氨基嘧啶類CDK4/6抑制劑的設計、內蒙古氨基嘧啶合成及生物活性研究：

CDK即細胞周期蛋白依賴性激酶,屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族,是調控細胞周期的重要因子。根據CDK功能的不同,將其主要分為兩大類:一類CDK參與細胞周期調控,主要包括CDK1、CDK2、CDK4、CDK6等;另一大類CDK參與轉錄調節,主要包括CDK7、CDK8、CDK9、CDK10、CDK11等。近年來,隨著輝瑞的palbociclib、諾華的ribocilib以及禮來的abemaciclib的先后上市,人們對于CDK的研究興趣被重新點燃,研究CDK抑制劑已經被越來越多的科學家關注。內蒙古嘧啶為了尋找高活性、低毒性的新型先導化合物,本論文借鑒已上市的CDK4/6抑制劑palbociclib和ribocilib的結構特點,并以課題組前期發現的二氨基嘧啶類化合物A和B為先導化合物,采用活性亞結構的拼接和電子等排等方法,設計合成了 72個二氨基嘧啶類化合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ系列),并對目標化合物的合成方法進行闡述和結構表征進行確認,同時對其生物活性進行了測試并初步研究和總結了構效關系。具體研究內容概括如下:1.前言:CDK6的結構及CDK的功能、CDK抑制劑的研究現狀和CDK4//6抑制劑研究進望。2.氨基嘧啶類化合物的設計與合成:選擇CDK4/6作為靶點,以課題組前期發現的二氨基嘧啶類化合物A為先導,采用活性亞結構拼接方法,在嘧啶的2位引用吲哚環,并保留先導化合物A嘧啶的4-位取代基結構不變,設計并合成出系列Ⅰ共23個含吲哚環的二氨基嘧啶類化合物。內蒙古氨基嘧啶系列Ⅱ則是在先導化合物B的基礎上,保留B系列二氫蝶啶酮結構的母核。根據palbociclib跟CDK6的結合模式,引入已上市的CDK4/6抑制劑palbociclib的側鏈,設計并合成出28個目標化合物。系列Ⅲ在系列Ⅱ的母核結構基礎上進一步的優化,形成了大π共軛體系結構的蝶啶酮結構的母核,設計并合成了 21個目標化合物。所有化合物通過了核磁共振氫譜(1HNMR)、核磁共振碳譜(13CNMR)、高分辨質譜(HRMS)的結構表征。3.生物活性測試:采用MTT法,選取人宮頸癌細胞株(Hela)、人前列腺癌細胞株(PC-3)、人乳腺癌細胞株(MDA-MB-231)、人結腸癌細胞株(HT-29、HCT-116)對所有目標化合物進行了體外腫瘤抑制活性的測試,同時選取部分抗腫瘤活性較高的化合物測試了對正常人胚腎細胞(HEK293A、HEK293)的毒性。結果表明,系列Ⅰ的整體活性不理想,而系列Ⅱ與系列Ⅲ的大部分化合物對所選的幾種腫瘤細胞均有較強的抑制作用。內蒙古玉嘧磺胺例如化合物Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ11、Ⅱ12、Ⅱ15、1119、Ⅱ23、Ⅱ24、Ⅲa、Ⅲd、Ⅲe、Ⅲs、Ⅲu,對所選擇的四種不同腫瘤細胞都具有較好的活性,特別是化合物Ⅱ11對4種不同的腫瘤細胞活性和陽性藥palbociclib相當,而化合物活性Ⅲs對4種不同的腫瘤細胞活性要明顯優于陽性藥palbociclib。取化合物Ⅱ11和Ⅲs進行了流式細胞實驗。結果顯示,化合物Ⅱ11和Ⅲs顯著阻滯Hela細胞在G2/M期。在體外腫瘤抑制活性的基礎上,挑選了系列Ⅱ和系列Ⅲ并以palbociclib為陽性對照,內蒙古氨基嘧啶進行了CDK4/6酶抑制活性測試,結果顯示:化合物Ⅲd對CDK4/6的IC50分別為34nM和65nM,和陽性藥palbociclib在同一水平,具有進一步研究價值。