【摘要】：槐定堿是從豆科槐屬植物中提取的生物堿單體,具有廣泛的生物活性。2005年鹽酸槐定堿注射液被批準(zhǔn)上市,用于治療滋養(yǎng)細(xì)胞癌,其療效和安全性得到普遍認(rèn)可。鑒于其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)與生物活性,本課題組前期以槐定堿為先導(dǎo)物,通過初步抗腫瘤構(gòu)效關(guān)系研究,發(fā)現(xiàn)了全新結(jié)構(gòu)的槐定酸化合物6B(圖1),其抗肝癌HepG2活性大大提高(Bioorg Med Chem Lett.,2012)。與槐定堿相比,具有三環(huán)骨架的槐定酸衍生物具有多重優(yōu)勢：1、由四環(huán)結(jié)構(gòu)變?yōu)槿h(huán),結(jié)構(gòu)簡單；2、修飾位點(diǎn)增多(11-側(cè)鏈、12-取代),可衍生出種類繁多的類似物；3、活性大幅度提高,化合物6B的活性比槐定堿高出一個(gè)數(shù)量級。IC50=208.4 uM for HepG2 cell IC50=39.8 uM本論文在上述工作基礎(chǔ)上,以槐定酸6B為先導(dǎo)化合物,針對其結(jié)構(gòu)中的多個(gè)結(jié)構(gòu)位點(diǎn)(見圖1),如11-側(cè)鏈、12-取代以及C-5的立體構(gòu)型等,開展了較為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)修飾與優(yōu)化,通過體外抗肝癌HepG2細(xì)胞活性評價(jià),闡明了該類化合物的抗腫瘤活性的構(gòu)效關(guān)系,總結(jié)如下：1)5R構(gòu)型為活性必需,當(dāng)C-5位手性碳變?yōu)镾構(gòu)型時(shí),衍生物抗腫瘤活性明顯下降甚至消失。2)12位N引入芳環(huán)甲基(萘甲基、葸甲基、鹵代芐基)時(shí),活性明顯上升；引入萘(蒽)甲基時(shí),整個(gè)分子的脂溶性過高,致其毒性增加,因此后續(xù)研究保留12位N為對氯芐基。3)將12位N的對氯芐基變換為對氯苯甲酰基時(shí),活性下降；當(dāng)變換為對氯苯磺�；鶗r(shí),活性基本保持。4)11位側(cè)鏈羧基不是活性必需基團(tuán),將其衍生為酯、伯醇、半縮醛、羥肟、酮、叔醇、烯時(shí)活性較高；醚、酸、酰胺、肟醚的活性較差甚至基本喪失；酯、醇、半縮醛、羥肟等活性基團(tuán)在體內(nèi)可能易被代謝。5)保留12位N的藥效團(tuán),通過調(diào)整11-位側(cè)鏈的基團(tuán)可使化合物擁有良好藥代及安全性等成藥性特征。根據(jù)活性篩選結(jié)果,我們選出IC50小于10μM的多結(jié)構(gòu)類型9個(gè)化合物,包括酯Z08、醇C08、C34、C35、酮T08A、烯X08C以及胺A08C、A08D、A08F,開展了抗瘤譜,耐藥腫瘤,作用機(jī)制,初步成藥性評價(jià)及體內(nèi)藥效學(xué)等研究�？沽鲎V篩選結(jié)果顯示：化合物Z08和C08對腸癌HCT116、肺癌H1299、惡性膠質(zhì)瘤U87、乳腺癌MCF-7以及口腔樣表皮癌KB細(xì)胞均表現(xiàn)出較高的抑制活性(IC50介于4～20μM之間),說明該類化合物具有廣譜抗腫瘤活性�？鼓退幠[瘤結(jié)果顯示,C34、C35、T08A、X08C對阿霉素耐藥的乳腺癌MCF-7細(xì)胞有較高的抑制活性(IC50在5.7～9.5μM之間),該類藥物與阿霉素不存在交叉耐藥,提示其具有與阿霉素不同的作用機(jī)制。初步作用機(jī)制顯示,化合物C08和C34能將肝癌HepG2細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期,C08在0.6 mg/mL濃度下對DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ顯示出抑制活性,這與槐定堿作用機(jī)制是一致的。分子對接模塊LigandFit發(fā)現(xiàn)C08與DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ-DNA復(fù)合物有較好的結(jié)合能力。藥代動(dòng)力學(xué)測試結(jié)果顯示,大鼠按25 mg/kg劑量一次性口服C08、C34、A08C后,三個(gè)化合物最高血藥濃度Cmax在3.4～5.9μM之間,達(dá)峰時(shí)間Tmax在0.6～4.6 h之間,半衰期T1/2在3.8～13.0h之間。急性毒性實(shí)驗(yàn)表明,C08小鼠口服LD50500mg/kg, A08C腹腔注射LD50在25 mg/kg到50mg/kg之間,在給藥劑量條件下,與對照組相比,體重?zé)o明顯變化。結(jié)果提示該類化合物具有較高的成藥性。最后,我們選擇A08C進(jìn)行體內(nèi)藥效學(xué)評價(jià),該化合物在給定劑量下顯示出抑制裸鼠腫瘤生長活性,且具有量效關(guān)系,與陽性藥阿霉素相比,未對裸鼠體重產(chǎn)生影響,值得進(jìn)一步研究。本論文累積合成了127個(gè)未見文獻(xiàn)報(bào)道的化合物,目標(biāo)物117個(gè),結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR,13C NMR 和 HRMS確證。其中33個(gè)化合物抗肝癌HepG2細(xì)胞IC50小于10μM；部分衍生物顯示出廣譜抗腫瘤活性且對耐藥腫瘤有效；另外,候選物還表現(xiàn)出良好藥代參數(shù)及安全性特征。結(jié)果提示,三環(huán)骨架的槐定酸衍生物構(gòu)建了一類全新結(jié)構(gòu)骨架的抗腫瘤化合物庫,此類化合物的作用機(jī)制不同于目前臨床使用的阿霉素,具有活性強(qiáng)、抗瘤譜廣、對耐藥腫瘤有效、成藥性高的特點(diǎn),是一類具有潛在應(yīng)用前景的化合物,深入的作用機(jī)制研究正在進(jìn)行中。相關(guān)研究內(nèi)容已申請中國專利(申請?zhí)枺篊N201310268482.4),現(xiàn)已進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段；部分研究內(nèi)容發(fā)表在European Journal of Medicinal Chemistry(2014)和ACS Medicinal Chemistry Letters (2014)雜志上。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R914.5;R96

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2408625