低氧激活AGT抑制剂的合成及其活性研究

发布时间：2017-08-10 15:44

  本文关键词：低氧激活AGT抑制剂的合成及其活性研究

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【摘要】：氯乙基亚硝基脲类化合物(Chloroethylnitrosoureas,CENUs)是目前治疗神经胶质瘤等恶性肿瘤的重要化疗药物之一,通过产生DNA股间交联,抑制细胞正常复制,从而发挥抗癌作用。然而,CENUs在临床应用中表现出的耐药性问题阻碍了该类药物的进一步应用与开发。研究表明,肿瘤细胞内的DNA修复蛋白O6-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶(O6-Alkylguanine-DNA alkyltransferase,AGT)可对CENUs导致的烷化损伤进行修复,将鸟嘌呤O6位上的烷基转移到自身半胱氨酸残基上,使得损伤的DNA复原,从而导致耐药性的产生。近年来,已有多种AGT抑制剂被开发并与CENUs联合用药于肿瘤患者。其中,已经进入临床实验阶段的AGT抑制剂为O6-苄基鸟嘌呤(O6-Benzylguanine,O6-BG),临床研究表明其具有较低的毒副作用和良好的AGT抑制活性。然而,由于O6-BG作为AGT抑制剂不具有靶向性,在抑制肿瘤细胞内AGT活性的同时,亦会作用于正常细胞,引起正常细胞中AGT水平的降低,DNA损伤增强,最终导致化疗失败。因此,开发具有肿瘤细胞靶向性的AGT抑制剂已成为亟待解决的问题。本研究利用肿瘤细胞存在低氧微环境的特性,合成一种能够特异性的在低氧条件下激活的AGT抑制剂4-硝基苄基-(6-(苄氧基)-9氢-嘌呤-2)氨基甲酸酯(化合物4)。以O6-苄基鸟嘌呤为原料,与特戊酸氯甲酯经烷基化反应后,制得(2-氨基-6-(苄氧基)-9氢-嘌呤-9)戊酸甲酯(化合物1);化合物1与三光气发生羰基化反应后,与对硝基苯甲醇发生加聚反应,制得(6-(苄氧基)-2-((((4-硝基苄基)氧基)羰基)氨基)-9氢-嘌呤-9)戊酸甲酯(化合物3),化合物3脱烷基制成目标化合物4,反应中各中间产物和目标化合物结构均经UV、IR、1H NMR、13C NMR和ESI-MS表征。构建AGT抑制剂细胞毒性实验的细胞模型,为目标化合物的药效评价奠定前期实验基础。选择SF126、SF763和SF767三种人脑神经胶质瘤细胞,通过Western Blot实验测定其AGT水平,台盼蓝拒染法测定尼莫司汀(Nimustine,ACNU)作用于三种细胞24 h的细胞存活率,进而评价细胞中AGT活性与细胞毒性之间的关系。结果表明,SF763细胞AGT水平最高,细胞死亡率最低;而SF126细胞中AGT水平最低,细胞死亡率最高。说明三种细胞的AGT水平与细胞死亡率呈负相关,可以用于AGT抑制剂的活性研究。对化合物4与CENUs联合用药的抗肿瘤活性及其靶向性进行研究。在有氧和低氧条件下,分别设定ACNU、ACNU与O6-BG联合用药、ACNU与化合物4联合用药实验组和空白对照组,使用CCK-8法测定细胞存活率。结果表明,在有氧条件下,ACNU与化合物4联合用药作用于AGT水平分别为低、中、高的SF126、SF767和SF763三种细胞后,细胞存活率与ACNU单独作用的实验组无明显差异,而ACNU与O6-BG联合用药实验组的细胞存活率明显降低,说明化合物4在有氧条件下不具有AGT抑制活性。在低氧条件下,ACNU与化合物4联合用药实验组的细胞存活率显著低于有氧条件下的三个实验组,说明化合物4在低氧条件下具有良好的AGT抑制活性。结果表明,化合物4可以特异性地在低氧条件下激活,进而抑制AGT活性。因此,化合物4可能具有良好的肿瘤细胞靶向性。本课题合成了一种低氧激活靶向作用于肿瘤细胞的AGT抑制剂,并构建了适用于AGT抑制剂细胞毒性实验的细胞模型,在有氧和低氧条件下分别评价药物的细胞毒性作用。本工作不但为设计合成具有靶向性的AGT抑制剂提供了新思路,同时对未来合成新型具有AGT抑制活性的靶向亚硝基脲类抗癌药物奠定了基础。
【关键词】：氯乙基亚硝基脲 O6-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶 O6-苄基鸟嘌呤 低氧激活 抗癌活性
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R730.53
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本文编号：651553