5-氟尿嘧啶半乳糖衍生物的設(shè)計合成及其抗腫瘤活性研究.pdf

1、背景：
　　惡性腫瘤是嚴(yán)重威脅人類生命健康和生活質(zhì)量的常見病和多發(fā)病，是一個全球性的重大公共健康難題，其發(fā)病率還在不斷增加。根據(jù)GLOBOCAN2008的估計，2008年全世界大約有1270萬人患有惡性腫瘤，約有760萬人死于惡性腫瘤。我國每年有150萬腫瘤新發(fā)病例，死亡人數(shù)近80萬人。雖然目前不乏各種惡性腫瘤的治療方法和手段，但是大多數(shù)惡性腫瘤的治愈率仍然很低，而且復(fù)發(fā)率非常高。因此，腫瘤的治療引起社會極大的關(guān)注。
　　細

2、胞毒性抗腫瘤藥5-氟尿嘧啶（5-FU），作為胸苷酸合成酶（TS）抑制劑，已在臨床應(yīng)用了半個多世紀(jì)，治療效果確切，已成為實體腫瘤的一種首選藥物。5-氟尿嘧啶口服生物利用度低，需要靜脈注射給藥，藥物代謝個體差異大；而且選擇性低，毒副作用強，對消化道粘膜、骨髓等具有明顯的抑制作用，可引起骨髓抑制，粘膜炎，腹瀉，脫發(fā)，肝腎損害。因此，尋找靶向性更強，更加高效低毒的5-氟尿嘧啶衍生物，成為藥物化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。
　　半乳糖廣泛存在于人體內(nèi)

3、，能被具有糖識別結(jié)構(gòu)域（CRD）的半乳糖凝集素（galectin）和去唾液酸糖蛋白受體（ASGP-R）特異性地識別和結(jié)合，是一種潛在的靶向治療載體。研究發(fā)現(xiàn)，半乳糖凝集素與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展存在密切的關(guān)系，其中g(shù)alectin-3在結(jié)腸癌細胞高表達，可能參與結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程，被認為是一種腫瘤預(yù)警分子。ASGP-R是一種跨膜蛋白，主要存在于肝細胞的細胞膜表面，能與含有半乳糖殘基的分子結(jié)合，并將其轉(zhuǎn)運至細胞內(nèi)溶酶體，其本身又能循環(huán)

4、利用進行分子轉(zhuǎn)運。ASGP-R具有一定的組織選擇性，可以作為一種潛在的治療靶點。通過連接半乳糖小分子修飾抗腫瘤藥物，進而提高抗腫瘤藥物靶向作用的研究手段，正日益被人們所關(guān)注。
　　目的：
　　以半乳糖凝集素和去唾液酸糖蛋白受體為靶點，將半乳糖與5-氟尿嘧啶連接，設(shè)計合成一系列具有半乳糖殘基的5-氟尿嘧啶衍生物，將5-氟尿嘧啶衍生物靶向遞入腫瘤組織，以期提高其療效，降低不良反應(yīng)。
　　方法：
　　1.以5-氟尿嘧啶

5、結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，用六甲基二硅氮烷（HMDS）和三甲基氯硅烷（TMSCl），將5-氟尿嘧啶2,4位的羰基硅烷化。在無水四氯化錫催化劑的作用下，將全乙?；陌肴樘桥c羰基硅烷醚化的5-氟尿嘧啶的1位N結(jié)合，最后在氨甲醇溶液中脫去乙?；?，制備目標(biāo)產(chǎn)物——1-半乳吡喃糖基-5-氟尿嘧啶。采用質(zhì)譜（MS）、核磁共振氫譜（1HNMR）和核磁共振碳譜（13CNMR）對其結(jié)構(gòu)進行表征。
　　2.通過三步反應(yīng)，在5-氟尿嘧啶C2位的羰基引入芐基，得到中間

6、體2-芐氧基-5-氟-4(3H)-嘧啶酮。由于空間位阻作用，中間體N3位較N1位更易被進攻，反應(yīng)更易進行。在相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨的作用下，1位溴取代的全乙酰化半乳糖與2-芐氧基-5-氟-4(3H)-嘧啶酮發(fā)生反應(yīng)，在中間體N3位引入乙?；揎棻Ｗo的半乳糖基。最后用氨甲醇溶液脫乙?；?，再在鈀碳催化下脫芐基；或先在鈀碳催化下脫芐基，再在氨甲醇溶液中脫去乙?；?，制備目標(biāo)產(chǎn)物——3-半乳吡喃糖基-5-氟尿嘧啶。采用質(zhì)譜（MS）、核磁共振氫

7、譜（1HNMR）和核磁共振碳譜（13CNMR）對其結(jié)構(gòu)進行表征。
　　3.通過MTT比色分析法觀察、比較5-氟尿嘧啶半乳糖衍生物與5-氟尿嘧啶對人肝癌細胞（HepG2）、人結(jié)腸癌細胞（SW-620、HT-29、LoVo、SW-1116）及正常人腸上皮細胞（HIEC）的生長抑制作用及差異。觀察5-氟尿嘧啶半乳糖衍生物的抗腫瘤活性，比較5-氟尿嘧啶半乳糖衍生物與5-氟尿嘧啶對正常細胞的生長抑制作用，探討5-氟尿嘧啶半乳糖衍生物對腫瘤細

8、胞的靶向特性。
　　結(jié)果：
　　成功地合成了1-半乳吡喃糖基-5-氟尿嘧啶（1C）、1-全乙?；肴檫拎腔?5-氟尿嘧啶（1B）和3-全乙酰化半乳吡喃糖基-5-氟尿嘧啶（2E）。質(zhì)譜（MS）、核磁共振氫譜（1HNMR）和核磁共振碳譜（13CNMR）的結(jié)果確證合成化合物為目標(biāo)產(chǎn)物。體外抗腫瘤實驗結(jié)果表明，2E（0.01μmol?L-1～100μmol?L-1）作用于HepG2、SW-620、HT-29、LoVo、SW-111

9、6和HIEC細胞48h后，對細胞的生長抑制率分別為0.88％～44.3％、0.55％～45.82％、0.87％～81.16％、0.82％～48.64％、8.45％～64.04％和6.59％～54.13％，呈濃度、時間依賴性。結(jié)果顯示，2E具有較好的體外抗腫瘤活性，與5-FU無統(tǒng)計學(xué)差異，對HIEC的抑制作用較5-FU弱。1B和1C在體外抗腫瘤活性實驗中，對大多數(shù)腫瘤細胞并未顯示抗腫瘤活性。
　　結(jié)論：
　　成功合成了5-氟尿