mg/L浓度下，抑制率达50.2%，提示化合物对肿瘤细胞具有选择性抑制并且可能对消化道肿瘤治疗效果较好。
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