發(fā)布時間：2018-09-11 10:02

【摘要】：Plks (Polo-like kinase)的異常表達與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有密切的聯(lián)系,研究已證實Plks在多種腫瘤細胞中均過量表達。Plks是一種在分裂細胞中表達的絲氨酸/蘇氨酸激酶,作用于有絲分裂過程,促進細胞增殖,其含量在細胞周期M期達到峰值。鑒于在細胞增殖過程中的重要作用及其高度保守的結(jié)構(gòu),Plks成為治療惡性腫瘤的重要靶標分子,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一系列的Plks抑制劑而且它們的抗腫瘤活性已在大量的體內(nèi)外活性研究中得以證實。其中,ON01910作為一種有效的Plks抑制劑已經(jīng)進入臨床三期研究階段,該化合物對多種腫瘤細胞(包括一些抗藥性的細胞株)的半數(shù)抑制濃度在納摩爾濃度范圍內(nèi)。ON01910的藥物代謝動力學性質(zhì)表現(xiàn)為血漿蛋白結(jié)合率高,消除快,半衰期短,而且低劑量給藥時主要在肝臟中消除,高劑量給藥時則主要通過尿排泄。更有組織分布研究表明,肝中的藥物蓄積最多,其次是腎,不良反應(yīng)主要表現(xiàn)為輕微的血液毒性和肝損傷,并無嚴重的骨髓抑制、神經(jīng)病變或心臟毒性。 基于me-too藥物研發(fā)的一般策略,本文對ON01910進行專利研究并分析總結(jié)該類化合物的構(gòu)效關(guān)系,進行局部結(jié)構(gòu)改造,以改變藥物的酸堿性、脂水分布系數(shù)、體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化的方向與延長作用時間。同時嘗試通過拆分或手性立體合成,將外消旋體類似物兩種構(gòu)型的異構(gòu)體分別進行研究。另一方面引入羥肟酸基團,使之以前藥形式給藥,改善ON01910在體內(nèi)的ADME過程,提高生物利用度,而且可發(fā)揮羥肟酸與金屬離子的螯合作用,作用于HDAC、APN、MMP等金屬蛋白酶,影響多條信號通路而抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展。以4-甲氧基-3-硝基甲苯為起始原料,經(jīng)NBS溴代、巰基乙酸(TGA)親核取代、30%H2O2氧化、與2,4,6-三甲氧基苯甲醛縮合、硝基還原及溴乙酸甲酯(BAM)親核取代生成(E)2-(2-甲氧基-5-((2,4,6-三甲氧基苯乙烯基磺�；�)甲基)芐胺)乙酸甲酯(L6),L6結(jié)構(gòu)中羧酸甲酯結(jié)構(gòu)被NaOH水解成羧酸(L7)或者與羥胺鉀反應(yīng)引入羥肟酸基團(L8),同時L7分別與氨基乙醇、賴氨酸、精氨酸、膽堿、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鉀和氫氧化鈉生成對應(yīng)的鹽(L9-L16),而且通過相似的制備方法,合成了具有亞磺酰基結(jié)構(gòu)的類似化合物,結(jié)構(gòu)經(jīng)ESI-MS及1H-NMR驗證。 除對ON01910類似物進行研究之外,本文在拼合原理的基礎(chǔ)上設(shè)計合成了4個a-硫辛酸衍生物,其中化合物Ⅰ2、 Ⅰ3由具有光學活性的硫辛酸制得,化合物Ⅱ則通過外消旋α-硫辛酸與抗癌輔助劑替拉扎明(TPZ)縮合制得,目標化合物具有顯著的抑制腫瘤細胞增殖活性,為該類化合物的設(shè)計與合成提供新思路。 本文最后對目標化合物的抗腫瘤活性進行了初步研究。首先,用熒光測定法驗證了L8、L21及Ⅰ1、Ⅱ?qū)DAC酶具有中等抑制活性。同時,采用MTT法測定了目標化合物對ES-2,K562,PC-3,MDA-MB-231、A549及U937細胞株的抑制增殖活性,結(jié)果表明這些化合物都具有較好的細胞毒活性,尤其是L7～8、L21～22,對被測定的三株細胞的IC50值均在1μmol·L-1以下。最后以PLC人肝癌荷NOD/SCID鼠模型對化合物L12、L13抗腫瘤活性進行評價,取得了較好的活性結(jié)果,對抗腫瘤化合物的研究具有理論指導意義與實際應(yīng)用意義。
[Abstract]:The abnormal expression of Plks (Polo-like kinase) is closely related to the occurrence and development of tumors. It has been proved that Plks are overexpressed in many kinds of tumor cells. Plks is a serine/threonine kinase expressed in dividing cells, which acts on mitosis and promotes cell proliferation. The content of Plks peaks in M phase of cell cycle. Plks has become an important target molecule for the treatment of malignant tumors due to its important role in cell proliferation and highly conserved structure. A series of Plks inhibitors have been found and their antitumor activities have been confirmed in a large number of studies in vivo and in vitro. ON01910 has been used as an effective Plks inhibitor. The pharmacokinetic properties of ON01910 are high plasma protein binding rate, rapid elimination, short half-life, and mainly in the liver at low doses. The dosage was given mainly through urine excretion. Some studies of tissue distribution showed that the drug accumulation in the liver was the highest, followed by the kidney. The main adverse reactions were mild hematotoxicity and liver injury, without severe myelosuppression, neuropathy or cardiotoxicity.
Based on the general strategy of me-too drug development, ON01910 was patented, and its structure-activity relationship was analyzed and summarized. Local structural modification was carried out to change the acidity and basicity of the drug, the distribution coefficient of lipids and water, the direction of metabolic transformation in vivo and prolong the action time. On the other hand, the introduction of hydroxamic acid groups into the formerly administered drugs can improve the ADME process of ON01910 in vivo and enhance its bioavailability. Moreover, the chelation of hydroxamic acid with metal ions can also be exerted, acting on HDAC, APN, MMP and other metalloproteinases, affecting multiple signaling pathways. Inhibition of tumor development. 4-methoxy-3-nitrotoluene was used as the starting material, NBS bromination, mercaptoacetic acid (TGA) nucleophilic substitution, 30% H2O2 oxidation, condensation with 2,4,6-trimethoxybenzaldehyde, nitroreduction and methyl bromoacetate (BAM) nucleophilic substitution to form (E) 2-(2-methoxy-5-((2,4,6-trimethoxystyrenesulfonyl) methyl) benzylamine) ethyl Methyl ester of acid (L6), methyl ester of carboxylic acid in L6 structure is hydrolyzed by NaOH to carboxylic acid (L7) or reacted with potassium hydroxylamine to introduce hydroxamic acid group (L8), at the same time L7 reacts with aminoethanol, lysine, arginine, choline, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide to form corresponding salts (L9-L16). Similar compounds with sulfonyl structure were identified by ESI-MS and 1H-NMR.
In addition to the study of ON01910 analogues, four a-lipoic acid derivatives were designed and synthesized on the basis of the principle of conjugation. Compounds I 2 and I 3 were synthesized from lipoic acid with optical activity. Compound II was synthesized by condensation of racemic alpha-lipoic acid with antitumor adjuvant tirazamine (TPZ). Inhibition of tumor cell proliferation activity provides new ideas for the design and synthesis of such compounds.
In the end, the antitumor activity of the target compounds was preliminarily studied. Firstly, L8, L21 and I 1, II showed moderate inhibitory activity to HDAC enzyme by fluorescence assay. Meanwhile, the antiproliferative activity of the target compounds to ES-2, K562, PC-3, MDA-MB-231, A549 and U937 cell lines was determined by MTT method. All of them had good cytotoxic activity, especially L7-8 and L21-22. The IC50 values of the three cells were all below 1 micromol.L-1. Finally, the anti-tumor activities of L12 and L13 were evaluated by the NOD/SCID mouse model of PLC human liver cancer, and the results were satisfactory. The study of anti-tumor compounds has theoretical significance and practical significance. Inter application significance.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R914

【共引文獻】

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本文編號：2236372