抗腫瘤藥物-多聚大分子偶合物的設(shè)計(jì)、合成及評(píng)價(jià).pdf

1、癌癥是嚴(yán)重威脅人類健康的重大疾病,隨著社會(huì)人口老齡化和環(huán)境污染的日益加劇,癌癥發(fā)病率正在逐年升高。小分子細(xì)胞毒藥物是目前臨床應(yīng)用最主要抗腫瘤藥物,但是細(xì)胞毒藥物在抑制腫瘤細(xì)胞增生的同時(shí),也對(duì)其它正常細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用,因此會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的副反應(yīng),導(dǎo)致抗腫瘤藥物治療指數(shù)低。
　　腫瘤組織與正常組織在結(jié)構(gòu)和生物學(xué)性質(zhì)方面存在著顯著的差別,一方面由于其快速增生需要大量的血液供應(yīng)以及新生血管的生成(尤其是在腫瘤組織和正常組織交界處),使得血管的

2、通透性增強(qiáng),大分子可以穿過血管進(jìn)入腫瘤組織;另一方面腫瘤組織中的淋巴系統(tǒng)存在缺陷,不能有效清除大分子,使得大分子在腫瘤組織中蓄積(即EPR效應(yīng))。
　　基于腫瘤組織與正常組織的差異,將抗腫瘤藥物與水溶性多聚大分子偶聯(lián),形成大分子-抗腫瘤藥物偶合物,利用腫瘤組織的EPR效應(yīng)可以將抗腫瘤藥物偶合物選擇性作用于腫瘤組織,進(jìn)入腫瘤組織的偶合物經(jīng)水解或酶解釋放出游離藥物,發(fā)揮細(xì)胞毒作用,從而提高抗腫瘤藥物在腫瘤組織的濃度,減少藥物系統(tǒng)毒性。

3、
　　多聚大分子-藥物偶合物一般由多聚大分子載體、小分子藥物和連接子三部分組成。聚谷氨酸(PG)具有生物可降解性和無毒性,耐受劑量大、對(duì)人沒有免疫原性,分子中含有大量的游離γ-羧基,可以與藥物偶聯(lián),常被作為靶向藥物的載體。右旋糖酐( Dextran)是一種葡聚糖,臨床用作血漿體積擴(kuò)張劑,它具有價(jià)廉易得、應(yīng)用安全、水溶性好、分子量分布范圍窄等優(yōu)點(diǎn)。因此,本論文選擇聚谷氨酸和右旋糖酐作為載體。
　　長(zhǎng)春堿具有廣譜的抗腫瘤作用,有

4、效劑量低,臨床常用于治療惡性淋巴瘤、乳腺癌等,但在化療中存在骨髓抑制,惡心,肌痛等毒副作用;C-4去乙酰化長(zhǎng)春堿是長(zhǎng)春堿的活性代謝產(chǎn)物。吉西他濱為嘧啶核苷類抗代謝藥,對(duì)多種實(shí)體瘤具有良好的抗腫瘤活性,是治療非小細(xì)胞肺癌的一線藥物,然而,低的透膜性及易被脫氨酶等降解成無活性的物質(zhì)導(dǎo)致其治療指數(shù)低,而且在化療過程中也會(huì)產(chǎn)生骨髓抑制等副作用。因此,本論文選擇去乙酰長(zhǎng)春堿和吉西他濱作為靶向偶合物中的藥物組分。
　　藥物與大分子的偶聯(lián)鍵是決

5、定偶合物有效性的關(guān)鍵。理想的連接子應(yīng)該在血漿中穩(wěn)定,到達(dá)腫瘤組織后能降解。氨基酸含有氨基和羧基,是天然的雙功能交聯(lián)試劑,氨基酸結(jié)構(gòu)不同,偶合物的釋放速率不同。
　　因此,本論文以氨基酸為連接子將去乙酰長(zhǎng)春堿或吉西他濱與聚谷氨酸和右旋糖酐偶聯(lián),以達(dá)到將藥物靶向性地作用于腫瘤組織,減少藥物系統(tǒng)毒性的目的。
　　利用氨基酸的羧基分別與吉西他濱3’–或5’-的羥基或去乙酰長(zhǎng)春堿4-羥基成酯,氨基酸的氨基與聚谷氨酸分子中的羧基成酰胺鍵

6、或與右旋糖酐分子中的羥基成氨基甲酸酯鍵,設(shè)計(jì)合成吉西他濱和去乙酰長(zhǎng)春堿通過氨基酸與聚谷氨酸或右旋糖酐偶聯(lián)的偶合物。
　　在體內(nèi),偶合物分子中藥物與氨基酸之間的酯鍵水解,釋放游離的吉西他濱或去乙?；L(zhǎng)春堿,發(fā)揮抗腫瘤作用。氨基酸結(jié)構(gòu)以及氨基酸與藥物連接的位置將通過立體或電子效應(yīng)影響酯鍵水解速率,從而影響其抗腫瘤活性。
　　文獻(xiàn)報(bào)道,去乙酰長(zhǎng)春堿通過酰肼偶聯(lián)鍵與葉酸形成的靶向偶合物具有較好的抗腫瘤活性,已進(jìn)入Ⅱ期臨床研究。因此,

7、本論文設(shè)計(jì)去乙酰長(zhǎng)春堿通過酰肼偶聯(lián)鍵與右旋糖酐交聯(lián)的偶合物。在偶合物的制備過程中,本論文首先制備藥物的氨基酸酯衍生物或酰肼衍生物,再通過DCC縮合法或活潑酯法分別與聚谷氨酸或右旋糖酐偶聯(lián)。共設(shè)計(jì)并合成了38個(gè)化合物:其中以聚谷氨酸為載體,氨基酸為連接子的偶合物19個(gè),以右旋糖酐為載體,氨基酸為連接子的偶合物19個(gè)。藥物與聚谷氨酸形成的偶合物藥物結(jié)合含量較高,為25-30％;藥物與右旋糖酐形成的偶合物藥物結(jié)合含量較低,為4-7％,增加藥物

8、結(jié)合量,偶合物水溶性降低;藥物關(guān)鍵中間體的結(jié)構(gòu)經(jīng)1H-NMR和MS確證。多聚大分子-藥物偶合物則采用1H-NMR和UV等方法對(duì)其確證。
　　利用HPLC對(duì)合成的部分目標(biāo)化合物在緩沖液和人體正常血漿中的釋放率進(jìn)行評(píng)價(jià)。氨基酸的結(jié)構(gòu)及其與藥物的連接位置影響藥物的釋放速率,偶合物PG-Ala-3’-Gem的釋放速率最快,4小時(shí)可以釋放50％的藥物,而PG-Val-3’-Gem和PG-Ala-5’-Gem在48小時(shí)只能分別釋放30.3％和