基于光敏保护策略TPO模拟肽的设计与合成研究

发布时间：2017-11-10 15:17

  本文关键词：基于光敏保护策略TPO模拟肽的设计与合成研究

  更多相关文章： TPO模拟肽 PEG化 光敏策略 定点修饰 促血小板生成

【摘要】：核能与核技术与我们的生活息息相关,它们为我们带来便利的同时也增加了人们遭受辐射损伤的潜在危险。辐射损伤是指由电离辐射所致的急性,迟发性或慢性的机体组织损害。在核辐射损伤产生后,机体最先产生响应的是造血系统,临床表现为中性粒细胞、淋巴细胞以及白细胞、红细胞和血小板等血液关键组成的数量减少。血小板是维持血液正常功能必须的重要成分,它由骨髓成熟的巨核细胞分化而来,在止血、伤口愈合等生理过程中起到重要作用。目前针对造血系统的药物多集中于白细胞及红细胞,而鲜有药物用于治疗血小板减少。因此开发能够迅速提升血小板数量的药物具有十分重要的意义。血小板生成因子(TPO)是一种作用于巨核细胞-血小板生成系统的细胞因子,能够诱导巨核细胞分化成为血小板。TMP是一种具有十四个氨基酸残基的活性肽,其具有与TPO类似的作用但具有较大的结构差异性,因此不会引起同源免疫反应。在综述了各种升血小板药物的基础上,本论文以血小板生成素模拟肽TMP为先导化合物,对其进行结构改造和修饰,以期获得药效更强的活性分子,为进一步克服TMP药代动力学不佳的缺点,发现防治核辐射损伤的新药,奠定理论与实验基础。本文工作主要取代如下进展:1.多模微波辅助制备PEG化聚苯乙烯树脂。聚苯乙烯树脂目前仍是固相合成中最主要的固相载体,但在极性溶剂中较差的溶胀性限制了在某些情况下的使用,通过对树脂进行PEG化后能使其获得更好的溶剂相容性。常规化学手段的PEG修饰耗时长,原料消耗大,而我们发现多模微波辅助能克服以上缺点,能够快速完成聚苯乙烯树脂的PEG化。与传统方法相比,该方法操作简单,快速高效,为实验室快速制备PEG化聚苯乙烯树脂提供了参考,并最终使用自行制备的PEG树脂完成目标产物的合成。2.制备得到了一种用于多肽合成的快速光解去保护的分子。对于简单多肽的合成,通常使用Fmoc-tBu和Boc-Bn策略即可完成。若需要合成结构更为复杂的肽,例如环肽或定点修饰肽,则需要使用其它特殊保护基。光敏保护基是通过光的作用下发生分解的一类分子,其优势在于不需要化学处理,仅通过紫外光照即可完成去保护,因此通过与其它保护基搭配使用,能够方便的对复杂化合物进行合成和修饰。在多肽固相合成中,由于受到树脂透光度及多肽分子活性影响,光敏方法未能广泛使用。在综述了若干种光敏保护基后,我们选定了2-(2-硝基苯基)-乙基(Npp)作为研究对象。利用易得的原料,合成了五种不同的光敏保护基。在探讨了反应机制以及并考察了各种特性后,最终得到出了一例令人满意的光敏保护基,并以此建立了一种合成环肽的策略。该保护基能够完全耐受Fmoc-tBu策略,且光解速度极快,在常规的聚苯乙烯树脂上仅需三十分钟即可完成去保护。基于该策略,能够方便的用于制备环肽和进行侧链修饰,因此对于制备复杂多肽具有十分重要的意义。使用自行建立的光化学方法,结合Fmoc-tBu策略,成功合成了一个海洋环肽。与文献方法相比,合成步骤更少,制备成本更低,避免了反复的酸处理,色氨酸侧链无需保护,且产率高于文献。环肽结构通过HRMS、1HNMR和13CNMR鉴定。之后将该策略用于TPO模拟肽的修饰中,合成制备了一系列侧链修饰物和环肽,终产物通过RP-HPLC进行纯化,使用MALDI-TOF对结构进行确证。3.在综述了若干光敏树脂后,我们制备了三种光敏连接臂,分别使用聚苯乙烯和PEG聚苯乙烯树脂作为固相载体制备得到了6种光敏树脂。通过使用氨基酸对其进行负载,考察了各树脂的负载率情况。随后考察了连接臂的酸碱稳定性并对制备的光敏树脂进行了光脱除测试并进行了比较,发现了一例未见报道的光解快速的安全拉手型光敏树脂,为制备全保护肽段提供了参考。同时,发现了trigger安息香树脂的酸敏感特性,可作为常规肽合成树脂使用。4.本文基于TMP为先导化合物,设计了其D型氨基酸替换、N端酰化、主链修饰、侧链修饰、环化等新化合物。通过活性筛选,发现了5-溴阿魏酸酰化的TMP具有明显的升红细胞、血红蛋白和血小板的作用,提升N端进行酰化提高脂溶性有可能会增强血小板的活性,为升血小板抗辐射新化合物的发现提供了新的活性分子,值得进一步研究。本文工作建立了一种高效快速且能耐受Fmoc-t Bu策略的光敏方法,并成功应用于两例环肽的合成,共合成16个TPO模拟肽衍生物。按照辐射所致的小鼠造血损伤模型,初步评价了拟肽类化合物的活性。初步结果表明,使用具有抗辐射活性的小分子将N端进行酰化后,可与TMP形成孪药,并改变TMP的油水分配系数,具有明显的提升红细胞,血红蛋白和血小板的作用。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R914.5

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本文编号：1167188