本文關鍵詞：新型AGT抑制劑的設計、合成及活性評價

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【摘要】：烷化劑類抗腫瘤藥物如替莫唑胺(TMZ)、尼莫司汀(ACNU)和卡莫司汀(BCNU)等主要通過導致DNA烷化損傷阻斷細胞DNA的復制與轉錄,進而誘導細胞凋亡,發(fā)揮抗腫瘤作用。然而,腫瘤細胞中含有的O~6-烷基鳥嘌呤-DNA烷基轉移酶(AGT)能夠修復烷化劑對DNA鳥嘌呤O6位造成的烷化損傷,使腫瘤細胞對化療藥物產生耐藥性。因此,多種AGT抑制劑被應用于臨床治療中以提高化療藥物的療效,但是不具有靶向性的抑制劑也會抑制正常細胞AGT活性,使其對藥物敏感性增加而死亡,影響化療療效。本研究開發(fā)了一種具有腫瘤細胞靶向性的AGT抑制劑,能夠特異性抑制腫瘤細胞AGT活性,達到提高化療藥物藥效的目的。腫瘤細胞中存在低氧微環(huán)境,利用這一特性,本研究合成了能夠在低氧環(huán)境中被特異性激活的AGT抑制劑——O~6-(3-硝基芐基)-鳥嘌呤(O~6-3-NBG,化合物d)及其還原產物O~6-(3-氨基芐基)-鳥嘌呤(O~6-3-ABG,化合物h)。以2-氨基-6氯嘌呤(化合物a)為原料,與甲基吡咯烷發(fā)生取代反應制得1-(2-氨基-嘌呤-6-)-1-甲基吡咯烷氯化物(化合物b),化合物b與3-硝基芐醇(化合物c)發(fā)生取代反應得到目標化合物d;以3-氨基芐醇(化合物e)為原料,與三氟乙酸酐反應制得2,2,2-三氟-氮-(3-羥基-芐基)乙酰胺(化合物f),化合物f與化合物b發(fā)生取代反應,制得氮-[3-(2-氨基-嘌呤-6-氧基)-芐基]-2,2,2-三氟乙酰胺(化合物g),化合物g脫氨基保護基得到目標化合物h。目標化合物及各中間體均經過UV、IR、1H NMR和ESI-MS進行了結構確證。對O~6-3-NBG的還原活性進行了研究,以鋅粉為還原劑模擬生理條件下(pH7.4)O~6-3-NBG的還原反應。將不同濃度的O~6-3-NBG溶液(50、75和100μM)經不同的反應時間(1、5、10、20和30 min)還原后,使用高效液相色譜法(HPLC)對還原反應體系中的組分進行定量分析;并對各主要組分定量分析方法的合理性進行確證。結果表明,還原體系組分濃度的日內RSD為0.12-2.85%,日間RSD為1.11-8.23%,滿足定量分析要求,實驗方案可行。同時,還原反應實驗表明,Zn/EDTA體系可將O~6-3-NBG還原成O~6-3-ABG,進一步表明O~6-3-NBG能夠在低氧條件下生成O~6-3-ABG,因此可能成為具有腫瘤組織靶向性的AGT抑制劑。在確認O~6-3-NBG能夠被還原為O~6-3-ABG的基礎上,對O~6-3-NBG和O~6-3-ABG與氯乙基亞硝基脲聯(lián)合用藥的腫瘤細胞抑制活性進行了研究。分別在常氧條件和低氧條件下處理人腦神經膠質瘤細胞SF763,設置ACNU組、ACNU與O~6-芐基鳥嘌呤(O~6-BG)聯(lián)合處理組(實驗組1)、ACNU與O~6-3-NBG聯(lián)合處理組(實驗組2)和ACNU與O~6-3-ABG聯(lián)合處理組(實驗組3),采用CCK-8法對細胞存活率進行測定。結果表明,常氧條件下,實驗組2與ACNU組無明顯差異,說明O~6-3-NBG在常氧環(huán)境中不能發(fā)揮AGT抑制作用;實驗組1和3的細胞存活率明顯低于ACNU組,表明O~6-BG與O~6-3-ABG均具有一定的AGT抑制活性。在低氧條件下,實驗組3的細胞存活率與常氧條件相比無明顯差異,說明O~6-3-ABG無論在常氧或低氧環(huán)境中均表現(xiàn)出良好的活性;實驗組2的細胞存活率低于其他實驗組且明顯低于有氧條件,說明O~6-3-NBG能在低氧條件下被特異性激活,發(fā)揮AGT抑制活性。同時,使用分子對接方法對O~6-BG、O~6-3-NBG和O~6-3-ABG與AGT蛋白(PDB數(shù)據(jù)庫編號1T39)的相互作用進行了研究,結果顯示三種化合物均能夠進入AGT活性中心,與蛋白形成氫鍵數(shù)目分別為4、3和5個,表明O~6-3-ABG的AGT抑制活性最強,O~6-BG次之,O~6-3-NBG活性最弱,這一現(xiàn)象與實驗結果相符。本課題合成了兩種新型的AGT抑制劑O~6-3-NBG與O~6-3-ABG,對O~6-3-NBG在Zn/EDTA體系中的還原反應進行了研究,運用HPLC法對還原反應組分進行了檢測,表明O~6-3-NBG能夠被還原生成O~6-3-ABG。在此基礎上對所合成抑制劑的活性進行了評價,其中,O~6-3-ABG在常氧和低氧條件下均具有較好的AGT抑制活性,而O~6-3-NBG在常氧條件下活性較弱,在低氧環(huán)境中卻能夠被特異性激活,發(fā)揮AGT抑制作用。本研究為設計靶向性AGT抑制劑的研究提供了新的思路,并對烷化劑藥物與AGT抑制劑聯(lián)合用藥的研究提供了實驗支持。
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R91;R914.5
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本文編號：1174647