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Bcl-2蛋白抑制剂的设计、合成及生物活性评价

作　者: 吕凯
导　师: 杜玉民；郑志兵
学　校: 河北医科大学
专　业: 药物化学
关键词: 抗肿瘤药物 Bcl-2 细胞凋亡结构改造抑制剂构效关系
分类号: R96
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

癌症是严重威胁人类生命健康的一类常见病和多发病。据世界卫生组织统计,2004年的癌症死亡人数达740万(约占所有死亡人数的13%),超过70%的癌症死亡病例发生在低收入和中等收入国家。预计癌症的死亡率将会继续增加,到2030年,将有1200万人死于癌症。目前,临床上常用的抗肿瘤药物主要是细胞毒类药物,这类抗癌药具有难以避免的选择性差、毒副作用强、易产生耐药等缺点。近年来,随着生命科学研究的飞速进展,恶性肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调节、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外基质的相互作用等各种基本过程正在被逐步阐明[1-3]。以一些与肿瘤细胞分化增殖相关的细胞信号转导通路的关键蛋白作为药物筛选靶点,发现选择性作用于特定靶点的高效、低毒、特异性强的新型抗癌药物已成为当今抗肿瘤药物研究开发的重要方向。Bcl-2蛋白作为调控细胞凋亡的关键因子,与肿瘤的发生密切相关,同时由于Bcl-2蛋白只在肿瘤细胞中高表达,因而Bcl-2蛋白作为抗肿瘤药物的潜在靶标已被广泛认同[4-6]。TMP20是本课题组在前期工作中基于Bcl-2蛋白的三维结构,通过计算机虚拟药物筛选和结构优化得到的一个Bcl-2蛋白抑制剂。BIOCORE-SPR实验和核磁共振实验表明该化合物与Bcl-2蛋白能较好的结合;细胞实验表明该化合物对高表达Bcl-2的Hela细胞有较强的抑制作用和较高抑制选择性;小鼠实验表明该化合物可明显抑制肿瘤生长。本研究以TMP20为先导化合物,基于已知构效关系,对TMP20进行了结构修饰,共合成24个目标化合物,其结构均经过1H-NMR、MS等测试方法确证。生物活性测定结果表明,目标化合物中LK-A013、LK-B023、LK-A036、LK-B030、LK-B044、LK-B047、LK-C005、LK-B039共8个化合物具有较好的抗肿瘤活性,有望成为新的Bcl-2蛋白小分子抑制剂。目的:设计、合成活性较好的Bcl-2蛋白抑制剂。方法:军事医学科学院毒物药物所自1998年开始研发的Bcl-2蛋白抑制剂类抗肿瘤药物,目前已合成该系列化合物200多个,经药理评价,得到了多个活性较好的化合物如Z24、TMP20等。该系列化合物有着较好的研究基础,构效关系明确。本研究根据已知的构效关系,对TMP20进行结构修饰,设计了三个类型的目标化合物,I型、II型和III型,共24个目标化合物。通过查阅相关文献和实验的方法确定各类目标化合物的合成路线,以及中间体、目标化合物的最适反应条件如溶剂、温度、反应时间等。根据确定的路线及条件对上述设计的目标化合物进行合成,通过6步反应得到4个I型化合物;通过9步反应得到2个II型化合物;通过11步反应得到18个III型化合物。选取Bcl-2基因高表达的HL60细胞和人工转染原癌基因Bcl-2的IM-9细胞,通过MTT比色法测定IC50值的实验方法观察目标化合物对肿瘤细胞的抑制作用。结果:1合成了12个关键中间体,部分结构经过1H-NMR及熔点确证。2设计并合成了24个目标化合物,其结构均经1H-NMR、MS确证,部分目标化合物经13C-NMR、H-H COSY、NOE确证。3所合成的目标化合物在Bcl-2基因高表达的HL60细胞和人工转染原癌基因Bcl-2的IM-9细胞上分别进行了抗肿瘤活性测试,测试结果发现LK-A013、LK-B023、LK-A036、LK-B030、LK-B044、LK-B047、LK-C005、LK-B039均具有较好的活性(见Table 1)。结论:根据已有的构效关系结果设计并合成了24个目标化合物,活性测试结果显示所有化合均有一定的抑制肿瘤细胞生长活性,8个化合物显示了较好的抑制活性。因此,本研究方法设计合理,所得活性较好的化合物经进一步研究,有望成为新的Bcl-2蛋白小分子抑制剂。

全文目录

中文摘要  4-7
英文摘要  7-11
研究论文 Bcl-2蛋白抑制剂的设计、合成及生物活性评价  11-71
  前言  11-14
  材料与方法  14-32
  结果  32-33
  附图  33-58
  附表  58-66
  讨论  66-67
  参考文献  67-71
综述  71-82
致谢  82-83
个人简历  83

Bcl-2蛋白抑制剂的设计、合成及生物活性评价

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