RPDQ抗肿瘤作用及其药代动力学研究

发布时间：2020-10-22 01:34

　　 RPDQ是首次半合成的新人参皂苷。论文开展了RPDQ的半合成、抗肿瘤活性、作用机制以及药代动力学研究。1.RPDQ的半合成以PDQ和D-核糖为起始原料,半合成得到以戊糖为糖基侧链的新奥克梯隆型人参皂苷RPDQ,产率为38.7%,纯度为99.0%。通过HR-MS,NMR等方法鉴定其结构为:(20S,24S)-12-O-α-D-呋喃核糖基-达玛-20,24-环氧-3β,12β,25-三醇。2.RPDQ抗肿瘤活性研究采用分子对接技术模拟RPDQ与肿瘤相关蛋白的结合模式以及相互作用,筛选出RPDQ可能的22个作用靶蛋白。选择打分函数较高的靶蛋白,结合相关文献,以S180细胞、人肺腺癌SPC-A-1细胞和A549细胞为研究对象,采用MTT法测试了RPDQ的体外抑制癌细胞增殖活性。结果表明,RPDQ能较好的抑制以上3种癌细胞的增殖,且呈浓度依赖性。其中,对S180细胞的抑制作用最明显。灌胃给予RPDQ对S180荷瘤小鼠影响研究结果显示:与模型组比较,RPDQ36 mg/kg、18 mg/kg可显著降低荷瘤小鼠的实体瘤重量(P0.01、P0.05),抑制率分别为22.50%,14.25%,同时高、中剂量组可显著降低荷瘤小鼠的脾指数分别为3.84,4.26(P0.01、P0.05)和胸腺指数分别为1.02,1.11(P0.01、P0.05)。病理组织学结果显示模型组肿瘤细胞可见明显异型性,排列紊乱大小不一,与模型组相比,RPDQ高剂量组有明显改善。体内研究表明RPDQ对荷瘤小鼠实体瘤有抑制作用,且呈量效关系,可能是通过免疫抑制发挥抗肿瘤作用。灌胃给予RPDQ对S180腹水瘤小鼠影响研究结果显示:RPDQ高剂量组延长腹水瘤小鼠生存天数超过50天,与阳性药环磷酰胺作用类似。说明RPDQ对小鼠体内S180腹水瘤有抑制作用。3.RPDQ抑制S180荷瘤小鼠肿瘤生长的代谢组学研究基于UPLC-QTOF-MS结合多元统计分析技术,对RPDQ 36 mg/kg干预S180荷瘤小鼠后的血清样本进行测定,与正常对照组和模型组小鼠进行比较分析,结果表明,RPDQ干预后,可显著回调白三烯A4、磷脂酰乙醇胺、视黄酯、L-谷氨酰胺、吲哚乙醛和亚油酸等16个内源性小分子物质的水平。推断RPDQ可能通过调控花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化、视黄醇代谢、亚油酸代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、色氨酸代谢等7个代谢途径而发挥抗肿瘤作用。4.灌胃给予大鼠RPDQ的药代动力学研究基于UPLC-MS/MS、UPLC-QTOF-MS法研究RPDQ在大鼠体内的吸收、分布、排泄、代谢规律。(1)建立了测定大鼠血浆中RPDQ的UPLC-MS/MS定量方法,其LLOQ、线性范围、特异性、准确度、精密度、稀释可靠性、提取回收率、基质效应和稳定性等均满足药代动力学研究的要求。灌胃给予大鼠6、12、24 mg/kg RPDQ以及静脉注射0.3 mg/kg RPDQ的血药浓度-时间曲线研究表明,灌胃后,RPDQ被缓慢吸收,达峰时间为7.25 h;而后被缓慢清除,给药后60 h血浆中仍可检测到RPDQ;灌胃给予RPDQ的生物利用度平均为5.15%。(2)建立了测定大鼠组织中RPDQ的UPLC-MS/MS定量方法,并测定了灌胃给予RPDQ 12 mg/kg的大鼠体内的分布。结果表明,给药后RPDQ迅速分布到各个组织中,主要分布在胃、大肠、小肠等消化道系统中,子宫和肝也是药物分布较为集中的器官,睾丸及脂肪中分布较少。(3)建立了测定大鼠粪、尿和胆汁中RPDQ的UPLC-MS/MS定量方法,并测定了灌胃给予RPDQ 12 mg/kg后大鼠体内的排泄。结果表明,粪样和尿样中RPDQ在8-12 h达最大排泄速率,胆汁中RPDQ 6-8 h达最大排泄速率。粪样和尿样96 h内累积排泄量分别为38.30±3.66%和6.39±0.12%;胆汁在36 h内累积排泄量仅为0.09%。总累积排泄量为44.69%。提示RPDQ在体内存在一定的代谢消除。(4)通过UPLC-QTOF-MS联用UNIFI代谢产物解析平台,分析鉴定了灌胃给予RPDQ 24 mg/kg的大鼠体内的代谢物。结果表明,RPDQ在体内广泛代谢。共鉴定了包括原型药物RPDQ在内的14个代谢产物,其中I相代谢产物4个,II相代谢产物9个。代谢途径包括脱水、加氢及脱糖等I相代谢;甲基化、羟基化、乙酰化、硫酸化、磷酸化、半胱氨酸结合、甘氨酸结合、谷胱甘肽结合及葡萄糖醛酸化等II相代谢,且II相代谢为主要代谢途径。综上,通过本论文的研究,半合成了以D-核糖为糖基侧链的新奥克梯隆型人参皂苷RPDQ,药理试验研究证明了RPDQ具有较好的抗肿瘤作用,一方面可能是通过免疫抑制而发挥抗肿瘤作用,另一方面,可能通过调控花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化等7个内源性代谢途径而起到抗肿瘤作用。药代动力学研究表明,该新人参皂苷具有缓慢吸收、缓慢消除、分布和代谢较广泛、生物利用度较高的特点。为新人参皂苷的进一步研究与开发提供了理论基础和数据支持,同时也为戊糖糖苷类化合物的PK-PD研究提供了新的思路与方法。创新点:1、针对自然界中未见戊糖苷类人参皂苷,首次合成了糖链为D-核糖的新人参皂苷RPDQ。2、首次对新人参皂苷RPDQ开展了体内外的抗肿瘤活性筛选,并确认了其抗肿瘤作用。3、首次对新人参皂苷RPDQ抗肿瘤作用的代谢组学进行研究,发现了其发挥药理作用可能的代谢途径。4、首次对新人参皂苷RPDQ开展了药代动力学研究,获得了ADME各项药动学参数。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R285
【部分图文】：

吉林大学博士学位论文作为新型能量因子具有抗疲劳、耐缺氧的作用；D-核糖还在医疗，美容个领域有着很重要的作用。D-核糖可以提高机体免疫力，改善蛋白质治疗肌肉纤维痛，帮助减肥，也可以合成制备核糖二酯，用来调节纤维手术中，将 D-核糖配制成保护液来保护心脏[16]。在美容产品中添加 D-有效减少皱纹，延缓了皮肤的衰老[17]。综上所述，因此采用D-核糖与PDQ合成新型抗肿瘤人参皂苷具有重要材料和仪器1 材料PDQ 为实验室自制，批号:20150520，纯度为 99.0%。D-核糖购自萨恩（上海）有限公司，批号: SL400569，纯度为 99%。结构图如图 2.1。

乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、4 分子筛、无水吡啶天津新通精细化工有限公司碳酸银三氯乙腈、DMAP、苯甲酰氯、无水二氯甲烷 萨恩化学技术（上海）有限公司DBU、TMSOTf、硅藻土、33% HBr-HOAc 溶液、 萨恩化学技术（上海）有限公司2.1.3 仪器设备XD2000A 型旋转蒸发器（上海贤德实验仪器有限公司）；S82-2 型磁力搅拌器（上海志威电器有限公司）；SHB-ZII 型循环水式多用真空泵（上海豫康科教仪器有限公司）。2.2 实验方法通过查阅文献[18-20]初步确定了实验方法以及实验条件，具体合成技术路线如图 2.2。

RPDQ的1HNMR谱图
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本文编号：2850902