雙-(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-s-轉硫酶潛抑制劑的制作方法
【專利摘要】雙-(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制劑，其結構和活性特征為：將兩個對-烷氧基苯丙烯酮單元以酰胺或/和酯鍵連接到相隔不超過8個單鍵的兩個氨基、醇羥基、羧基或一個氨基和一個醇羥基上，所得化合物是谷胱甘肽-S-轉硫酶即GST的底物和抑制劑；GST催化這些化合物中每個對-烷氧基苯丙烯酮單元α，β-不飽和酮的碳碳雙鍵與還原型谷胱甘肽即GSH通過Michael加成生成加合物即產(chǎn)物；這類產(chǎn)物對GST的抑制效力更強，使所述化合物為GST潛抑制劑；這類產(chǎn)物對人GST同工酶μ抑制效力強于對人GST同工酶α和π；這些化合物能進入細胞內(nèi)，并能增強順鉑對耐藥腫瘤細胞生長的抑制作用。
【專利說明】雙-(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制
劑
【技術領域】
[0001]本發(fā)明【技術領域】為酶抑制劑類藥物，涉及雙-(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制劑的結構和生物活性；此類潛抑制劑在GST作用下與谷胱甘肽GSH生成二價加合物即二價產(chǎn)物；此類加合物是人GST同工酶μ即GSTM的選擇性二價抑制劑；此類潛抑制劑能透過細胞膜抑制腫瘤細胞內(nèi)GST活性、增強順鉬即DDP對耐藥腫瘤細胞生長的抑制作用。
【背景技術】
[0002]腫瘤細胞多藥耐藥性是化療失敗的主要原因，細胞內(nèi)谷胱甘肽(GSH)系統(tǒng)是造成細胞毒性藥物作用失效的關鍵因素。谷胱甘肽-S-轉移酶(GST)為同二聚體，屬II相生物轉化代謝酶，廣泛分布于各種生物體內(nèi)細胞中。在哺乳類動物各組織中均含有不同種類的GSTs，其含量和活性亦各不相同。人胞質(zhì)GSTs有多種同工酶，分為α，μ，ω，π，θ，ζ六大類。腫瘤細胞內(nèi)GST主要是同工酶π即GSTP、α即GSTA和μ即GSTM ;這些同工酶是利用GSH對各種內(nèi)源性和外源性非營養(yǎng)物質(zhì)(包括細胞毒性抗腫瘤藥物)進行生物轉化的關鍵催化劑。普遍認為，當這些GST同工酶活性增強時，藥物的代謝和排泄也隨之增加，從而引發(fā)耐藥性(Biochemistry (Mosc)，2000，65 (I):95);腫瘤細胞對化療藥物的耐受性與GSTP、GSTM和GSTA等高表達有密切關系；GST已成為腫瘤耐藥性逆轉藥物的作用靶點；GST抑制劑能有效的逆轉腫瘤耐藥性而提高腫瘤化療藥物治療指數(shù)。
[0003]已報道多種GST抑制劑，代表包括α，β -不飽和酮類化合物如依他尼酸、丙稀醛、肉桂醛、姜黃素以及反式-2 -己烯醛等(Chem Biol Interact，1996，102:117)。另外，谷胱甘肽類似物，如TLKl 17及其二乙酯前藥TLK199對GSTP的Ki約0.4mM(Chem Biol Interact,1997，105:17 ；Curr Med Chem, 2006，13:1461)。依他尼酸能抑制GST活性，其與替塞派合用治療晚期腫瘤曾進入I期臨床，但其有嚴重的耳毒性，并伴隨高血糖、低鈣和低鎂血癥等副作用，嚴重制約了其臨床應用(Biochem Pharmacol，1990，40:1631)。
[0004]已報道以依他尼酸為先導化合物對其進行結構改造和修飾的新GST抑制劑，包括:(1)某些依他尼酸衍生物通過抑制GSTP而抑制腫瘤細胞生長和遷移(Bioorg MedChem2005，13:4056 ；Bioorg Med Chem2009，19:606 ；Bioorg Med Chem2010，10:1848 ；J MedChem2010，53:1015 ；Bioorg Med Chem Lett.2011，21:912 ；Bioorg Med Chem,2012，20:2316 ；Biomed PhannacotherfO 13，67:58).(2)依他尼酸類似物用酰胺連接成二價抑制劑，大大提高了化合物的抑制能力，已有報道對GSTP的Ki可達nM水平(Biochemistry2003，42:10418)。(3)改變二價抑制劑中的連結臂結構可改變GST同工酶的選擇性；用13-19個原子的非柔性鏈連接依他尼酸生成的二價抑制劑對GSTA的抑制常數(shù)即Ki低于20nM，相對于 GSTP 的選擇性達 75 倍(Bioorg Med Chem Lett2006,16:3780);對 GSTA 和 GSTP 之間的選擇性取決于依他尼酸取代基和連結臂，連接臂中負電荷和芳環(huán)增加對GSTA選擇性，而氫鍵給體和疏水性提高對GSTP選擇性(J Am Chem Soc, 2006,128:8615)。已報道的GSTM選擇性抑制劑較少且抑制常數(shù)都大于50nM(J Med Chem, 2011, 54:8574 ；Chem Eur J2012,18:10564)。
[0005]GSTP的活性是多數(shù)腫瘤細胞對順鉬等化療藥物耐受的主要原因，但不同腫瘤細胞耐藥可能源于不同GST同工酶的誘導表達。目前認為GSTP選擇性抑制劑是逆轉對腫瘤細胞耐藥的主要方向，但在部分耐藥腫瘤細胞中，GSTM被誘導表達(J Med Chem, 2011, 54:8574) ；GSTM的選擇性抑制劑也有可能是強效的抗腫瘤藥物增敏劑。
[0006]作為腫瘤化療增敏劑的GST抑制劑需有較強疏水性以便能透過細胞膜。本發(fā)明描述對GSTM有很強選擇性抑制作用的二價潛抑制劑；此類潛抑制劑含有兩個可和GSH生成加合物的結構單位，其自身疏水性較強而能有效透過細胞膜；此類潛抑制劑本身為GST的底物，在GST同工酶作用下轉變成二價GSH加合物類二價產(chǎn)物；此類二價產(chǎn)物對GSTM有強抑制作用，對應表觀抑制常數(shù)低于對GSTA和GSTP表觀抑制常數(shù)的30 %。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明用短且無環(huán)類取代基的連接片段，將對-烷氧基苯丙烯酮及其類似物連接成人GST的雙價潛抑制劑；此類潛抑制劑能透過細胞膜，在細胞內(nèi)經(jīng)過GST作用再轉變成GSH的二價加合物而發(fā)揮對GST的更強抑制作用；此類潛抑制劑的產(chǎn)物對GSTM抑制作用最強，屬于緊密結合型抑制劑。本發(fā)明所得目標化合物實際上是GST的底物類潛抑制劑，所測定的抑制常數(shù)都是其表觀抑制常數(shù)，只有在經(jīng)過與GSH在GST預先作用較長時間后再加入另一個底物(2，4_ 二硝基氯苯，縮寫CDNB)測定的才是產(chǎn)物的抑制效力。
[0008]按照本發(fā)明所述，選用依他尼酸為對-烷氧基苯丙烯酮單元，有利于得到對人和動物GST敏感同工酶抑制作用更強的目標化合物，但其對細胞的毒性也較大；選擇芳香環(huán)不含氯、溴或者碘代取代的對-烷氧基苯丙烯酮單元，可獲得對細胞毒性很小的GST抑制劑。
[0009]按照本發(fā)明所述，選用芳香環(huán)上無鹵素原子取代的對-烷氧基苯丙烯酮及其類似物作為與GSH反應的結構單元，有利于避免其對正常細胞的毒性而增強其作為腫瘤化療增敏劑的價值。本發(fā)明所用連接片段易制備，而且在細胞內(nèi)代謝分解過程中產(chǎn)生的碎片毒性很小，也有利于避免所得化合物對正常細胞的毒性和增強其作為腫瘤化療增敏劑的應用價值。
[0010]本發(fā)明的具體內(nèi)容如下:
[0011]1.雙-(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制劑，其結構和活性特征為:
[0012](I)含對-烷氧基苯丙烯酮單元，即4-(丙烯酰)_苯氧乙酸結構I和苯氧乙胺/醇結構II:
[0013]
【權利要求】
1.雙-(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制劑，其結構和活性特征為: (1)含對-烷氧基苯丙烯酮單元，即4-(丙烯酰)-苯氧乙酸結構I和苯氧乙胺/醇結構II:
2.如權利要求1所述雙_(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制劑，它們對GST的抑制作用及基于這種抑制作用的相關生物活性有如下特點: (1)與兩分子GSH加成產(chǎn)物為GSTM二價抑制劑，同時結合到GSTM兩個活性中心； (2)與兩分子GSH加成產(chǎn)物對GSTM、GSTP和GSTA抑制作用比此類化合物本身強； (3)與兩分子GSH加成產(chǎn)物，對人GSTM抑制作用強于對GSTP和GSTA抑制作用； (4)與兩分子GSH加成產(chǎn)物作為二價抑制劑對人GSTM的抑制常數(shù)小于0.5 μ M ; (5)與兩分子GSH加成產(chǎn)物對人GSTA和GSTP抑制常數(shù)大于對GSTM抑制常數(shù)； (6)在生理條件下，這些化合物即潛抑制劑能透過細胞膜進入細胞內(nèi)； (7)能增強順鉬即DDP對耐受DDP腫瘤細胞生長的抑制效力； (8)在0.1 μ M時對不耐DDP腫瘤細胞生長的抑制率低于30% ； (9)在0.1 μ M時對正常人源細胞生長的抑制率小于30% ； (10)是血吸蟲GSTM的潛抑制劑，二價產(chǎn)物抑制作用更強，同時結合其兩個活性中心。
3.如權利要求1所述雙_(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制劑，其兩個對-烷氧基苯丙烯酮單元之間的連接片段有如下結構或特征:(I)乙二胺或醇、1，3-丙二胺或醇、1，4- 丁二胺或醇、1，5-戊二胺或醇、1，6-己二胺或醇，用其兩個氨基或羥基為連接基團得對稱連接片段III ;乙醇胺和3-丙醇胺為不對稱連接片段III ； (2) 丁二酸或1.5-戊二酸或1，6_己二酸用兩羧基為連接基團得到雙羧基連接片段IV0
4.如權利要求1所述雙_(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制劑，這些化合物中對-烷氧基 苯丙烯酮單元結構和這些化合物的生物活性有如下特征:(1)對-烷氧基苯丙烯酮單元I和II中，每個苯丙烯酮單元與GSH發(fā)生Michael加成形成的加合物結合在GSTM活性中心，這種加合物對GSTM的抑制能力強于潛抑制劑本身； (2)這種潛抑制劑對應的二價產(chǎn)物比對應單價產(chǎn)物的抑制作用更強； (3)苯丙烯酮單元中，苯環(huán)上無溴、氯取代基時所得雙_(對-烷氧基苯丙烯酮)化合物類GST同工酶選擇性抑制劑對正常人細胞的生長抑制作用弱于有氯、溴取代的對應化合物。
5.如權利要求1所述雙_(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制劑，其制備過程有如下特征性步驟: (1)用雙胺/醇類連接片段III時，所需對-烷氧基苯丙烯酮結構單元為羧酸形式，即結構I ;將其羧酸活化成活潑酯或酰氯后，將其投料的摩爾比為連接片段氨基/羥基2倍以上，與雙胺/醇連接片段中的氨基發(fā)生酰胺化或/和羥基發(fā)生酯化得到對應的目標化合物類潛抑制劑； (2)用雙羧酸類連接片段IV時，對-烷氧基苯丙烯酮結構單元為氨基或醇形式，即結構II ;將連接片段的兩端羧基活化成活潑酯或酰氯后，加入相對羧基摩爾比大于2.0的對-烷氧基苯丙烯酮結構單元的氨基或醇結構形式，反應得到目標雙酯或雙酰胺類潛抑制劑。
6.如權利要求1所述雙_(對-烷氧基苯丙烯酮)類谷胱甘肽-S-轉硫酶潛抑制劑，其生物活性和應用還有如下特點: (1)用雙胺/醇類連接片段，用依他尼酸為對-烷氧基苯丙烯酮結構單元，所得雙_(對-烷氧基苯丙烯酮)化合物類GST潛抑制劑本身能抑制腫瘤細胞生長； (2)二價產(chǎn)物抑制劑同時結合到GSTM兩個活性中心的速度比潛抑制劑慢； (3)二價產(chǎn)物的抑制常數(shù)低于50nM時，對應潛抑制劑適用于檢測細胞裂解液中GSTM。
【文檔編號】C07C231/02GK103610669SQ201310591024
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2013年11月22日
【發(fā)明者】廖飛, 楊曉蘭, 胡小蕾, 許榜田, 王昕 , 陳春艷, 秦家林, 譚登, 黃亞 申請人:重慶醫(yī)科大學