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恶性肿瘤已其发病率高、致死率高、治愈率低等特点对人类的健康和生存构成严重的威胁,成为人类最重要的致死因素。人们对肿瘤发生与发展机制的深入研究使得靶向治疗肿瘤成为可能。1971年,福克曼首次提出了肿瘤的持续生长、转移依赖于新生血管的支持的观点。肿瘤细胞基因及肿瘤组织微环境的改变使得肿瘤具有促血管生成的能力来满足其持续生长时养分与氧气的供给。
血管的生成过程是众多配体按次序与其受体结合后活化下游信号通路后而产生的极其复杂的过程的集合。在这其中,VEGF信号通路被认为是诱导肿瘤血管生成的限速步骤,且发挥着最为重要的作用。VEGF与其相应的受体VEGFR结合后,导致受体本身发生二聚化,自磷酸化等过程,激活下游信号通路,产生血管通透性增加等生理效应最终导致肿瘤的血管生成过程。在VEGFR的所有亚型中,VEGFR-2与肿瘤的血管生成过程关系最为密切,发挥着最为关键的作用。
鉴于VEGFR-2在肿瘤血管生成中发挥的重要作用,对以VEGFR-2为靶点的小分子抑制剂的研究成为近二十年来研究的热点,同时也取得了巨大的成功。目前已经有索拉非尼、舒尼替尼等7个药物上市,20余个进入临床试验阶段。
索拉非尼是2005年FDA批准上市的多靶点抗肿瘤药物用于治疗早期肾癌、肝癌,它作用的靶点包括Ras/Raf激酶,受体酪氨酸激酶VEGFR-2/3、PDGFRFLT3、Ret、c-Kit等。AAL-993是邻氨基苯甲酸类VEGFR-2激酶抑制剂,是基于valatanib衍生而来的。通过利用计算机辅助药物设计的手段进行基于结构的药物设计,我们设计合成了20个4-吡啶苯基醚类化合物和8个邻氨基苯甲酰胺类化合物。
4-吡啶苯基醚类衍生物的合成以皮考林酸作为起始原料,通过亲电取代、亲核加成-消除、亲电加成及成环反应等制备。邻氨基苯甲酰胺类衍生物是通过邻硝基苯甲酸作为起始原料,利用亲核加成-消除、氢化还原、亲核取代反应等制备。本论文合成的20个4-吡啶苯基醚类化合物以及8个邻氨基苯甲酰胺类化合物均通过了1H-NMR、HRMS光谱分析确证,并用HPLC测定了所合成化合物的纯度。
本论文中涉及的目标化合物均用时间分辨荧光共振能力转移(TR-FRET)的方法测定了所有目标化合物对VEGFR-2酶的抑制活性,活性结果显示所有合成化合物对VEGFR-2的抑制活性较弱,其IC50均大于3μM。用MTT法测定了对人结肠癌HCT-116细胞以及人乳腺癌MDA-MB-231细胞的生长抑制活性,结果显示大部分4-吡啶苯基醚类化合物对HCT-116显示出较好的生长抑制活性,对MDA-MB-231的生长抑制作用不明显;邻氨基苯甲酰胺类化合物中具有芳基硫脲结构的化合物Ⅶ-1~Ⅶ-4对两种细胞系均表现出较好的生长抑制活性,而具有咪唑磺酰胺结构的化合物Ⅷ-1~Ⅷ-4对上述两种细胞系均未表现出明显的活性。另外,选择细胞活性较好的化合物10a研究了它们对HCT-116细胞周期的影响以及能否诱导细胞凋亡,结果显示化合物10a主要作用于HCT-116细胞周期的G2期通过诱导HCT-116,细胞凋亡而产生对其生长抑制作用的。