Human DNA topoisomerases (topos) have been recognized as a good target molecule for the development of anticancer drugs because they play an important role in solving DNA topological problems caused by DNA strand separation during replication and transcription. In this study, we designed and synthesized 11 novel chromone backbone compounds possessing epoxy and halohydrin substituents with chirality. In the topos inhibition test, compounds 2, 9, 10, and 11 showed comparable topo I inhibitory activity at concentration of 100 μM compared to camptothecin, and all of the synthesized compounds showed moderate topo IIα inhibitory activity. Among them, compounds 9, 10 and 11 were more potent than the others in both topo I and IIα inhibitory activity. Compound 11 showed the most potent cell antiproliferative activity against all tested cancer cell lines with particularly strong inhibition (an IC50 of 0.04 µM) of K562 myelogenous leukemia cancer cell proliferation. In the brief structure-activity relationship analysis, there was no clear correlation between stereochemistry and topos inhibitory and cytotoxic activity. 5(R),7(S)-bisepoxy-substituted compound 11 was the most potent DNA cross-linker and induced G2/M arrest in a cell cycle assay in a dose- and time-dependent manner. After the treatment time period induced apoptosis in K562 cells without increasing G2/M-phase cells. Overall, compound 11 showed good consistent inhibitory biological activity related to cancer cell proliferation.

中文翻译：

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手性环氧取代的色酮类似物的合成和抗癌活性。

人类DNA拓扑异构酶（topos）被认为是开发抗癌药物的良好靶标分子，因为它们在解决复制和转录过程中由DNA链分离引起的DNA拓扑问题中发挥着重要作用。在这项研究中，我们设计和合成了11种具有手性的具有环氧和卤代醇取代基的色酮骨架化合物。在topos抑制试验中，与喜树碱相比，化合物2、9、10和11在浓度为100μM时显示出可比的topo I抑制活性，并且所有合成的化合物均显示出中等的topoIIα抑制活性。其中，化合物9、10和11在对topo I和IIα的抑制活性上均比其他化合物更有效。化合物11对所有测试的癌细胞系表现出最有效的细胞抗增殖活性，对K562骨髓性白血病癌细胞的增殖具有特别强的抑制作用（IC50为0.04 µM）。在简短的结构-活性关系分析中，立体化学与topos抑制和细胞毒性活性之间没有明确的相关性。5（R），7（S）-双环氧取代的化合物11是最有效的DNA交联剂，在细胞周期测定中以剂量和时间依赖性方式诱导G2 / M阻滞。在处理时间段之后，在不增加G2 / M期细胞的情况下诱导了K562细胞的凋亡。总的来说，化合物11显示出与癌细胞增殖有关的良好的一致的抑制生物学活性。在简短的结构-活性关系分析中，立体化学与topos抑制和细胞毒性活性之间没有明确的相关性。5（R），7（S）-双环氧取代的化合物11是最有效的DNA交联剂，在细胞周期测定中以剂量和时间依赖性方式诱导G2 / M阻滞。在处理时间段之后，在不增加G2 / M期细胞的情况下诱导了K562细胞的凋亡。总的来说，化合物11显示出与癌细胞增殖有关的良好的一致的抑制生物学活性。在简短的结构-活性关系分析中，立体化学与topos抑制和细胞毒性活性之间没有明确的相关性。5（R），7（S）-双环氧取代的化合物11是最有效的DNA交联剂，在细胞周期测定中以剂量和时间依赖性方式诱导G2 / M阻滞。在处理时间段之后，在不增加G2 / M期细胞的情况下诱导了K562细胞的凋亡。总的来说，化合物11显示出与癌细胞增殖有关的良好的一致的抑制生物学活性。在处理时间段之后，在不增加G2 / M期细胞的情况下诱导了K562细胞的凋亡。总的来说，化合物11显示出与癌细胞增殖有关的良好的一致的抑制生物学活性。在治疗时间之后，诱导了K562细胞的凋亡，而没有增加G2 / M期细胞。总的来说，化合物11显示出与癌细胞增殖有关的良好的一致的抑制生物学活性。