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新型PARP1抑制剂N取代邻苯二甲酰亚胺4甲酰胺衍生物的合成及抗癌活性

2020-05-11 17:53:46

癌症是当前世界上最严重的社会健康问题之一。合成致死是一种非常好的癌症治疗策略。2014年,FDA批准Olapaib用于治疗既往接受过两次以上治疗且携带种系BRCA突变的晚期卵巢癌患者,它是一种靶向聚ADP核糖聚合酶 (Poly ADP-ribose Polymerase) 的癌症疗法,也是一种成功利用合成致死 (Synthetic Lethality) 概念获得批准在临床使用的抗癌药物。

PARP-1主要的生物功能是参与单链DNA断裂(single-strand DNA breaks,SSBs)的损伤修复过程,BRCA主要的生物功能是参与双链DNA断裂(double-strandDNA breaks,DSBs)的损伤修复过程。而当两个修复过程均被抑制时,DNA修复过程会受到阻滞从而积累更多的断裂DNA,最终引起细胞死亡。


邻苯二甲酰亚胺衍生物通常呈现多样的生物活性,因此近年来针对邻苯二甲酰亚胺分子的结构修饰被广泛研究。酰亚胺氮上取代的衍生物是邻苯二甲酸酐与伯胺类化合物的缩合分子,他们可以作为新生血管生成抑制剂和免疫调节剂。

PARP-1抑制剂通常是胺甲酰化苯并杂环衍生物,苯甲酰胺是抑制该酶必不可少的活性结构。NMS-P118是一种有效的、具有口服活性、高度选择性的PARP-1抑制剂,具有良好的药物吸收和药物动力学特性,对PARP-1的选择性比对PARP-2高150倍。因此,我们基于PARP-1抑制剂NMS-P118设计以N-取代邻苯二甲酰亚胺-4-甲酰胺为母核(Chart 1)的一系列化合物。


邻苯二甲酰亚胺

邻苯二甲酰亚胺


Brca1/2突变型的癌细胞系会对PARP-1抑制剂非常敏感,这是因为Brca1/2缺陷时同时抑制PARP-1会引起合成致死,促进癌细胞死亡。因此本文采用Brca2突变型胰腺癌细胞系Capan-1和Brca1/2非突变型的乳腺癌细胞系MDA-MB-231对化合物的活性进行测试。


N-取代邻苯二甲酰亚胺-4-甲酰胺母核是作为PARP-1抑制剂一类全新的骨架,专业的化工厂家以1,2,3-苯三甲酸(1)为原料,在加热条件下进行分子内脱水得到3-羧酸邻苯二甲酸酐(2);2分别与不同取代伯胺胺解,得到N-取代邻苯二甲酰亚胺-4-羧酸衍生物(3a~3s);后者再与氨发生酰胺缩合反应得到N-取代邻苯二甲酸亚胺-4-甲酰胺(4a~4s)。

采用MTT法研究化合物4对胰腺癌细胞系Capan-1和乳腺癌细胞系MDA-MB-231的抗癌活性,最终得出化合物4r:Capan-1半数抑制浓度为0.19μM,其活性比NMS-P118好,与Olaparib相当。该系列化合物同时表现了对Brca2突变型细胞系的抑制作用,表明其作为PARP-1抑制剂具有进一步的开发的价值。


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