蔗渣木聚糖复合接枝共聚物的分子构建与靶向抗肿瘤活性研究

Bagasse xylan, a kind of biomass renewable resources, has unique biological activity, and its anti-cancer activity is particularly noteworthy. Recent studies show that bagasse xylan of acrylamide graft copolymer has some kind of anti-cancer effect, but whether it has druggability is not yet known. Three kinds of bagasse xylan graft acrylamide copolymer have been synthesized. Based on the existing research results and computer aided drug design method, through grafting or grafted - esterification reaction, this research can construct 9 kinds of bagasse xylan derivatives with high anticancer activity by introducing anti-cancer activity molecules or active functional groups which are three kinds of cyclic compounds (4 - acetamide cinnamic acid, 2 - amino quinoline, ganoderma lucidum acid DM). Then, the anticancer activity of them will be tested by MTT method, DAPI fluorescence stain method, Western Blot analysis method. The new dosage will be select and research on its druggability, including physical and chemical properties of drugs, molecular biological docking, pharmacokinetics and harmful side effects, which is a new anticancer dosage produced by nanotechnology, combined with the product-loaded nanoparticle and the carrier which is contained disulfide bond unit of amine functionalized mesoporous silica. The project will provide new research ideas on the biological activity of the bagasse xylan and lay the foundation for developing its as anti-cancer dosage in the clinical application.

生物质来源的蔗渣木聚糖具有独特的生物活性，其抗癌活性作用尤为引人关注。研究发现蔗渣木聚糖的丙烯酰胺接枝共聚物具有一定的抗癌作用，但其是否具有成药性尚未可知。本课题拟在前期构建合成的3种蔗渣木聚糖接枝丙烯酰胺类共聚物基础上，基于已有的研究结果及计算机辅助药物设计法，与4-乙酰胺基肉桂酸、2-氨基喹啉、灵芝酸DM三种环状化合物通过接枝或接枝-酯化反应，分别引入第二种具有抗癌活性的分子或活性基团，设计构建9种具有高效抗癌活性的蔗渣木聚糖衍生物。并采用MTT、DAPI、Western Blot等方法对目标产物进行体外抗癌活性研究与分子模拟。继而结合纳米技术，以含二硫键单元的氨基功能化介孔硅为药物输送载体构建抗癌纳米新剂型，并对其药理性质、分子生物对接、药代分子动力学等成药性进行研究。该项目将为蔗渣木聚糖衍生物活性分子构建及其抗癌活性研究提供新思路，为抗癌靶向药物的临床应用奠定基础。

生物质来源的蔗渣木聚糖具有独特的生物活性，其抗癌活性作用尤为引人关注。研究发现蔗渣木聚糖的功能性单体接枝共聚物具有一定的抗癌作用，但其是否具有成药性尚未可知。本课题在前期构建合成的多种蔗渣木聚糖接枝共聚物基础上，基于已有的研究结果及计算机辅助药物设计法，选择以乙酰化和酰氯化的阿魏酸、没食子酸、丁香酸、4-乙酰胺基肉桂酸、咖啡酸、邻甲基苯甲酸、肌醇六磷酸、L-苯丙氨酸、3-溴丙酮酸、原儿茶酸、香草酸、茶氨酸、乙酰水杨酸酯与苹果酸等活性有机酸为酯化剂，选择AM、AA、MAA、BA、MMA、LME、BMA、GMA、CHMA、VAc等为接枝单体，通过酯化或接枝-酯化反应，分别引入二种或两种以上具有抗癌活性的分子或活性基团，设计构建了多种系列具有高效抗癌活性的蔗渣木聚糖复合衍生物及其纳米粒。用IR, XRD, SEM, TG-DTG, 1HNMR对目标产物结构进行表征，并采用MTT等方法对目标产物进行体外抗癌活性研究与分子模拟。继而结合纳米技术，以功能性衍生物为药物输送载体构建抗癌纳米新剂型，并对其基本药理性质、分子生物对接等成药性进行了研究。. 本课题采用分子动力学模拟方法对蔗渣木聚糖微观结构进行模拟计算，数据分析表明，木糖单元主要的活性中心在C2、C3上的羟基位置，且C3羟基氧原子易受亲电试剂的攻击，羟基氢原子易受亲核试剂的攻击。据此构建和设计具有抗癌活性的接枝-酯化蔗渣木聚糖系列衍生物的分子结构。.采用分子动力学模拟与生物对接技术对原蔗渣木聚糖及数十种接枝-酯化蔗渣木聚糖系列衍生物与原癌蛋白PIM-1激酶1XWS蛋白质进行分子对接，多种目标产物的评价值较高。应用MTT法检测BXs对人大细胞肺癌细胞NCI-H460细胞株、人胃癌细胞MGC80-3细胞株、人肝癌细胞BEL-7407 细胞株等多种细胞体外增殖作用的影响。结果表明接枝-酯化蔗渣木聚糖系列衍生物对几种受试癌细胞的抑制率均较高，与分子生物对接结果保持一致。. 该项研究为蔗渣木聚糖衍生物活性分子构建及其抗癌活性研究提供了新思路，为抗癌靶向药物今后的临床应用奠定基础。