嘌呤類細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑的設計、合成及其生物活性評價.pdf

1、惡性腫瘤是危害人類生命健康的疾病。2008年全世界有1200萬人診斷患有癌癥并且760萬人死于癌癥。預計全世界因癌癥死亡人數(shù)將繼續(xù)增加,如果不進行干預,到2030年每年有2700萬新發(fā)癌癥病例,而且每年的死亡人數(shù)將達1700萬,其中絕大部分將發(fā)生在發(fā)展中國家。因此,惡性腫瘤已經(jīng)成為全人類共同關(guān)心的重大問題,掌握惡性腫瘤的發(fā)病原因及發(fā)生發(fā)展的分子機制,尋找高效低毒的選擇性抗癌藥物已成為醫(yī)學領(lǐng)域研究的重大任務。腫瘤是一類漸進性細胞周期調(diào)控機

2、制異常的疾病,而細胞周期調(diào)控異常均是由CDK/cyclin失調(diào)直接或間接導致的。因此,對CDKs的研究已經(jīng)成為抗腫瘤藥物研究的重要靶點,而針對這一靶點的設計合成并尋找高抑制活性和選擇特異性的小分子CDK抑制劑越來越受到藥物化學研究者的關(guān)注。
　　本論文以已經(jīng)入臨床Ⅱ期研究的第一個選擇性的、具有口服生物利用度的CDKs抑制劑R-roscovitine為先導物,同時結(jié)合NU2058的結(jié)構(gòu),根據(jù)CDK2蛋白與配體的結(jié)構(gòu)解析結(jié)果,分析其構(gòu)

3、效關(guān)系,在保留R-roscovitine和NU2058與CDK2結(jié)合位點形成氫鍵的基礎上,增加與CDK2的ATP結(jié)合口袋的結(jié)合位點,共設計、合成了三個系列共計26個嘌呤類化合物。所合成的化合物都經(jīng)過核磁共振氫譜、電噴霧質(zhì)譜和高分辨質(zhì)譜等方法進行了結(jié)構(gòu)確證,經(jīng)文獻檢索工具證實,所合成的目標化合物均為新型化合物,未見文獻報道。
　　目標化合物對體外CDK1/cyclin B抑制活性的初步實驗結(jié)果表明,化合物W7、Q1、Q3、Q4、Q8

4、、D1在10μM濃度水平的抑制活性優(yōu)于先導物Roscovitine,同時化合物W5、W9、Q6、D7和D8在10μM濃度水平上與Roscovitine的抑制活性比較接近。通過MTT法對HCT116、MDA-MB231和PC-3的體外抗腫瘤實驗結(jié)果表明,所合成的到的三個系列的大部分化合物抗腫瘤活性優(yōu)于先導化合物R-roscovitine,且對HCT116細胞有較強的選擇性。Q系列化合物結(jié)構(gòu)中的6位用環(huán)己基甲胺來替代W系列中的芐胺后,化合物

5、的抗腫瘤活性增加,表明環(huán)己基在提高化合物活性方面的有重要作用。另外,在D系列中,通過化合物D1與R-roscovitine的抗腫瘤活性相比較也表明環(huán)己基能提高化合物的抗腫瘤活性。在該系列中通過對D3、D4和D9的實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),用氨基酸來取代嘌呤環(huán)的2位后會導致抗腫瘤活性大幅度的降低,這一結(jié)果表明氨基酸中的羧基不利于化合物的抗腫瘤作用,而引入其他類型的氨基醇后也不能有效地提高化合物的抗腫瘤活性。
　　綜上所述,本研究選擇CDK作為抗

6、腫瘤藥物的靶點,根據(jù)CDK的三維結(jié)構(gòu)及與ATP活性位點的作用方式,以R-roscovitine和NU2058為先導化合物,利用計算機輔助藥物設計的手段,共設計、合成了三個系列嘌呤類的小分子CDK抑制劑。通過對目標化合物的活性測定發(fā)現(xiàn),Q1、Q3、Q4和Q8對CDK1/cyclin B酶抑制作用和對腫瘤細胞的抗腫瘤活性均很好,可對其做進一步的生物活性研究。在以后的研究中,也可以將其作為抗腫瘤先導化合物,進行結(jié)構(gòu)修飾和優(yōu)化,進而發(fā)現(xiàn)活性更好