EGFR酪氨酸激酶抑制剂的设计、合成和生物活性筛选以及吡咯类化合物的合成研究

发布时间：2020-10-23 09:26

　　 肺癌是我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。其中非小细胞肺癌约占所有肺癌的85%,约75%的患者发现时已处于中晚期,5年生存率很低。而对于晚期非小细胞肺癌患者来说,靶向治疗是临床上一种理想的治疗方式。表皮生长因子受体(EGFR)是目前治疗非小细胞肺癌的一个重要靶点。以EGFR作为靶点的药物主要分为两类,一类是单克隆抗体药物,另一类是小分子激酶抑制剂。目前为止,已有多个小分子激酶抑制剂上市应用于临床治疗。其中可逆性抑制剂(吉非替尼等)在治疗非小细胞肺癌时,大部分患者会出现耐药问题,T790M突变是其获得性耐药的主要原因。而不可逆抑制剂(奥希替尼等)可以与靶标蛋白形成稳定共价键,进而提高药物亲和力。这类抑制剂的出现为克服吉非替尼耐药提供了新的药物设计思路。本文基于对嘧啶类EGFR激酶抑制剂和突变EGFR蛋白结晶复合物的构效关系分析,设计合成了 53个化合物。化合物主要分为二类:一类是以嘧啶类抑制剂为结构基础,于其丙烯酰胺双键上引入不同的取代基团(如卤素,三氟甲基以及苯基),试图通过改变Michael受体的加成性质进而提高化合物活性和安全性的化合物(系列12、17和21);另一类是连有丙烯酰胺片段的咪唑并吡啶类化合物(系列32和43)。所有合成化合物均通过氢谱、HPLC-HRMS以及熔点检测表征。所有化合物均进行了体外细胞抗增殖抑制活性评价。结果表明,12,17和21系列中大部分双键上引入氟原子或氯原子的化合物对EGFRWT高表达的人表皮癌细胞株A431和Gefitinib耐药的人非小细胞肺癌细胞株H1975(EGFRL858R/T790M)有较好的增殖抑制活性。选取细胞抑制活性较好的10个化合物进行体外激酶抑制活性评价。结果显示,无论是对双突变EGFRL858R/T790M激酶或是野生型EGFRWT激酶,双键上引入氯原子的化合物较引入氟原子的化合物都表现出更好的抑制活性。进一步选取氯代化合物121和氟代化合物12j进行小鼠体内药效评价,这两个化合物都没有表现出明显的抑制肿瘤生长效果。同时在小鼠肝S9代谢稳定性评价中支现双键引入氯原子的化合物代谢稳定性不佳,这佐证了化合物121在动物体内药效不佳的原因。而化合物12j可能是由于其激酶活性一般影响了化合物对小鼠体内肿瘤的抑制效果。而在32和43系列化合物的细胞活性评价中我们发现了苗头化合物43a和38c,这两个化合物对H1975和A431细胞株的抑制活性与阳性药C01686和WZ4002接近,同时他们具有对EGFRL858R/T790M突变细胞株H1975良好的选择性。目前对这两个化合物后续的活性评价仍在继续。除了EGFR抑制剂外,本论文还开发了一种N-取代-2-氨基-3-氰基吡咯的合成方法。该类吡咯是多种药物合成的中间体并且具有较强的应用价值。该方法是以硝基环氧化物,苯胺以及丙二腈为合成子反应生成相应吡咯的。该反应的特点为原料合成简单,反应步骤少,操作简单以及反应条件温和。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R91
【部分图文】：

ＥＧＦＲ及其酪氨酸激酶抑制剂的研究进展??白［４］。ＥＧＦＲ从Ｎ末端到Ｃ末端主要是由三个部分结构组成，它们分别是胞外区??（ＥＣ），跨膜区（ＴＭ）以及胞内区，其结构见图１．１。??Ａ??Ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ??ｄｏｍａｉｎｓ??（ＥＣ）?Ｔｒａｎｓ－?＆?ｊｕｘｔａ－ｍｅｍｂｒａｎｅ??ｓｅｇｍｅｎｔｓ?（ＴＭ?＆?ＪＭ）??＼＼??ｍｅｍｂｒａｎｅ?％??ｒ?Ｄｅｌ７２２－７２６?ａｔ??Ｋｉｎａｓｅ?ｄｏｍａｉｎ?（ＫＤ）做?ｐ３－ａＣ?ｌｏｏｐ??Ｓ７４４Ｌ?ｌ８３４ｒ??＇＾６９５Ｓ＾ｔ／Ｋ９ｍ％?Ｌ８３７Ｑ??Ｃ－ｔｅｒｍｉｎａｌ?ｔａｉｌ？＼?Ｐ?ｌｏｏｐ＃ｉｌ＾＾「ｙｒ８４５??ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ??ｌｏｏｐ??〇?Ｔｙｒ?ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎ?ｓｉｔｅｓ??图１．１表皮生长因子受体（ＥＧＦＲ）结构图［２］??ＥＧＦＲ的胞外区又是由４个结构域组成的，它们分别是结构域Ｉ、丨丨、ＩＩＩ和丨Ｖ，??也被称为结构域Ｌｌ、Ｓｌ、Ｌ２＊Ｓ［５］。结构域Ｉ和ＩＩＩ包含了胞外区蛋白３７％的氨??基酸残基且这两个区域为Ｐ螺旋折叠结构。而结构域ＩＩ和ＩＶ则是富含半胱氨酸??的区域，这些氨基酸可以形成分子内二硫键，这与受体的二聚体形成有关联［６］。??胞外区蛋白结构见图１．２。ＥＧＦＲ的跨膜区是一块由２３个氨基酸残基组成的疏水??区域，并且是ａ螺旋结构［７］。而ＥＧＦＲ的胞内区则是由三个区域构成，合计５４２??个氨基酸残基。这三个区域分别是近膜区（ＪＭ），酩氨酸激酶区（ＴＫＤ）以及Ｃ－??末端区（ＣＴＤ）。近膜区是由约５０个氨基酸残基组成的

ＥｒｂＢ４。一系列因子ＥＧＦ，?ＮＲＱ?ＬＰＡ等结合到这些受体蛋白上会激活下游一系列??的信号通路，最终可以影响细胞的增殖，生长，分化以及转移等生理活动［１３］。该??家族信号通路见图１．３。??ＥＧＦＲ是ＥｒｂＢｓ家族中的重要成员之一，它的信号通路可以分为四个步骤：??（１）配体和受体结合；（２）受体二聚体的形成；（３）酪氨酸激酶区的活化和Ｃ－??４??

浙江大学博士学位论文?ＥＧＦＲ及其酪氨酸激酶抑制剂的研究进展??所以这两个结构域之间可以形成二硫键从而稳定构象。当内源性配体结合ＥＧＦＲ??受体时，结构域Ｉ与ＩＩＩ是以（３－螺旋状态存在，它们并没有改变构象［１６］。而结构??域ＩＩ和ＩＶ此时外翻暴露出来，其中一个受体蛋白上的结构域ＩＩ伸出一只“二聚臂”??与另一受体中的结构域ＩＩ相互连接。这祥的结合过程也发生在结构域ＩＶ中，最??终形成二聚体［１７］。ＥＧＦＲ二聚化过程见图１．４。??
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本文编号：2852851