多胺綴合物的合成及抗腫瘤活性研究.pdf

1、惡性腫瘤(tumor)是嚴重威脅人類生命的疾病，目前已經(jīng)成為引起人類死亡的第一或第二位原因?；瘜W藥物治療是腫瘤治療中發(fā)展最快的一個領(lǐng)域。近年來，已經(jīng)開發(fā)出大量的藥物用于治療腫瘤。但是，現(xiàn)有的抗腫瘤藥物普遍存在治療選擇性低、容易產(chǎn)生耐藥性的缺點，在治療疾病的同時往往產(chǎn)生嚴重的毒副作用，因而使它們的臨床應用受到限制。解決此類問題的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)和確定有效的藥物作用靶點，開發(fā)出具有靶點定向作用的抗腫瘤藥物。隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展及分子生物學技術(shù)的

2、進展，圍繞提高抗腫瘤藥物作用靶向性的研究日益活躍，其中，以多胺(polyamine)為靶向載體的抗腫瘤藥物研究是目前國際上藥物研究的熱點方向之一。多胺是細胞必需的生長因子，與腫瘤細胞生長密切相關(guān)，它在腫瘤細胞內(nèi)生物代謝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)可作為抗癌藥物設(shè)計的切入點。對多胺的前期研究結(jié)果表明，腫瘤細胞膜上的多胺轉(zhuǎn)運通道(polyamine transporter，PAT)能對多胺及其結(jié)構(gòu)類似物優(yōu)先識別并轉(zhuǎn)運進入細胞。因此，利用多胺骨架結(jié)構(gòu)的運載

3、功能可以實現(xiàn)抗腫瘤藥效團靶向進入腫瘤細胞內(nèi)，從而提高藥物作用的選擇性。 本論文基于多胺類似物的構(gòu)效關(guān)系，選擇PAT為作用靶點，以AN-44為先導化合物，設(shè)計、合成了兩大系列具有線型骨架結(jié)構(gòu)的多胺綴合物，其中包括7個不同多胺鏈長的化合物T1-T7以及8個含有不同芳香體系的綴合物T8-T15。通過藥理活性評價考察多胺鏈的長度以及鍵接藥效團大小對抗腫瘤活性的影響。同時，我們還對天然活性產(chǎn)物進行多胺結(jié)構(gòu)修飾，設(shè)計、合成了兩個系列的“天然

4、活性產(chǎn)物-多胺”綴合物T16-T24和T25-T32，初步評價了它們的抗腫瘤活性以及增效抗腫瘤藥物的作用。 本文嘗試多條反應路線用于線型多胺骨架結(jié)構(gòu)的簡便、高效合成。對于T1-T7系列目標化合物，我們最終采用均三甲基苯磺酰基(Mts)作為氨/胺基的保護基，利用經(jīng)典的Gabriel合成氨反應策略實現(xiàn)了多胺鏈的高效合成。然而，當嘗試用叔丁氧羰基(Boc)作為氨/胺基的保護基進行多胺鏈的合成時，我們發(fā)現(xiàn)所經(jīng)歷的Gabriel反應進程出

5、現(xiàn)了開環(huán)副反應，經(jīng)“一鍋法”改進，意外地以較高收率得到目標物。對于T8-T15系列目標化合物，我們采用砌塊對接策略高效地合成了4-4-2多胺骨架。并且用同樣的方法合成對照物AN-44(C1)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應收率及經(jīng)濟性均比文獻方法有顯著提高。對于多胺修飾天然產(chǎn)物的系列化合物T16-T24，我們結(jié)合天然物質(zhì)結(jié)構(gòu)的特殊性，采用比較溫和的反應條件實現(xiàn)了目標物的合成，并使天然結(jié)構(gòu)片段構(gòu)型得以保持。 本文合成各種中間體和目標化合物共84個，

6、其中74個新化合物未見文獻報道，包括35個目標化合物，化合物的結(jié)構(gòu)經(jīng)MS，1H/3C NMR波譜分析及元素分析等方法確證。 本文對所合成的目標化合物進行了初步體外抗腫瘤活性評價，主要選取L1210，CHO，HeLa，B16，K562等腫瘤細胞株，測定化合物使50％的腫瘤細胞生長受到抑制的濃度(IC50，μM)。結(jié)果表明，化合物T1-T7整體上具有中等到較強的腫瘤細胞生長抑制作用?；诩毎降乃幚砘钚院Y選發(fā)現(xiàn)，化合物T6具有顯著

7、的PAT識別作用，可以作為具有靶向抗腫瘤化合物的先導物進行深入研究。化合物T8-T15對HeLa細胞表現(xiàn)出較強的生長抑制活性，其中的化合物T11的IC50達到0.58μM，活性最強?；衔颰16能增效長春新堿(VBL)的抗腫瘤作用，協(xié)同系數(shù)S=2.07，優(yōu)于文獻報道的化合物SDB。 本文對初篩效果良好的化合物T6，進一步從分子水平及動物整體水平進行了深入研究，探討其可能作用的分子靶點及在生物體內(nèi)的抗腫瘤活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，T6能夠較

8、強地抑制DNA拓撲異構(gòu)酶(II型)的解旋作用，對多胺合成酶ODC也具有明顯的抑制作用，T6在一定濃度下能誘導B16腫瘤細胞的凋亡性死亡，這表明化合物T6具有多靶點的作用模式。對荷瘤小鼠的活性實驗表明，化合物T6不但能顯著抑制小鼠體內(nèi)實體瘤的增長(在10 mg/kg/d劑量連續(xù)7天給藥后，對腫瘤的抑制率達到56.9％)，而且化合物T6按10 mg/kg/d給藥劑量下，小鼠的平均存活時間分別提高到29.75±1.8天，平均存活時間提高了約2