專利名稱:對苯醌衍生物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及藥物化學(xué)和藥物治療學(xué)領(lǐng)域,具體涉及可作為1-型纖溶酶原激活物抑制劑(PA1-1)的抑制劑——對苯醌衍生物及其藥物組合物和醫(yī)藥用途。技術(shù)背景
尿激酶系統(tǒng)(the urokinase plasminogen activator system, uPA system)由 uPA、uPAR 以及兩個(gè)特異性抑制因子 PA1-1 (plasminogen activator inhibitor-1)和 PA1-2組成,它參與調(diào)控著許多重要的生理過程如纖維蛋白溶解(fibrinolysis),細(xì)胞的粘附、侵染和轉(zhuǎn)移等(I)。在該系統(tǒng)中,uPA屬于絲氨酸蛋白酶(Serine protease)家族,與細(xì)胞膜上的uPAR結(jié)合后,uPA能特異地催化無活性的纖維蛋白酶原(plasminogen)轉(zhuǎn)變成活性的纖維蛋白酶(Plasmin),后者能降解胞外基質(zhì)中包括纖維蛋白在內(nèi)的多種蛋白從而調(diào)控著許多重要的生理病理過程。PA1-1是絲氨酸蛋白酶抑制劑(Serpin)家族的重要成員,是uPA在體內(nèi)的天然抑制劑,分子量約42KDa,由379個(gè)氨基酸組成,其三維結(jié)構(gòu)由3個(gè) β _sheet、9 個(gè) a -helix 以及一個(gè)活性中心環(huán)(reactive centre loop,RCL)組成。其中, RCL是PA1-1發(fā)揮抑制活性的重要部位,它能插入到其靶酶纖溶酶原激活物(PA)的催化中心并與其共價(jià)結(jié)合,導(dǎo)致靶酶催化中心構(gòu)象變形而失活。作為uPA系統(tǒng)的重要組成,PA1-1 不僅與血栓性疾病相關(guān),而且與腫瘤的發(fā)生發(fā)展亦緊密聯(lián)系(2,3)。
PA1-1與血栓性疾病的關(guān)系纖溶系統(tǒng)的調(diào)節(jié)失衡是血栓形成和動脈粥樣硬化發(fā)生、發(fā)展的主要原因。血液的正常流動有賴于血漿凝血和纖溶系統(tǒng)的動態(tài)平衡,PA與其生理抑制因子PA1-1則是維持該平衡的主要調(diào)控因子,二者相互作用調(diào)節(jié)維持了正常的血漿纖 溶活性(4)。在生理?xiàng)l件下,機(jī)體通過PA調(diào)控的纖維蛋白酶活性清除體內(nèi)形成的纖維蛋白,防止其在血管壁及其他組織沉積;同時(shí)又通過PA1-1等調(diào)控的抗纖溶系統(tǒng)控制血液中的纖維蛋白酶活性在一定范圍內(nèi),避免纖溶過度而出現(xiàn)出血傾向。換言之,一旦血液循環(huán)中 PA1-1水平升高或PA活性受抑制,則會造成局部纖溶活性受抑制,血液呈現(xiàn)高凝狀態(tài),容易誘發(fā)血栓形成(5)。血栓的形成使PA1-1活性進(jìn)一步增加,加速了纖維蛋白的形成,使其在體內(nèi)尤其是在血管壁上沉積,刺激血管平滑肌細(xì)胞(SMC)增生和遷移,誘導(dǎo)低密度脂蛋白與SMC結(jié)合,大量沉積于細(xì)胞外基質(zhì),使血管基底膜增厚,血管壁僵硬,加速了動脈粥樣硬化的進(jìn)程(6)。目前PA1-1被認(rèn)為是檢測心肌梗死(7)和動脈粥樣硬化⑶等血栓性疾病的標(biāo)記物之一(9)。PA1-1抑制劑可被應(yīng)用于預(yù)防和治療許多血栓性疾病的發(fā)生,如動脈粥樣硬化、心肌梗死及腦血栓等(3)。
PA1-1與腫瘤的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn),在多種腫瘤組織如肝癌、肺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌等局部組織中均檢測到PA1-UuPA以及uPAR的水平異常升高(10,11)。目前PA1-1已經(jīng)被美國臨床腫瘤學(xué)會(ASCO)確定為乳腺癌檢測的首選標(biāo)志物(12)。此外,PA1-1基因敲除的小鼠具有與正常小鼠一樣的生殖能力,在組織學(xué)檢查上也沒發(fā)現(xiàn)明顯異常(13),卻能阻止癌細(xì)胞的侵染以及血管形成(14)。關(guān)于PA1-1在腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移過程中的作用機(jī)制有多種假說,其中比較有說服力的是“玻連蛋白(Vitronectin,VN)介導(dǎo)”的假說細(xì)胞外基質(zhì)ECM包括基底膜和間隙間質(zhì)具有維持細(xì)胞組織形態(tài)的作用,是細(xì)胞間相互作用的重要場所,腫瘤細(xì)胞必須首先要通過ECM的降解,才能發(fā)生腫瘤細(xì)胞的浸潤和遷移,并轉(zhuǎn)移到他處(15)。有證據(jù)表明,高水平的PA1-1會降低腫瘤細(xì)胞對胞外基質(zhì)的粘附能力(16)。在血漿中PA1-1與VN具有很高的親和力,幾乎所有激活態(tài)的PA1-1都被VN所結(jié)合,而除了 PA1-1 外,VN還能與尿激酶受體以及整合素(integrin)等多種細(xì)胞粘附蛋白結(jié)合,對細(xì)胞的粘附和轉(zhuǎn)移至關(guān)重要的作用。由于這些蛋白包括PA1-1與VN的結(jié)合位點(diǎn)幾乎都在VN的同一個(gè)區(qū)域,因此PA1-1很可能競爭地抑制了尿激酶受體和整合素介導(dǎo)下的細(xì)胞與VN的粘附作用從而誘發(fā)腫瘤細(xì)胞發(fā)生侵染和轉(zhuǎn)移,如PA1-1能抑制MCF7細(xì)胞對VN的粘附(17)。由于轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)是腫瘤治療失敗的最主要原因,因此目前PA1-1被認(rèn)為是抗惡性腫瘤的一個(gè)重要靶標(biāo)⑵。
因此,PA1-1抑制劑對于惡性腫瘤和血栓性疾病的治療具有十分重要的意義。
我們通過隨機(jī)藥物篩選實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了一類具有對苯醌結(jié)構(gòu)骨架的新型PA1-1抑制劑——信筒子醌(Embelin),它具有顯著的PA1-1抑制活性(IC5tl = 4.94 μ M)。在對其進(jìn)行了一系列的結(jié)構(gòu)改造和修飾后,發(fā)現(xiàn)了一批活性明顯提高的衍生物。
參考文獻(xiàn)
1. Andreasen, P. A. , Kjoller, L. , Christensen, L. , and Duffy, M. J. (1997) Int J Cancer 72,1-22
2. Andreasen, P. A. (2007) Curr Drug Targets8,1030-1041
3. Liang, A.,Wu, F.,Tran, K.,Jones,S. W.,Deng, G.,Ye, B.,Zhao, Z.,Snider, R. M.,Dole,W. P.,Morser,J.,and Wu, Q. (2005) Thromb Res 115,341-350
4. Collen,D.,and Lijnen,H. R. (1991)Blood 78,3114-3124
5. Levi,M.,Biemond,B. J. ,van Zonneveld, A. J. , ten Cate, J. W. , and Pannekoek, H. (1992)Circulation 85,305-312
6. Binder, B. R.,Christ, G.,Gruber, F.,Grubic, N.,Hufnagl,P.,Krebs, M., Mihaly,J.,and Prager, G. W. (2002)News Physiol Sci 17,56-61
7. Held,C.,Hjemdahl, P.,Rehnqvist,N.,Wallen, N. H.,Bjorkander,1., Eriksson, S. V.,F(xiàn)orslund, L,and Wiman, B. (1997) Circulation 95,2380-2386
8. Bavenholm, P.,de Faire,U.,Landou, C.,Efendic,S.,Nilsson,J.,Wiman, B., and Hamsten,A. (1998)Eur Heart J 19,402-410
9. Kohler, H. P.,and Grant, P. J. (2000)N Engl J Med342,1792-1801
10. Duggan, C. , Maguire, T.,McDermott,E.,0' Higgins,N.,F(xiàn)ennelly,J. J.,and DuffyiM. J. (1995) Int J Cancer61,597-600
11. Durand, M. K.,Bodker, J. S.,Christensen, A.,Dupont,D. M.,Hansen,M., Jensen,J. K.,Kjelgaard,S.,Mathiasen,L,Pedersen,K. E.,Skeldal,S.,Wind, T.,and Andreasen,P. A. (2004)Thromb Haemost 91,438-449
12. Harris, L,F(xiàn)ritsche, H.,Mennel,R.,Norton, L,Ravdin,P.,Taube,S., Somerfield,M. R.,Hayes,D. F.,and Bast,R. C.,Jr. (2007) J Clin 0ncol25,5287-5312
13. Carmeliet,P.,Kieckens,L,Schoonjans,L,Ream,B.,van Nuffelen,A., Prendergast,G.,Cole,M.,Bronson,R.,Collen, D.,and Mulligan,R. C. (1993) J ClinInvest 92,2746-2755
14. Bajou, K.,Noel,A.,Gerard, R. D.,Masson,V.,Brunner, N.,Holst-Hansen, C.,Skobe,M.,F(xiàn)usenig,N. E.,Carmeliet,P.,Collen,D.,and Foidan, J. M. (1998)Nat Med 4,923-928
15. Ulisse, S.,Baldini,E.,Sorrenti, S.,and D ' Armiento, M. (2009)Curr Cancer Drug Targets9,32-71
16. Czekay, R. P.,and Loskutof f, D. J. (2004) Exp Biol Med (Maywood) 229, 1090-1096
17.DePasquale,J. A. (1998)Histochem Cell Biol 110,485-494發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供如式⑴所示的對苯醌衍生物
權(quán)利要求
1.具有下式(I)的對苯醌衍生物
2.如權(quán)利要求1所述的對苯醌衍生物,其特征在于,所述對苯醌衍生物選自下述化合物中
3.—種藥物組合物,其特征在于,它包含權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的對苯醌衍生物。
4.權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的對苯醌衍生物在制備用于治療腫瘤和血栓性疾病藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了對苯醌衍生物及其藥物組合物和醫(yī)藥用途。所述對苯醌衍生物具有對1-型纖溶酶原激活物抑制劑(PAI-1)的抑制活性;細(xì)胞水平上,該化合物能抑制HepG2肝癌細(xì)胞的遷移能力;體外實(shí)驗(yàn)表明該化合物對纖維蛋白凝塊形成的具有抑制作用??梢宰鳛橹委熌[瘤、血栓性疾病的藥物。
文檔編號C07C50/30GK103030549SQ201110304439
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者黃明東, 胡立宏, 林忠輝, 張貴平, 洪澤彬, 陳方磊 申請人:中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所, 中國科學(xué)院上海藥物研究所