新型茚并吡唑類微管蛋白抑制劑的設(shè)計、合成及活性研究.pdf

1、惡性腫瘤嚴重威脅著人類的生命健康，是導(dǎo)致人類死亡的主要原因之一。腫瘤細胞與正常細胞最大的區(qū)別在于癌細胞的有絲分裂異常頻繁而且不受控制，這使癌細胞生長極其依賴于微管蛋白/微管之間的動態(tài)循環(huán)（聚合和解聚）。另外，由于腫瘤細胞快速分裂增殖過程，腫瘤的侵襲，腫瘤轉(zhuǎn)移等過程極大依賴于周圍血管中養(yǎng)分的供應(yīng)，因此腫瘤組織內(nèi)血管增生明顯。而參與腫瘤血管生成的內(nèi)皮細胞發(fā)育不夠成熟，需要微管組成的骨架網(wǎng)絡(luò)來維持其形態(tài)。由于微管在腫瘤細胞的生長和發(fā)育中起到非

2、常關(guān)鍵的作用.使得它成為比較理想的抗腫瘤藥物研究的靶點。
　　目前，微管蛋白抑制已經(jīng)成為一類主要的化療藥物，廣泛用于臨床各類腫瘤的治療。在微管的上，有四個典型的微管蛋白抑制劑結(jié)合的位點，分別是紫杉醇結(jié)合位點、laulimalide結(jié)合位點、長春堿結(jié)合位點和秋水仙堿結(jié)合位點。結(jié)合于紫杉醇位點和laulimalide位點的抑制劑，能夠促進微管蛋白聚合為微管井抑制已形成的微管解聚，被稱為微管穩(wěn)定劑。而結(jié)合于后兩個位點的抑制劑則能夠促進微

3、管的解聚并抑制聚合行為，被稱為微管聚合抑制劑。
　　其中，作用于秋水仙堿位點的新型小分子微管蛋白抑制劑（如CA-4P，OXi4503等）可以作為抗有絲分裂劑和抗血管阻斷劑應(yīng)用，表現(xiàn)出抗瘤譜廣、能抗多藥耐藥性并能抑制腫瘤擴散的特性。這也使靶向秋水仙堿位點的小分子微管蛋白抑制劑的研究，成為目前抗腫瘤藥物發(fā)現(xiàn)的熱點之一。
　　秋水仙堿藥物結(jié)合位點的研究，包括抑制劑藥效團模型，結(jié)合區(qū)域以及結(jié)構(gòu)特征，不僅為了解蛋白和抑制劑的相互作用提

4、供了依據(jù)，更為開展基于靶點結(jié)構(gòu)的合理藥物設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。
　　我們以微管蛋白秋水仙堿結(jié)合位點的晶體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，遵循結(jié)合位點的特征及抑制劑的結(jié)構(gòu)模型，設(shè)計含有全新結(jié)構(gòu)骨架的茚并吡唑類微管蛋白抑制劑。結(jié)合計算機輔助藥物設(shè)計和虛擬篩選，我們選取了16個化合物進行合成并通過1H-NMR，13C-NMR，ESI-MS，元素分析等進行了結(jié)構(gòu)確證。另外，對16個化合物進行了體外抗腫瘤細胞增殖(K562，PC3，HeLa，HepG2，MCF-

5、7)活性測試。該系列化合物對測試的五種腫瘤細胞均表現(xiàn)出較強增殖抑制活性，大多優(yōu)于或與對照藥ABT-751相當(dāng)。其中，化合物L(fēng)L-01和LL-04的抑制腫瘤細胞增殖的活性尤為突出（均為納摩爾級），顯著優(yōu)于對照藥ABT-751。體外微管蛋白聚合實驗結(jié)果顯示化合物L(fēng)L-01和LL-04均可以抑制微管蛋白聚合，與秋水仙堿活性相當(dāng)。另外，化合物L(fēng)L-01和LL-04作用于腫瘤細胞分裂周期，使其停滯于G2/M期。
　　化合物L(fēng)L-01和LL-

6、04顯示出明顯優(yōu)于ABT-751的抗腫瘤細胞增值活性，可能與該系列化合物與秋水仙堿結(jié)合位點形成的多個氫鍵相互作用有關(guān)。以LL-01為例，化合物L(fēng)L-01分子中7位的乙酰胺基側(cè)鏈上的NH2作為氫鍵供體，與β-微管蛋白交界處的α微管蛋白亞基的Ser178α、Thr179α形成氫鍵結(jié)合，而ABT-751則在此部分沒有任何結(jié)合。另外，間乙氧基苯胺的氨基作為氫鍵供體與Thr240β結(jié)合，而乙氧基的氧原子作為氫鍵受體分別與Tyr202β和Asn16