姜黃素類多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑的設(shè)計(jì)、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。化學(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(xì)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(xì)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(duì)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(diǎn)作用的特點(diǎn)，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(bào)道了姜黃素對(duì)耐藥腫瘤細(xì)胞具有提高藥物敏感度的功能，證實(shí)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(jī)制很多，然而最為人

3、們所熟知的是腫瘤細(xì)胞表面過表達(dá)的藥物外排泵將化療藥物排出細(xì)胞外，從而降低了藥物在細(xì)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(yùn)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(duì)P-gp為靶點(diǎn)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(huì)影響藥物代謝；第三代逆轉(zhuǎn)

4、劑通過計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)為手段開發(fā)的具有高效低毒、高親和力、無明顯藥代動(dòng)力學(xué)改變等特點(diǎn)，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(diǎn)。
　　 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(diǎn)，結(jié)合已有的構(gòu)效關(guān)系理論，通過對(duì)其進(jìn)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(jì)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(jìn)行了

5、不同的取代基修飾。共合成目標(biāo)化合物63個(gè)，其中新化合物58個(gè)，所有新化合物均經(jīng)核磁共振(1H NMR，13C NMR)高分辨質(zhì)譜驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)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(gè)合成的化合物針對(duì)三個(gè)靶點(diǎn)進(jìn)行了腫瘤細(xì)胞MDR逆轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，和細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)。在對(duì)P-gp

6、介導(dǎo)的MDR逆轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，有15個(gè)化合物對(duì)P-gp的調(diào)節(jié)活性強(qiáng)于維拉帕米(逆轉(zhuǎn)倍數(shù)RF=5.4)，其中HA-5對(duì)耐藥細(xì)胞株的逆轉(zhuǎn)倍數(shù)達(dá)到了86.0表現(xiàn)出了極強(qiáng)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(qiáng)的調(diào)節(jié)活性，他們對(duì)LCC6MDR的逆轉(zhuǎn)倍數(shù)也分別達(dá)到了40.2和52.1。此外，化合物還對(duì)BCRP介導(dǎo)的MDR表現(xiàn)出了很強(qiáng)的逆轉(zhuǎn)活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明幾乎所有化合物對(duì)BCRP的調(diào)節(jié)能力均強(qiáng)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(qiáng)的BCRP調(diào)節(jié)活性。但是遺憾的是，在36個(gè)參與測試的化合物中，沒有化合物表現(xiàn)出對(duì)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(duì)化合物的細(xì)胞毒性測試中，選擇了5種不同的細(xì)胞株，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了curcuminⅤ，cur

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