甲基化EGCG类似物的设计合成及抗肿瘤MDR活性研究

摘要

化疗是一种重要的肿瘤治疗方法,但肿瘤细胞多药耐药(multidrug resistance, MDR)的出现使化疗面临严峻的挑战,甚至引起化疗的失败。肿瘤MDR是指肿瘤细胞对一种抗肿瘤药物产生耐药性时会对其他未接触过的,结构及作用机制不同的药物产生交叉耐药性。肿瘤MDR产生机制有很多种,其中研究最深入的包括为ABC(ATP-binding-cassette)转运蛋白家族,与MDR相关的ABC跨膜转运蛋白即药物外排泵主要有三种:乳腺癌耐药蛋白(BCRP)、多药耐药相关蛋白(MRP)和P糖蛋白(P-gp)。P-gp,BCRP和MRP三者结构相似,但外排的药物不同。其中又以P-gp在三中转运蛋白中作用机制研究最深入。P-gp抑制剂根据药物选择性、发展时间和活性大小可分为三代:以维拉帕米为代表的Ca2+通道抑制剂等为第一代 P-gp抑制剂,其缺点主要是选择性差,毒副作用大;第二代为第一代的衍生物,包括PSC833,右维拉帕米等,第二代较第一代P-gp结合能力强,但第二代P-gp抑制剂作用于P-450,干扰药物代谢,限制了其应用;第三代P-gp抑制剂主要包括Zosuquidar(LY335979),Tariquidar(XR9576)等,选择性较好,毒副作用低,具有良好的开发前景,目前已有多种进入临床试验。
　　高效、高特异性 MDR逆转剂已经成为人们研究的热点,虽然第三代 P-gp抑制剂选择性较好,但是也存在体内试验结果不够理想等一系列问题,所以高特异性、高效、低代谢酶影响、低药代动力学影响的 P-gp抑制剂仍急待研发。本课题组多年来致力于肿瘤MDR的研究,已取得一定成果,设计合成了一系列海洋生物碱 Ningalin B、槲皮素以及EGCG(表没食子儿茶素没食子酸酯)的甲基化类似物,并对所合成的化合物进行了MDR逆转活性评价。
　　EGCG为茶多酚的主要活性成分,本课题组前期对 EGCG进行了甲基化修饰,其MDR逆转活性显著增强,并以此为基础设计合成了一系列EGCG的全甲基化结构类似物,其中多种化合物可逆转人体乳腺癌耐药细胞株 LCC6MDR对紫杉醇(paclitaxel)的耐药,甚至RF可达48.2,并且没有发现毒副作用,而阳性对照药维拉帕米的 RF仅为3.8。本论文在实验室已有研究成果的基础上,依据P-gp介导的MDR机制,以EGCG及儿茶素(C)为原料,通过改变全甲基化EGCG的C-3位侧链基团、C-3立体构型、C-2位立体构型以及B环上甲氧基数目,采用半合成的方法合成了22个全新的甲基化EGCG类似物,所合成的化合物进行了结构确证和以 P-gp为靶点的 MDR逆转活性测试,其中15个化合物已完成P-gp介导的MDR逆转活性测试,其中14个化合物的MDR逆转活性高于阳性对照药维拉帕米(RF=3.8),1μM化合物34可逆转人体乳腺癌细胞株LCC6对paclitaxel的耐药,其RF可达53.6。其中已经完成细胞毒测试的6个化合物结果表明所合成的化合物均无明显细胞毒性,4个化合物已经完成EC50测试,最低可达140nmol,Therapeutic index高于714,显示所合成的化合物为低毒高效的肿瘤MDR逆转剂,并在此基础上总结了甲基化 EGCG类似物的初步构效关系,希望为肿瘤 MDR的研究提供参考。

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0 前言

1 文献综述

1.1 肿瘤多药耐药综述

1.2 茶多酚类多药耐药逆转剂的研究进展

2 甲基化多酚类多药耐药逆转剂的设计

2.1 甲基化多酚类多药耐药逆转剂的设计思想

2.2 甲基化多酚类多药耐药逆转剂的设计

3 甲基化多酚类多药耐药逆转剂的合成路线设计

3.1 重要中间体化合物的合成路线设计

3.2 目标化合物的合成路线设计

4 实验结果与讨论

4.1 目标化合物的合成

4.2 甲基化多酚类MDR逆转剂的活性研究

4.3 甲基化多酚类MDR逆转剂的构效关系研究

5 结论与创新

6 实验部分

6.1 实验仪器与试剂

6.2 目标化合物的合成

参考文献

附录

文章与专利

致谢