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多靶点抗肿瘤药品的预测、制备和药性选择

论文编号:lw201301031715521008 所属栏目:药学论文 发布日期:2018年01月15日 论文作者:无忧论文网

一、研究背景


1.抗肿瘤药物发展简介

世界卫生组织的调查研究表明,恶性肿瘤已成为危害人类生命以及健康的第一大杀手。经过大量人力、物力资源的投入,虽然已经有许多抗肿瘤药物面市,给肿瘤患者带来了福音,但仍然存在着许多问题。目前,抗肿瘤药物的研究已经由原来的细胞毒性药物向作用于新靶点、新途径的药物发展,如:新型细胞毒类抗肿瘤药物(拓扑异构酶抑制剂、微管蛋白活性抑制剂等);作用于调控信号转导途径的药物(如酪氨酸蛋白激酶、法尼基转移酶等);以pgp等为靶点的肿瘤耐药逆转剂(RRA);影响肿瘤新生血管的生成(TA);作用于基因的药物(包括反义药物、基因调节药物和端粒酶抑制剂等)等方面转化。近年来,由于发现Ras蛋白信号传递系统不仅与特殊的肿瘤,如胰腺癌、肺癌、急性髓细胞样白血病、膀胱癌以及结直肠癌等有关,同时还与相应的心脑血管疾病及老年病等疾病有关,因此作用于Ras/Raf/MEK/ERK信号传导通路的法尼基转移酶抑制剂受到了广泛的关注。


2.药物设计的发展

伴随着分子生物学、分子病理学等学科的快速发展,与疾病发生相关联的信号传导途径及作用靶点不断的被发现,疾病的发生、发展机制也日益清晰,新药设计的发展也由非选择性药物向选择性药物发展,由选择性强的单靶点作用药物向多靶点作用药物发展。选择性药物与非选择性药物相比在作用效果和安全性的提高方面具有较大的进展。然而因为疾病的产生具有多因素性,即使对一种酶或者受体具有一定程度的抑制作用也不一定能够完全达到治疗疾病的目的,多靶点药物通过对多个导致疾病发生的靶点和信号通路进行相应的调节,进而有可能产生最好的治疗效果以及最少的副作用。依据已经阐明的疾病发病的机制,设计出合理的具有选择性的能够作用于多个致病靶点、多个信号传导途径的药物,使其能够在不同的靶点和位置同时阻断疾病的发生、发展和转移,从而达到治疗的目的,已经成为现今合理药物设计的发展趋势。


二、Raf-1激酶抑制剂的药效..................................13
1.计算机辅助药物设计简介.................................13
2.Raf-1激酶抑制剂药效团.......................................14
3.多靶点配体化合物的设计................................26
4.目标化合物设计部分小结.................................37
三、目标化合物的合成及结构鉴定.............................38
第一节目标化合物的合成.....................................38
第二节目标化合物的结构鉴定.............................52
四、目标化合物药理活性初筛........................60
1.实验设计以及相关原理...........................60
2.试剂与仪器.....................................................61
3.试验方法...........................................................62
4.实验结果...................................................63
全文总结.......................................................74
参考文献...................................................76


全文总结


1.Raf-1激酶抑制剂药效团模型的构建
利用计算机辅助药物设计(CADD)的方法,借用catalyst软件构建了一个包括一个氢键给体(HBD)、一个氢键受体(HBA)、一个疏水基团(HY)和一个芳环中心(RA)的Raf-1激酶抑制剂的药效团模型。
2.多靶点抗肿瘤药物设计
选取对肿瘤发生和生长等起关键作用的法尼基转移酶和Raf-1激酶为作用靶点,将构建的Raf-1激酶抑制剂的药效团模型与已构建的FTIs药效团模型进行比较分析,发现FTIs和Raf-1激酶抑制剂的药效团模型存在着类似的药效团元素,都有一个氢键受体,一个氢键给体,一个芳环中心和疏水基团,从而为设计同时作用于两者的目标化合物提供了可能性。在化合物A1的结构基础上,结合两个靶点的药效团模型,经过反复的修改,设计出两种母核结构的目标化合物,共六个目标化合物,未见文献报道。目标化合物能与所构建的FTIs和Raf-1激酶抑制剂药效团模型很好的匹配,并对目标化合物进行了类药性分析。
3.目标化合物的合成及结构鉴定
在进行目标化合物的合成过程中,进行了酯化、还原、亲核取代、酰化等相关反应;其中在进行亲核取代的过程中,使用了微波辐射合成的方法,大大缩短了反应时间,提高了反应进行的程度,提高了产率;在进行酯化的过程中,使用氯化亚砜作为催化剂,缩短反应得时间,提高了产率;在进行还原反应的时候,将苯甲酸酯还原成苄醇,此反应采用具有强还原性的氢化铝锂作为还原剂,反应具有很高的产率。最终合成的六个目标化合物,进行了UV、HPLC、1H-NMR、13C-NMR的检测和结构认证,所合成的产物与目标化合物结构一致。4.目标化合物的药理活性初筛在进行药理活性初筛的时候,选取了与Ras/Raf/MEK/ERK信号通路相关的肝癌细胞HepG-2和胰腺癌细胞pcmc-1进行活性初筛,100%的肝癌中都存在Ras/Raf/MEK/ERK信号通路的上调,90%的胰腺癌中存在Ras基因的突变,因此选择这两种细胞株具有很好的说服力和预测性。
本课题采用MTT法对目标化合物进行活性初筛,以5-氟尿嘧啶为阳性对照,每个化合物物设置六个浓度五个复空,每种细胞株进行两次测定,两次测定值具有重复性。实验结果表明,六个目标化合物对这两种细胞都具有抑制作用,其中B1的对这两种肿瘤细胞的IC50值高于对照药5-氟尿嘧啶。药理初筛的实验结果验证了所构建的FTIs和Raf-1激酶抑制剂药效团模型的可靠性,对进一步设计和构造多靶点配体药物具有一定的指导意义。