返回
顶部
【热点文章推荐】低氧激活偶氮苯类AGT抑制剂的合成及还原性研究

低氧激活偶氮苯类AGT抑制剂的合成及还原性研究

余然,张黎黎,孙国辉,崔鑫,任婷,赵丽娇*,钟儒刚

(北京工业大学生命科学与生物工程学院学院环境与病毒学北京市重点实验室,北京 100124


摘要


    O6-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶(AGT)是一种重要的DNA修复酶,AGT在保护正常细胞DNA不受烷化剂损伤的同时,也能够修复抗癌烷化剂对肿瘤细胞DNA的损伤,进而导致抗肿瘤药物的耐药性。设计合成了一类具有肿瘤低氧靶向性的AGT抑制剂,该类化合物能够特异性地在肿瘤低氧环境中被还原,释放AGT抑制剂——O6-3-氨基苄基鸟嘌呤(ABG);而在常氧条件下不能被激活,不能发挥AGT抑制作用。因此,该类化合物可与氯乙基亚硝基脲等烷化剂联合用药,通过靶向性地抑制肿瘤低氧区域中AGT的活性,提高肿瘤细胞对抗癌烷化剂的敏感性。设计合成了4种以偶氮甲苯衍生物为低氧激活基团的O6-烷基鸟嘌呤衍生物。经过体外实验模拟实体瘤中的低氧环境,确证了4种化合物均能够选择性地在低氧条件下被还原为AGT抑制剂——ABG4种目标化合物的还原活性为:(E)-6-((3-((4-(二丙基氨基)苯基)二氮烯基)苄基)氧基)-9H-嘌呤-2->(E)-(3-((4-(二丙基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)甲醇>(E)-6-((3-((4-(乙基氨基)苯基)二氮烯基)苄基)氧基)-9H-嘌呤-2->(E)-(3-((4-(乙基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)甲醇,为开发新型靶向性抗肿瘤药物以及设计高效低毒的联合用药策略提供了新的思路。

引言

   O6-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶(AGT)是一种重要的DNA修复酶,AGT可将DNA鸟嘌呤O6位上的甲基、氯乙基和苄基等烷基基团转移至自身第145位半胱氨酸残基上,所以AGT在保护正常细胞DNA不受烷化剂损伤的同时,也能够修复抗癌烷化剂对肿瘤细胞DNA的损伤,进而导致抗肿瘤药物的耐药性。氯乙基亚硝基脲(CENUs)通过诱导DNA形成dG-dC股间交联使癌细胞凋亡从而发挥抗癌效果,常用于治疗脑瘤、恶性黑色素瘤、恶性淋巴瘤等。研究表明,AGT通过修复CENUs导致的O6-氯乙基鸟嘌呤和N1,O6-桥亚乙基鸟嘌呤,阻断了这两种烷化产物进一步与胞嘧啶反应形成DNA股间交联,使得CENUs不能发挥DNA股间交联作用,导致肿瘤细胞对CENUs产生耐药性,最终导致CENUs不能有效抑制肿瘤细胞。为了降低CENUs的耐药性,临床上常辅以AGT抑制剂来降低肿瘤细胞中的AGT水平,提高肿瘤细胞对CENUs的敏感性,从而达到提高CENUs化疗效果的目的。然而,现有的AGT抑制剂不具有肿瘤靶向性,这使其在抑制肿瘤细胞AGT活性的同时也抑制了正常细胞中AGT的活性,导致CENUs的毒副作用显著增强。因此,设计具有肿瘤靶向性的新型AGT抑制剂是解决上述问题的关键所在。O6-苄基鸟嘌呤(O6-BG)(1)是临床上常用的AGT抑制剂,O6-BG可作为AGT的假底物与肿瘤细胞中的AGT发生作用,阻断AGTCENUs导致的O6-烷基鸟嘌呤的修复作用,从而提高肿瘤细胞对CENUs的敏感性,最终消除或降低CENUs的耐药性



结论

    偶氮基团作为低氧激活触发器应用于肿瘤靶向药物或探针的开发已受到越来越多的关注。本文以偶氮键作为低氧激活基团,合成了4种偶氮苯类低氧激活AGT抑制剂。该类化合物能够特异性地在低氧条件下发生偶氮键断裂释放出O6-BG类似物ABG,进而可以靶向性地抑制实体瘤低氧微环境中的AGT活性,从而降低AGT介导的肿瘤细胞耐药性,提高烷化剂类化疗药物的治疗效果。该类化合物今后不仅可以用于与非靶向性抗癌烷化剂的联合化疗,而且可利用偶氮键的低氧激活特性,连接其它具有抗肿瘤活性的药效团或探针基团,用于肿瘤特异的多靶点抗肿瘤药物、光动力疗法或诊断试剂的开发,为开发新型靶向性抗肿瘤药物以及设计高效低毒的联合用药策略提供了新的思路。




目录

1  实验部分

1.1  主要仪器与试剂

1.2  化合物的合成

a. RNHCH3;b. RNHCH2CH3;c. RN(CH2CH3)2;d. RN(CH2CH2CH3)2

化合物10a10d的合成路线


1.2.1  1-(2-氨基-9-嘌呤-6)-1-甲基吡咯烷氯化物(6)的合成

1.2.2  (E)-(3-((4-(甲基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)甲醇(9a)的合成

1.2.3  (E)-(3-((4-(二乙基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)甲醇(9b)的合成

1.2.4  (E)-6-((3-((4-(甲基氨基)苯基)二氮烯基)苄基)氧基)-9H-嘌呤-2-胺(9c)的合成

1.2.5  (E)-6-((3-((4-(二乙基氨基)苯基)二氮烯基)苄基)氧基)-9H-嘌呤-2-胺(9d)的合成

1.2.6  (E)-(3-((4-(乙基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)甲醇(10a)的合成

1.2.7  (E)-(3-((4-(二丙基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)甲醇(10b)的合成

1.2.8  (E)-6-((3-((4-(乙基氨基)苯基)二氮烯基)苄基)氧基)-9H-嘌呤-2-胺(10c)的合成

1.2.9  (E)-6-((3-((4-(二丙基氨基)苯基)二氮烯基)苄基)氧基)-9H-嘌呤-2-胺(10d)的合成

1.3  化合物10a10dZn/EDTA还原实验

化合物10a10d在低氧条件下的多步单电子还原反应机理

1.4  低氧和常氧条件下化合物10a10d在酶体系中的还原反应

2  结果与讨论

2.1  目标化合物的合成

2.2  Zn/EDTA反应体系中还原产物的测定

2.3  HPLC-MS法测定低氧和常氧条件下化合物10a10d在酶体系中的还原产物

 低浓度药物组;□ 高浓度药物组

4  混合酶体系中化合物在低氧与常氧条件下生成ABG的浓度之比

3  结论


Produced By CMS 网站群内容管理系统 publishdate:2025-11-18 14:00:50