苯二氮卓類和吡咯酮類p53-MDM2抑制劑的優(yōu)化與生物活性評(píng)價(jià).pdf

1、近年來由于環(huán)境惡化、不良生活習(xí)慣等因素的影響，惡性腫瘤發(fā)病率急劇上升，成為世界上許多國家的主要死亡原因。傳統(tǒng)的治療方法大部分是細(xì)胞毒類藥物，毒副作用很大，使得臨床急需新型高效、低毒的抗腫瘤藥物。1979年人們首次報(bào)道并闡明了p53蛋白的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)它具有DNA修復(fù)、細(xì)胞周期阻滯、凋亡的功能，是機(jī)體一個(gè)重要的腫瘤抑制因子。腫瘤患者中約50％的病人保留野生型p53，但由于p53信號(hào)通路的調(diào)控作用導(dǎo)致p53功能不足，其中最重要的負(fù)調(diào)節(jié)因子是MD

2、M2蛋白。在正常生理調(diào)節(jié)下，MDM2與p53蛋白存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)，使得p53和MDM2蛋白處于平衡狀態(tài)，但腫瘤細(xì)胞中MDM2蛋白的過度表達(dá)使得p53下調(diào)，抑制了p53正常生理功能。
　　 與傳統(tǒng)靶點(diǎn)相比，針對(duì)p53蛋白的抗腫瘤藥物靶點(diǎn)選擇性好、毒副作用小，引起了越來越多的藥物研究者的關(guān)注。其中干擾p53-MDM2蛋白蛋白相互作用，使p53蛋白上調(diào)，是目前該靶點(diǎn)抗腫瘤藥物設(shè)計(jì)的主要策略。p53-MDM2抑制劑種類較多，主要有肽類抑制

3、劑與非肽類小分子抑制劑，前者具有很好的蛋白結(jié)合抑制活性，但是藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)較差，導(dǎo)致其體外抗腫瘤活性弱。非肽類小分子抑制劑是p53-MDM2抑制劑研究的主流方向，目前報(bào)道的小分子抑制劑結(jié)構(gòu)類型主要有順式咪唑啉類(nutlins)、螺吲哚酮類(spiro-oxindoles)和1，4-苯二氮卓類(1，4-benzodiazepines)等。先后獲得了多個(gè)高活性化合物，其中RG7112和R05503781分別處于臨床I期研究階段。
　

4、　 基于p53-MDM2蛋白相互作用，我們?cè)O(shè)計(jì)并合成具有苯二氮卓類和吡咯酮骨架的兩大類共60個(gè)化合物，化合物顯示出了較好的蛋白結(jié)合抑制活性與體外抗腫瘤活性。
　　 一、苯二氮卓類似物的設(shè)計(jì)、合成及抗腫瘤活性研究
　　 1.1硫代苯二氮卓類小分子抑制劑的構(gòu)效關(guān)系及抗腫瘤活性研究
　　 本課題組前期通過生物電子等排原理設(shè)計(jì)并合成了一系列硫代苯二氮卓類化合物，其中一些化合物顯示出了良好的蛋白結(jié)合抑制活性與體外抗腫瘤活

5、性。為進(jìn)行深入構(gòu)效關(guān)系探討，我們?cè)O(shè)計(jì)并合成了21個(gè)硫代苯二氮卓類化合物，對(duì)其進(jìn)行了蛋白結(jié)合抑制活性與體外抗腫瘤活性評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明大部分化合物具有較好的蛋白結(jié)合抑制活性與體外抗腫瘤活性，其中化合物8n和8i不僅體現(xiàn)出優(yōu)于陽性對(duì)照藥的蛋白活性，并且具有較高的腫瘤細(xì)胞增殖抑制活性。構(gòu)效關(guān)系研究表明苯環(huán)引入鹵素取代活性較好，但硫原子上引入取代會(huì)使化合物喪失活性，可能是因?yàn)橐肴〈笫沟脴?gòu)象改變較大。
　　 1.2磺酰胺苯二氮卓類小分

6、子抑制劑設(shè)計(jì)、合成及抗腫瘤活性研究
　　 為提高苯二氮卓類小分子的水溶性，并突破專利限制，我們通過生物電子等排原理設(shè)計(jì)并合成了磺酰胺苯二氮卓類小分子抑制劑共8個(gè)，蛋白結(jié)合抑制活性顯示三個(gè)化合物15a，15b和15c活性較好，分別為0.43μM，0.36μM和0.26μM，與陽性對(duì)照藥相當(dāng)。并且磺酰胺N上取代基團(tuán)對(duì)活性影響較大，較大基團(tuán)取代如苯環(huán)取代時(shí)活性明顯下降，而較小基團(tuán)取代時(shí)活性較好。令人意外的是，絕大部分磺酰胺化合物的體外

7、抗腫瘤活性都很不理想，推測可能是化合物透膜能力差原因的導(dǎo)致。
　　 二、吡咯酮類小分子抑制劑設(shè)計(jì)、合成及抗腫瘤活性研究
　　 本課題組前期通過對(duì)SPECS數(shù)據(jù)庫實(shí)施基于結(jié)構(gòu)的虛擬篩選(SBVS)得到新型p53-MDM2小分子抑制劑吡咯酮類先導(dǎo)化合物，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后得到兩類活性優(yōu)秀的醚類和胺類化合物。在此基礎(chǔ)上為探討吡咯酮類化合物抗腫瘤活性與水溶性的關(guān)系，我們選擇部分化合物將其制成鹽酸鹽，另一方面對(duì)先導(dǎo)化合物進(jìn)一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化，探

8、討吡咯環(huán)上氮原子取代的構(gòu)效關(guān)系，設(shè)計(jì)合成了31個(gè)化合物。蛋白結(jié)合抑制活性與體外抗腫瘤活性的評(píng)價(jià)顯示，鹽酸鹽類化合物的體外抗腫瘤活性很差，說明羥基上取代基團(tuán)對(duì)活性具有較大影響。構(gòu)效關(guān)系研究表明將吡咯酮結(jié)構(gòu)中N原子上的瞇唑及連接基團(tuán)換成其它芳環(huán)，如7a-g和8a-g，化合物具有較差的蛋白結(jié)合抑制活性與體外抗腫瘤活性，原因可能是由于構(gòu)象的改變，導(dǎo)致此類化合物無法進(jìn)入p53的三個(gè)關(guān)鍵性活性腔與MDM2作用。但當(dāng)先導(dǎo)化合物中的羥基被飽和雜環(huán)替換時(shí)