摘要:抗菌活性的喹唑啉類化合物在治療癌癥等方面表現(xiàn)出的抗菌性一直備受關(guān)注。本文以苯胺喹唑啉類化合物分子,以JANEX-1為先導(dǎo)化合物,結(jié)構(gòu)修飾兩個(gè)系列共18個(gè)目標(biāo)化合物。合成了6個(gè)未見文獻(xiàn)報(bào)道的關(guān)鍵中間體,其結(jié)構(gòu)通過1H-NMR證實(shí)。體外抗人白血病K562細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明,目標(biāo)化合物抗白血病活性高于JANEX-1。
關(guān)鍵詞:4-苯基氨基喹唑啉衍生物 合成 白血病
【中圖分類號(hào)】R4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1008-1879(2012)09-0009-01
表皮生長因子受體(epidermal growth factor recepter,EGFR)是關(guān)乎哺乳動(dòng)物死亡、細(xì)胞增殖與分化的關(guān)鍵,在很多類型的腫瘤治療中,均出現(xiàn)一種或多種的EGFR家族受體的過度表達(dá),其引發(fā)的細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化是目前腫瘤治療領(lǐng)域的關(guān)注點(diǎn)。喹唑啉類化合物最主要的應(yīng)用就是可以作為EGFR酪氨酸激酶抑制劑,從而表現(xiàn)出較好的抗癌活性。白血病是由于造血干細(xì)胞或造血祖細(xì)胞惡性克隆引起的增殖性疾病,位列危害人類生命健康的十大惡性腫瘤的一席。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)估計(jì),每年已知被披露出來的白血病例超過27萬例,死其中因白血病死亡的又超過2萬例。
JAKs與STATs形成的一種組合非受體酪氨酸蛋白酶的因子信號(hào)調(diào)節(jié),JAK3引起在淋巴系統(tǒng)的表現(xiàn)是細(xì)胞因子信號(hào)調(diào)節(jié)中重要的部分。在新型的抗白血病藥物研究中抑制劑因其強(qiáng)大的抗免疫與抗炎癥備受關(guān)注。JANEX-1是苯胺喹唑啉類特異性JAK3激酶抑制劑,吸收率高,反應(yīng)條件溫和,試驗(yàn)操作較為方便,相關(guān)報(bào)道的資料比較少,文中通過用苯胺喹唑啉類化合物分子與激酶催化位點(diǎn)的鍵合模型來作為為基石來對(duì)此類化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修改,設(shè)計(jì)并合成了目標(biāo)化合物,結(jié)果顯示目標(biāo)化合物Y3,Y5對(duì)人白血病細(xì)胞株K562有較好的抑制能力(在濃度為10-5mol/L時(shí)抑制率分別為64.47%和75.85%,超過先導(dǎo)物JANEX-1在該濃度下的抑制率46.06%)。其中,目標(biāo)化合物其體內(nèi)的抗白血病藥理活性、激酶抑制活性、作用機(jī)制及免疫抑制活性研究仍然在探索中。
1 苯胺喹唑啉類先導(dǎo)化合物的結(jié)構(gòu)
由同源模型建立的JAK3激酶結(jié)構(gòu)可知,進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)獲得了苯胺喹唑啉類抑制劑,憑借競(jìng)爭(zhēng)激酶的ATP結(jié)合位點(diǎn)使得JAK3的活化得到很好的抑制。并且,JAK1、JAK2、SYK、BTK、LYN及受體酪氨酸蛋白激酶IRK在苯胺喹唑啉類先導(dǎo)化合物JAK3選擇性抑制作用(JAK3 IC50=5nM),在350μM的濃度下不受抑制。
2 抗白血病活性的實(shí)驗(yàn)方面
2.1 儀器與試劑。用BRUKER傅立葉變換紅外光譜-紅外顯微鏡聯(lián)用儀來對(duì)紅外光譜進(jìn)行測(cè)定;以Bruker AVANCE-300型核磁共振儀(TMS作為核磁共振氫譜的內(nèi)標(biāo))測(cè)定;X-6顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀(溫度計(jì)校正);Agilent GC6890-MS5973i型質(zhì)譜儀。
通過人的慢性粒細(xì)胞急性白血病細(xì)胞系K562細(xì)胞株來作為測(cè)試的對(duì)象,利用MTT比色法來觀察目標(biāo)化合物、先導(dǎo)及對(duì)比物對(duì)體外培養(yǎng)的K562細(xì)胞生長的抑制效果。結(jié)果表明,目標(biāo)物Y5活性是最強(qiáng)的,IC50為0.34×10-6mol/L,比原型分子WHI-P131要高。
2.2 化合物的合成。原料是6-氨基藜蘆酸甲酯,經(jīng)過氯代、烴化及中和反應(yīng)制備出來的JANEX-1,接下來經(jīng)過酚羥基酯化反應(yīng)來得到目標(biāo)化合物。酰化試劑的選擇:酰氯為?;噭?,酰氯的活潑性高,可作為活性較低的酚羥基的酰化來使用,但也正憑借其強(qiáng)?;芰κ沟酶狈磻?yīng)容易發(fā)生。另一方面,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的酰氯購買難度很大,若果自制的純度不夠高,會(huì)導(dǎo)致下一步反應(yīng)容易產(chǎn)生多種副產(chǎn)物的混合物,需通過柱層析的分離純化。若選擇羧酸-苯磺酸混合酸酐作為酰化試劑:相比之下,該酰化試劑活性要比酰氯的低,因?yàn)镴ANEX-1中酚羥基的活性較低,所以它的反應(yīng)很難完全。如果通過DCC法來制備,由于其產(chǎn)物中含有大量的雜質(zhì),所以經(jīng)過柱層析分離純化很有必要。
3 結(jié)果與探討?yīng)?/p>
3.1 K562白血病細(xì)胞受Z系列化合物的抑制比較低,在10-5mol/L的濃度下其抑制率均未超過50%。從化合物的結(jié)構(gòu)方面來考慮,可能是因?yàn)槌甚ズ笱谏w了4’-OH,無法與Asp967形成氫鍵,所以使得它的抑制能力下降。但這僅僅是體外活性篩選,Z系列化合物無法在酯酶的作用下水解,若進(jìn)行體內(nèi)活性測(cè)驗(yàn),化合物4’-OH會(huì)在體內(nèi)大量酯酶的作用情況下水解暴露,預(yù)計(jì)會(huì)對(duì)激酶的抑制能力得到提高。
3.2 文章報(bào)道喹唑啉7位引入α,β-不飽和結(jié)構(gòu)由于與Cys-977距離較遠(yuǎn),共價(jià)結(jié)合不能快速形成。而在本論文中將喹唑啉7位進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾從而使得化合物抑制活性得到提高,通過比較,我們發(fā)現(xiàn)在10-5mol/L濃度下Y3、Y5對(duì)K562白血病細(xì)胞的抑制率分別為64.47%和75.85%,相比之下,喹唑啉6位結(jié)構(gòu)修飾所得的化合物Y2、Y4、Y6及先導(dǎo)化合物WHI-P131在同條件下的抑制率14.85%、34.62%、46.45及46.06%,要比Y3、Y5對(duì)K562白血病細(xì)胞的抑制率要高。這種情況有可能是喹唑啉7位進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾所得的化合物跟激酶催化位點(diǎn)某關(guān)鍵氨基酸結(jié)合,使得該類化合物的抑制活性得以增強(qiáng).。這有可能使我們發(fā)現(xiàn)另一個(gè)關(guān)鍵氨基酸是以往文章從未報(bào)道過的的,這對(duì)進(jìn)一步了解激酶催化位點(diǎn)結(jié)構(gòu)有利,對(duì)繼續(xù)設(shè)計(jì)尋找新型JAK3激酶抑制劑的幫助非常巨大。
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