喜樹堿衍生物的設(shè)計(jì)、合成及初步評價(jià).pdf

1、喜樹堿是具有抗腫瘤作用的天然生物堿。其作用機(jī)制獨(dú)特，主要通過作用于拓?fù)洚悩?gòu)酶I阻礙DNA的復(fù)制而發(fā)揮作用，是較為經(jīng)典的先導(dǎo)化合物之一。迄今已有三個(gè)喜樹堿衍生物藥物上市(Irinotecan, Topotecan和Belotecan)，另有數(shù)十個(gè)衍生物正處于臨床試驗(yàn)研究中。
　　在各類喜樹堿衍生物中，7-乙基-10-羥基喜樹堿（SN-38）活性較高。SN-38雖然具有高活性，但其溶解性很差，成藥性較差，迄今未開發(fā)出成功的SN-38制

2、劑。盡管由于其過低的水溶性導(dǎo)致其體內(nèi)生物利用度低，但適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)修飾可提高體內(nèi)生物利用度。因此本課題選擇以SN38為先導(dǎo)化合物，針對其10位羥基進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾。一方面，10位羥基為非必需基團(tuán)，且針對10位碳進(jìn)行的適當(dāng)化學(xué)修飾往往能增強(qiáng)化合物的抗腫瘤效果；另一方面，羥基反應(yīng)活性高，方便加以結(jié)構(gòu)改造。共設(shè)計(jì)并合成了兩類新型喜樹堿衍生物。此處為圖片略過
　　本課題設(shè)計(jì)了羧烷基類喜樹堿衍生物。通過在10位的羥基上引入具有不同烷基鏈長度極性基團(tuán)

3、羧基，一方面利用羧基的極性提高水溶性；另一方面，羧基生物相容性較好，易于提高化合物的透膜性，改善藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，有助于提高生物利用度；同時(shí)還考察不同長度脂肪酸直鏈對抗腫瘤活性影響。
　　本課題設(shè)計(jì)了西佛堿喜樹堿衍生物。2001年由Sabrina D,Anna F等人首次發(fā)表的7-西佛堿類喜樹堿衍生物系列共計(jì)37個(gè)，在體外非小細(xì)胞肺癌 H460細(xì)胞株中，27個(gè)化合物的細(xì)胞毒性優(yōu)于對照藥物拓?fù)涮婵担?2個(gè)化合物優(yōu)于SN38。因此，本課

4、題設(shè)計(jì)在10位上引入西佛堿結(jié)構(gòu)，研究西佛堿類結(jié)構(gòu)是否有助于提高喜樹堿抗腫瘤活性,以期探索出抗腫瘤活性更高的喜樹堿衍生物。
　　本課題對目標(biāo)化合物的合成方法進(jìn)行了探究。對于羧烷基類化合物，我們以SN38為原料，以 DMF為溶劑，在氬氣保護(hù)下與溴代脂肪酸乙酯通過親核取代成醚，引入相應(yīng)的脂肪酸酸乙酯，繼而在堿性條件下充分水解后，經(jīng)鹽酸酸化得到目標(biāo)化合物。對于西佛堿類目標(biāo)化合物的合成，首先利用溴丙酮與10位羥基通過親核取代成醚鍵，引入酮羰

5、基，進(jìn)而與相應(yīng)的氧取代羥胺鹽酸鹽在甲醇、吡啶溶液內(nèi)回流反應(yīng)，通過親核加成得到西佛堿類目標(biāo)化合物。共合成目標(biāo)化合物22個(gè)，其中羧烷基類化合物14個(gè)，西佛堿類化合物8個(gè)。所有化合物結(jié)構(gòu)均1H-NMR和MS經(jīng)確證。
　　采用MTT法對其進(jìn)行了體外細(xì)胞毒性評價(jià)，實(shí)驗(yàn)測試了目標(biāo)化合物對SPCA-1（人肺癌細(xì)胞株）、MCF-79(人乳腺癌細(xì)胞株)的體外細(xì)胞毒性。結(jié)果表明，新衍生物具有較高的體外抗腫瘤活性，所測試的15個(gè)化合物中有13個(gè)IC50

6、值顯著低于伊立替康，特別是化合物ZBH-HY-05、06、07三個(gè)新衍生物的體外抗腫瘤活性可高達(dá)伊立替康的25倍以上。對于MCF-79人乳腺癌細(xì)胞株，化合物ZBH-HY-05、06、07、16、17、18、20表現(xiàn)突出，其中化合物16的體外抗腫瘤活性可達(dá)伊立替康的10倍以上。
　　初步構(gòu)效關(guān)系分析表明：羧烷基類目標(biāo)化合物的抗腫瘤活性隨著直鏈脂肪酸的增長而增強(qiáng)；西佛堿類目標(biāo)化合物的抗腫瘤活性隨著親脂性基團(tuán)的增多而減弱。綜上，本論文以