發(fā)布時間：2020-11-19 23:57

　　 酶是一切與生命有關(guān)的化學反應(yīng)的催化劑,它在新陳代謝、信號轉(zhuǎn)導和調(diào)控等方面起著關(guān)鍵性作用。離開了酶是就等于離開了生命的有機體。在腫瘤微環(huán)境下,某些酶的活性相對比正常的細胞更為發(fā)達和興旺。則治療腫瘤時候,藥物若能有效抑制與腫瘤生長與增殖相關(guān)酶的的活性,則腫瘤的生長也會被抑制。I型DNA拓撲異構(gòu)酶、二氫葉酸還原酶和硫氧還蛋白還原酶是在腫瘤微環(huán)境下高表達的三種酶,對腫瘤的生長起著關(guān)鍵作用。本文分別合成了這三種酶抑制劑,并探討了它們的抗腫瘤應(yīng)用。(一)喜樹堿(CPT)是臨床上用于治療消化道腫瘤(如胃癌和腸癌)的最有效藥物之一。它能有效地抑制I型DNA拓撲異構(gòu)酶(TOPO I)的活性使腫瘤細胞無法正常復制DNA,最終殺死腫瘤細胞。但由于其毒副作用大,臨床上的應(yīng)用也被限制。據(jù)此,我們合成了基于二硫鍵的腫瘤靶向性的喜樹堿前藥Biotin-ss-CPT。通過對不同腫瘤細胞和對應(yīng)正常細胞抗增殖效果發(fā)現(xiàn),它能選擇性地進入腫瘤細胞(MGC 803胃癌細胞),然后通過生物響應(yīng)被還原為CPT,抑制TOPO I活性,最終使腫瘤細胞死亡。體內(nèi)抗腫瘤結(jié)果表明:Biotin-ss-CPT的抗腫瘤效果接近于單獨CPT,有效使腫瘤區(qū)域細胞壞死,并且沒有CPT的肝腎毒性,也沒有明顯的體重下降等副作用。解決了CPT選擇性差,毒副作用大的關(guān)鍵問題。(二)宮頸癌是目前最常見的婦科惡性腫瘤之一,X-射線放療常用于宮頸癌的治療,但是很多時候單獨的放療效果不明顯,主要原因之一是會引起二氫葉酸還原酶(DHFR)的基因擴增,使DHFR活性大大增加。DHFR是合成DNA前體物胸苷重要的酶,DHFR活性增加會促使腫瘤細胞DNA的復制。使放療效果減弱。為了提高放療效果,我們合成了一系列甲氨蝶呤(MTX)類似物作為DHFR抑制劑。通過活性篩選發(fā)現(xiàn)化合物2a能有效抑制二氫葉酸還原酶(DHFR)的活性.通過2a聯(lián)合X-射線放療(4 Gy)能起到很好的效協(xié)同作用殺死宮頸癌細胞。并且比MTX具有更好的選擇性和放療增敏性。細胞實驗表明2a+4 Gy能明顯地誘導細胞進入Sub-G1期,使線粒體膜電位明顯去極化,產(chǎn)生大量ROS,有效激活Caspase-3、-8和-9。體內(nèi)抗腫瘤效果表明2a聯(lián)合放療的沒有MTX那樣的肝腎毒性、沒有引起明顯體重下降。但其抗腫瘤效明顯比單獨的2a或放療效果好。證明我們設(shè)計合成的二氫葉酸還原酶抑制劑聯(lián)合放療能有效逆轉(zhuǎn)放療引起的耐射線問題,能有效殺死腫瘤細胞,是一種很好的嘗試,值得進一步開發(fā)和研究。(三)惡性黑色素瘤對X-射線放療不敏感主要原因之一是因其氧化還原系統(tǒng)比較發(fā)達,對于放療所產(chǎn)生的活性氧容易被其硫氧還蛋白還原酶(TrxR)所清除,使其較耐射線而導致放療效果不明顯。順鉑類似物除了以核酸靶點之外,最近研究發(fā)現(xiàn)TrxR也是個重要的靶點。因此我們合成了兩個順鉑類似物作為TrxR抑制劑,通過在配體上引入不同取代基,對比抑制Trx R活性。同時聯(lián)合X-射線(2 Gy)放療作用于黑色素瘤A375細胞。實驗表明,化合物3b比3a更明顯地抑制Trx R活性。TrxR的活性被抑制失去清除ROS的能力,放療所產(chǎn)生的ROS大量堆積。不可逆的損傷腫瘤細胞結(jié)構(gòu),使放療效果大大提高。抑制劑3b+2 Gy抗腫瘤效果約是單獨3b的5倍,并且能有效誘導細胞周期進入Sub-G1期,使線粒體膜嚴重去極化,激活Caspase-3,-8和-9,最終使細胞死亡。本論文分別有針對的合成了Ⅰ型DNA拓撲異構(gòu)酶、二氫葉酸還原酶和硫氧還蛋白還原酶抑制劑,并探討研究了它們抗腫瘤應(yīng)用。首先為這三種酶抑制劑的設(shè)計合成提供了參考和思路。也為靶向性抗腫瘤前藥的合成提供了參考。亦為逆轉(zhuǎn)X-射線放療引起的耐射線問題提供具有參考價值的解決辦法。在化學合成,生物或臨床應(yīng)用方面具有很大的意義。
【學位單位】：暨南大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R91;R96
【部分圖文】：

瘤DNA拓撲異構(gòu)酶I靶向抑制劑的合成及其構(gòu)酶（topoisomerase）一種既能剪切 DNA 單鏈或雙鏈中新纏繞使其封口來更正 DNA 連環(huán)數(shù)的酶。拓撲異構(gòu)酶 I）能催化時候每次只作用于一條鏈，即催化接，如圖 2-1，并且它們不需要能量輔因子參與（如 ATP 異構(gòu)酶 II）則不同，它通過催化瞬間雙鏈酶橋的斷裂，接來改變 DNA 的拓撲狀態(tài)[8]。床上使用的最有效的 DNA TOPO I 抑制劑是喜樹堿類藥抑制該酶的活性，從而使 DNA 鏈斷裂，最終使腫瘤細

圖 2.2 紅樹木真菌當中提取分離得到氧雜蒽酮二聚體[9]。oncepción Alonso 等人[10]合成了許多的磷取代喹啉，體外活性試驗有優(yōu)秀的抗腫瘤活性。其中 6g，9c 和 10f 對 A549 細胞的 IC50值到，分別為 0.25 ± 0.03 μM，0.08 ± 0.01 μM 和 0.03 ± 0.04 μM。其中 7鐘內(nèi)對 DNATOPO I 的抑制率到達 92%和 95%（圖 2.3）。表明對 常好的抑制活性。

圖 2.3 磷取代喹啉（TOPO I 抑制劑）[10]。雖然有關(guān)以 DNATOPO I 為靶點的文獻不少，甚至相關(guān)報道的文獻雜志也有很多是藥學，醫(yī)學或化學方面的頂尖期刊，但基本上這些報道的化合物極少能成為上市藥物，別說上市，進入三期工二期的都寥寥無幾。目前以 DNATOPO I 為靶點的藥物還數(shù)喜樹堿衍生物，如拓撲替康，羥基喜樹堿等。其實這也是當前研究與產(chǎn)學研矛盾之一，許多研究成果以論文形式發(fā)表在頂尖期刊上，似乎研究的內(nèi)容做的越復雜、概念堆積越多，它就發(fā)的越高，實際上東西越復雜，它就越說不清。則尤其是藥物，各種基團越多分子越龐大，就越不可能成為藥物。這在五倍率法則里也說得很清楚[11]。基于腫瘤細胞的各種生物化學屬性的化學藥物設(shè)計已經(jīng)逐漸變成創(chuàng)新藥物的重要的策略，根基這種創(chuàng)新理念設(shè)計的藥物能夠提高腫瘤細胞靶向性，增強生物相容性，和減少一些潛在的毒副作用。合理的設(shè)計合成藥物傳輸系統(tǒng)（DDS）
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 郗照勇;劉揚中;;順鉑耐藥的分子機制[J];中國科學:化學;2014年04期

2 ;Detection of apoptosis induced by new type gosling viral enteritis virus in vitro through fluorescein annexin V-FITC/PI double labeling[J];World Journal of Gastroenterology;2008年14期

本文編號：2890624