新一代抗多藥耐藥紫杉烷類衍生物和黃芩素衍生物的設(shè)計、合成及其生物活性研究.pdf

1、惡性腫瘤是嚴(yán)重威脅人類生命和生活質(zhì)量的主要疾病。近幾十年來,人們相繼發(fā)現(xiàn)了許多高細(xì)胞毒類化療藥物在臨床上作為一線用藥應(yīng)用于多種癌癥的治療。然而,長期的化療給藥導(dǎo)致的多藥耐藥限制了對癌癥病人的成功治療。多藥耐藥主要歸因于P-糖蛋白(P-gp)在腫瘤細(xì)胞中過表達,P-gp外排泵能夠顯著降低細(xì)胞內(nèi)化療藥物的濃度。例如明星分子紫杉醇(泰素)和多西紫杉醇(多西他賽)盡管具有廣譜顯著的抗腫瘤作用,然而對P-糖蛋白(P-gp)過表達的多藥耐藥腫瘤幾乎

2、沒有抑制活性,主要歸因于其均為P-gp良好的底物。因此,紫杉醇的研發(fā)趨勢轉(zhuǎn)向于:發(fā)展具有更好的藥理學(xué)性質(zhì)并提高對各種腫瘤的治療指數(shù),尤其是針對多藥耐藥腫瘤的新一代紫杉烷類抗腫瘤藥。
　　 傳統(tǒng)中藥被認(rèn)為是抗腫瘤藥物新的來源,它們可以作為臨床化療的輔助用藥來增強化療效果并降低化療過程中的毒副作用。黃芩素是一種生物活性黃酮類化合物,它在中國和其它歷史悠久的國家被廣泛用來治療各種疾病。雖然黃芩素抗腫瘤活性比其它的高細(xì)胞毒類化療藥相比要

3、低,然而它是一種很好的P-gp的抑制劑,且對正常組織毒副作用極低。因此,大量的研究轉(zhuǎn)向于開發(fā)具有更好的抗腫瘤活性的黃芩素衍生物。
　　 一、大規(guī)模高效地制備合成原料藥
　　 LarotaxelLarotaxel(XRP9881)是一種骨架結(jié)構(gòu)新穎的紫杉烷類衍生物,臨床前研究其對紫杉烷耐藥的乳腺癌腫瘤具有具有很好的抑制活性,目前已結(jié)束Ⅲ期臨床研究。除此之外,由于Larotaxel可以降低與P-糖蛋白的結(jié)合,因而其可以順利的

4、穿越血腦屏障(BBB)。
　　 本論文以去乙酰巴卡亭Ⅲ和其它廉價易得的試劑為起始原料制備合成Larotaxel,發(fā)展了一條高效實用的制備工藝應(yīng)用于其大規(guī)模的制備。將外消旋的β-內(nèi)酰胺側(cè)鏈合成工藝進行優(yōu)化改進并應(yīng)用于大規(guī)模制備合成Larotaxel的C-13位側(cè)鏈,并發(fā)現(xiàn)外消旋β-內(nèi)酰胺側(cè)鏈C-3位的硅醚保護基對其與母核對接反應(yīng)的非對映選擇性有重要影響。研究發(fā)現(xiàn)叔丁基二甲基硅基(TBS)保護基比三異丙基硅基(TIPS)及叔丁基二苯

5、基硅基(TBDPS)具有更好的立體選擇性。
　　 該合成工藝共包含了11步反應(yīng),其中8步反應(yīng)無需進一步純化,大大縮短了投料周期。中試放大試驗表明該制備工藝成本較低,收率較高且操作易控等特點。
　　 二、抗多藥耐藥腫瘤的新一代紫杉烷類似物的設(shè)計及合成研究
　　 本論文以拉洛他賽(Larotaxel,XRP9881)為先導(dǎo)化合物,對其C2,C10及C3'位點進行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)修飾,共設(shè)計合成了23個新一代紫杉烷類似物,并

6、測試了對人口腔鱗癌腫瘤細(xì)胞株KB,人乳腺癌腫瘤細(xì)胞株MCF-7以及其相關(guān)的P-糖蛋白過表達的多藥耐藥腫瘤細(xì)胞株KB/VCR、MCF-7/ADR的抑制活性,且對其初步的構(gòu)效關(guān)系研究進行了總結(jié)。
　　 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)合成的許多紫杉烷類似物與Larotaxel(XRP9881)和Cabazitaxel(XRP6258)相比均有相對較低的耐藥因子。本論文也設(shè)計合成了多個氟取代紫杉烷類似物,其中二氟取代類似物對多藥耐藥腫瘤細(xì)胞具有更好的抑制

7、活性?；衔風(fēng)TX-104、LTX-106、LTX-118對兩株多藥耐藥腫瘤細(xì)胞株的抑制活性顯著強于Larotaxel及Cabazitaxel,尤其是針對MCF-7/ADR的抑制活性與紫杉醇相比提高了約4個數(shù)量級,比多西他賽提高了約2個數(shù)量級。
　　 三、基于黃芩素A環(huán)修飾的抗腫瘤衍生物的設(shè)計及合成研究
　　 本文共設(shè)計合成了系列基于黃芩素A環(huán)修飾的衍生物,并測試了其對KB、KB/VCR、MCF-7及MCF-7/ADR四

8、株腫瘤細(xì)胞株的抑制活性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):對黃芩素5-OH進行結(jié)構(gòu)修飾對其細(xì)胞毒活性影響不大;對6-OH進行適當(dāng)?shù)孽；赏瑫r增強對兩株敏感和兩株多藥耐藥細(xì)胞株的抑制活性,若同時對7-OH進行結(jié)構(gòu)修飾對其抑制影響較大,然而對6-OH進行烷基化修飾大多會導(dǎo)致活性的顯著降低或喪失。對7-OH進行合適的烷基化取代修飾可增強其抗腫瘤活性。其中,化合物HQS-5、HQS-17、HQS-24對所選的四種腫瘤細(xì)胞株的抑制活性強于黃芩素,尤其是對兩株耐藥株