姜黃素類多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑的設(shè)計、合成及活性研究.pdf

1、腫瘤作為威脅人類健康的最重要的疾病之一，每年的發(fā)病率呈上漲趨勢。全世界越來越多的研究者投身于腫瘤治療的研究當(dāng)中?；瘜W(xué)療法在腫瘤的治療發(fā)揮著重要的作用，然而由于腫瘤細胞多藥耐藥(multidrug-resistance MDR)的出現(xiàn)，使得化療藥物的療效大大降低。研究表明，90％的腫瘤患者化療失敗是由于腫瘤細胞的多藥耐藥導(dǎo)致的。因此，腫瘤多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑的研究和開發(fā)已成為抗腫瘤研究中的首要任務(wù)。
　　 姜黃素作為傳統(tǒng)中藥姜黃中的抗腫

2、瘤活性成分之一，具有廣譜抗癌的功效。已有研究表明，姜黃素對肺癌、乳腺癌、胃癌、結(jié)腸癌、白血病、黑色素瘤、前列腺癌等均有效。由于姜黃素在治療腫瘤方面具有毒性低、療效確切、多靶點作用的特點，近年來倍受藥物化學(xué)和藥理學(xué)研究的關(guān)注。此外，國內(nèi)外很多學(xué)者還報道了姜黃素對耐藥腫瘤細胞具有提高藥物敏感度的功能，證實了姜黃素具有一定的多藥耐藥逆轉(zhuǎn)能力，為姜黃素類化合物在抗腫瘤中的使用提供了新的思路。
　　 腫瘤多藥耐藥產(chǎn)生的機制很多，然而最為人

3、們所熟知的是腫瘤細胞表面過表達的藥物外排泵將化療藥物排出細胞外，從而降低了藥物在細胞內(nèi)的累積。P糖蛋白(P-gp)、多藥耐藥相關(guān)蛋白(MRP1)和乳腺癌耐藥蛋白(BCRP)是三種具有外排化療藥物功能的膜蛋白，都屬于ABC轉(zhuǎn)運蛋白家族成員。其中以P-gp介導(dǎo)的MDR研究的最為深入。針對P-gp為靶點的多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑的發(fā)展經(jīng)歷了三代：第一代逆轉(zhuǎn)劑由于具有較大的毒副作用因而被淘汰；第二代逆轉(zhuǎn)劑毒副作用有所降低，但大都會影響藥物代謝；第三代逆轉(zhuǎn)

4、劑通過計算機輔助藥物設(shè)計為手段開發(fā)的具有高效低毒、高親和力、無明顯藥代動力學(xué)改變等特點，目前仍在研發(fā)當(dāng)中。因此，探索研究新的高效低毒的P-gp抑制劑成為研究熱點。
　　 本文以傳統(tǒng)中藥姜黃中的有效成分姜黃素作為先導(dǎo)化合物，以P-gp為作用靶點，結(jié)合已有的構(gòu)效關(guān)系理論，通過對其進行結(jié)構(gòu)修飾以期得到更加高效低毒的MDR逆轉(zhuǎn)劑。
　　 本文設(shè)計合成了三類姜黃素類似物，均以嘧啶環(huán)取代姜黃素原有的β-二酮，并在姜黃素的芳環(huán)上進行了

5、不同的取代基修飾。共合成目標化合物63個，其中新化合物58個，所有新化合物均經(jīng)核磁共振(1H NMR，13C NMR)高分辨質(zhì)譜驗證。實驗結(jié)果表明所設(shè)計的姜黃素類化合物合成方法簡單、產(chǎn)率較高，其中A類化合物通過4步反應(yīng)以15％左右的收率制得；B類化合物通過3步反應(yīng)以25％左右的收率制得；C類化合物通過3步反應(yīng)以40％的收率制得。
　　 選擇了36個合成的化合物針對三個靶點進行了腫瘤細胞MDR逆轉(zhuǎn)實驗，和細胞毒性實驗。在對P-gp

6、介導(dǎo)的MDR逆轉(zhuǎn)實驗中，有15個化合物對P-gp的調(diào)節(jié)活性強于維拉帕米(逆轉(zhuǎn)倍數(shù)RF=5.4)，其中HA-5對耐藥細胞株的逆轉(zhuǎn)倍數(shù)達到了86.0表現(xiàn)出了極強的P-gp調(diào)節(jié)活性，另外化合物HA-3，AJ-3也表現(xiàn)出了非常強的調(diào)節(jié)活性，他們對LCC6MDR的逆轉(zhuǎn)倍數(shù)也分別達到了40.2和52.1。此外，化合物還對BCRP介導(dǎo)的MDR表現(xiàn)出了很強的逆轉(zhuǎn)活性。實驗結(jié)果表明幾乎所有化合物對BCRP的調(diào)節(jié)能力均強于模板化合物姜黃素，化合物HA-2～

7、HA-6，HA-10，HA-11的逆轉(zhuǎn)倍數(shù)介于10-17之間，其中化合物HA-3，HA-5和HA-6的逆轉(zhuǎn)倍數(shù)分別為16.4，16.2和15.7表現(xiàn)出了很強的BCRP調(diào)節(jié)活性。但是遺憾的是，在36個參與測試的化合物中，沒有化合物表現(xiàn)出對MRP1的調(diào)節(jié)活性。這可能是由于MRP1的作用底物與P-gp和BCRP有著明顯的不同所導(dǎo)致的。
　　 在對化合物的細胞毒性測試中，選擇了5種不同的細胞株，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了curcuminⅤ，cur

8、cuminⅥ，HA-0，AJ-0，HE-0，LE-0這幾個化合物對多種細胞株均表現(xiàn)出了較強的細胞毒活性外，其余的化合物均未表現(xiàn)出很強的細胞毒性。這說明我們設(shè)計的逆轉(zhuǎn)劑具有高效低毒的特點。
　　 本論文通過深入研究MDR的產(chǎn)生機制及MDR逆轉(zhuǎn)劑的結(jié)構(gòu)特點，首次將姜黃素嘧啶類衍生物用于逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞MDR的實驗當(dāng)中，通過結(jié)構(gòu)修飾得到了一系列具有極強P-gp調(diào)節(jié)活性的化合物，同時此類化合物還具有很強的BCRP調(diào)節(jié)功能。通過對化合物結(jié)構(gòu)與