氯霉胺衍生物類氨肽酶N抑制劑的合理設(shè)計(jì)、合成及初步活性研究.pdf

1、氨肽酶N(AminopeptidaseN，APN/CD13)是MA宗族，M1家族中的一種鋅離子依賴性的跨膜金屬蛋白酶。氨肽酶N包括N-末端胞內(nèi)區(qū)、跨膜區(qū)、C-末端胞外活性催化作用區(qū)三部分，生理狀態(tài)下以二聚體的形式結(jié)合在細(xì)胞表面。APN廣泛分布在人體腎、腸及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的多種細(xì)胞表面，尤其選擇性的高表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞表面，如人髓性白血病細(xì)胞HL-60、人卵巢癌細(xì)胞ES-2。APN具有較強(qiáng)的蛋白酶水解功能，其對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的降解決定

2、了APN在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中有著重要的作用，例如，APN可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移、促進(jìn)腫瘤新生血管的生成、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖分化等。因此，APN已成為當(dāng)下開(kāi)發(fā)抗腫瘤藥物及抗血管生成藥物的重要靶點(diǎn)。
　　 APN抑制劑的開(kāi)發(fā)是研究抗APN藥物的重要途徑。1987年在日本上市的首個(gè)APN抑制劑藥物Bestatin，至今仍用于急性白血病的治療。其它APN天然抑制劑，包括Probestatin、Amastatin等亦相繼被發(fā)現(xiàn);同時(shí)，

3、化學(xué)合成類APN抑制劑，包括β-氨基硫醇類、α-氨基磷酸類等相繼被合成。經(jīng)數(shù)年研究，本課題組亦報(bào)道了多類骨架的小分子類肽類APN抑制劑。
　　 鑒于人源APN與大腸桿菌APN(eAPN)活性位點(diǎn)序列的高度同源性，我們以eAPN晶體結(jié)構(gòu)及其與Bestatin作用模式為理論基礎(chǔ)，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室前期工作，借助計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)(CADD)篩選獲得了以(1S，2S)-2，3-二氨基-1-（4-硝基苯基）丙烷-1-醇(DANP)為母核的可與

4、APN較好結(jié)合的小分子類肽化合物。
　　 本課題以(1S,2S)-2-氨基-1-(4-硝基苯基)-1，3-丙二醇(ANP)為起始原料，經(jīng)Boc-保護(hù)反應(yīng)、溴取代反應(yīng)、疊氮化反應(yīng)及還原反應(yīng)或采用一鍋法直接獲得關(guān)鍵中間體:Boc保護(hù)的(1S,2S)-2，3-二氨基-1-（4-硝基苯基）丙烷-1-醇(DANP)，而后通過(guò)肽縮合反應(yīng)，得到系列類肽產(chǎn)物。同時(shí)，本研究考察了強(qiáng)吸電性的硝基對(duì)活性的影響。關(guān)鍵中間體及目標(biāo)化合物通過(guò)核磁共振氫譜、

5、電噴霧質(zhì)譜、高分辨質(zhì)譜等結(jié)構(gòu)確證。本課題對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行了體外初步生物活性評(píng)價(jià)，包括抑酶活性測(cè)試、抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)測(cè)試、抗腫瘤細(xì)胞侵襲測(cè)試、抗血管生成測(cè)試等。
　　 本課題共獲得30個(gè)小分子類肽化合物。體外抑酶活性實(shí)驗(yàn)表明大部分產(chǎn)物具有一定的APN抑制活性，其中化合物9(I)、9r、10e的IC50在10μM以下，接近于陽(yáng)性對(duì)照Bestatin(IC50=3.7±0.4μM)。其中類三肽化合物的活性大多優(yōu)于類二肽化合物，可能由于

6、多出的疏水側(cè)鏈加強(qiáng)了化合物與APN疏水口袋的結(jié)合。氨基取代或鹵素取代對(duì)此系列化合物活性的影響不大，說(shuō)明電性效應(yīng)對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的活性影響較小?？鼓[瘤細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)表明，化合物9c、9r、10e能顯著抑制ES-2細(xì)胞對(duì)基底膜的侵襲。大鼠主動(dòng)脈環(huán)微血管生成實(shí)驗(yàn)證明了化合物9(I)、10e有效的體外抗血管生成的作用。
　　 最后，結(jié)合活性結(jié)果，我們對(duì)化合物作了定量構(gòu)效關(guān)系研究。以化合物10e為例研究了此類化合物與APN作用機(jī)制。采用比較分子力