含喹唑啉结构的索拉非尼类似物的设计、合成与抗肿瘤活性评价

摘要

索拉非尼是第一个被批准上市的多激酶抑制剂类抗肿瘤药物，可有效抑制血管内皮生长因子受体（VEGFR）、血小板衍生生长因子受体（PDGFR）等多种受体酪氨酸激酶，同时抑制RAF/MEK/ERK等细胞信号途径。这说明其不仅能够通过抑制肿瘤细胞的增殖来直接治疗肿瘤，还能够通过抑制新生血管的生成来间接地抑制肿瘤。对于索拉非尼的改造一直以来都是一个抗肿瘤领域的热点。喹唑啉作为构成小分子激酶抑制剂的重要砌块，多个含有喹唑啉结构的抗肿瘤药物获批上市，这些药物的作用靶点主要是VEGFR、EGFR、PDGFR等与新生血管生成密切相关的生物靶点。
　　本研究在课题组以前研究成果的基础上，以索拉非尼为先导化合物，通过生物电子等排和骨架跃迁原理，同时导入喹唑啉砌块，设计并合成了24个含有硫脲结构（A系列），16个含有脲结构（B系列）的索拉非尼类似物。所得药物分子结构均未见公开报道，目标化合物均采用1H-NMR，HRMS表征手段进行了结构确证。目标产物均通过MTT法测试了其对HCT-15细胞株、HCT-116细胞株、SW-480细胞株、MCF-7细胞株及BGC-823细胞株的体外抗增殖活性，结果显示：绝大多数化合物对所测试肿瘤细胞具有一定的体外抗增殖活性。其中，化合物A05，A08，A16，A18，B01，B09的抗增殖活与阳性对照药物索拉非尼相当，且对于不同肿瘤细胞的抑制作用具有明显的选择性。末端苯环上的取代基对药物的体外抗增殖活性影响较大，末端苯环上的取代基为给电子基团（如甲基）时，化合物的抗增殖活性下降；当末端苯环被两个吸电子基团（如三氟甲基、氟、氯、溴等）取代时，其抗增殖活性则增强。另外，含芳基硫醚化合物的抗增殖活性较结构相似的芳基醚类化合物的抗增殖活性略强；脲类化合物的抗增殖活性较硫脲类化合物的抗增殖活性略强。在体外评价的基础上，我们选取活性较好的化合物A08，A16，A18，B01，B09进行体内抗肿瘤活性测试。我们在健康C57BL/6小鼠体内建立黑色素瘤B16移植模型，分别给予A08，A16，A18，B01，B09，索拉非尼及溶剂空白进行治疗。结果表明，化合物A08，A18，B01，B09均有良好的体内抑制肿瘤增长的活性，其对肿瘤的抑制率分别是索拉非尼的3~7倍；而化合物A16却没有明显的体内抑瘤活性。
　　本文采用蛋白免疫印迹法（western blot）测试了A18和B09两种化合物对RAF/MEK/ERK细胞信号通路中关键蛋白激酶的抑制作用。结果表明，化合物A18能够有效降低c-RAF和MEK的磷酸化水平，化合物B09能够有效降低c-RAF，MEK与ERK的磷酸化水平，通过抑制RAF/MEK/ERK细胞信号转到通路，从而抑制肿瘤细胞的增殖。综上所述，我们设计、合成了两个系列的含有喹唑啉结构的索拉非尼类似物，并对其体外、体内的抗肿瘤活性及初步作用机制评价，通过生物活性初步评价，化合物A08，A18，B01与B09具有较好的体外、体内活性，值得进行进一步的研究与开发。

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1 前言

1.1 索拉非尼的研究进展

1.2 含有喹唑啉结构的抗肿瘤药物的研究进展

2. 目标化合物的设计

2.1 目标化合物的结构设计

2.2 目标化合物的合成路线设计

3. 化学合成部分

3.1 实验原料与仪器

3.2 6,7-二甲氧基-4-氯喹唑啉的制备

3.3 目标化合物的制备

4. 目标化合物的生物活性测定

4.1 体外肿瘤细胞增殖实验

4.2 体内抗肿瘤实验

4.3蛋白免疫印迹实验（Western blot）

4.4 活性测试小结

5. 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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