本发明专利技术涉及一种高效低毒的放线菌素Ｄ类抗肿瘤新化合物，其结构式如上所示。本发明专利技术的化合物在不改变放线菌素Ｄ两环之间空间位置，并且不影响放线菌素Ｄ与ＤＮＡ嵌合作用的基础上，对放线菌素Ｄ环五肽５位氨基酸用Ｄ型Ｎ甲基亮氨酸（Ｄ－ＭｅＬｅｕ）进行替换，改变了原有的５位Ｎ甲基缬氨酸侧链基团的指向和体积，得到的［Ｄ－ＭｅＬｅｕ↑［５］］↓［２］ＡＭＤ表现出更好的抗肿瘤活性和更低的毒性，具有用于临床抗肿瘤的潜在价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一个新的化合物，具体是指一个放线菌素D的新类似物及该 化合物的制备方法和抗肿瘤作用。
技术介绍
放线菌素D(ActinomycinD， AMD,亦称更生霉素)，是国家基本医疗保 险药物品种之一，在临床广泛用于治疗多种恶性肿瘤，如小儿肾母细胞瘤 (Wilm，s Tumor)、妊娠绒毛膜上皮癌、恶性葡萄胎、何杰金氏恶性淋巴瘤 (Hodgkin's disease)等多种恶性肿瘤，有显著的疗效。近年来发现放线菌素 D有抗HIV病毒作用，并对艾滋病患者易感染的Kaposi's肿瘤细胞有诱导凋 亡作用。但是放线菌素D较强的毒性限制了该药物的应用范围。放线菌素D分子内含有两个环五肽和平面结构的吩噁嗪酮，其环五肽中 1位氨基酸为苏氨酸(Threonine, Thr)， 2位氨基酸为D型缬氨酸(D-Valine, D-Val)， 3位氨基酸为脯氨酸(Proline, Pro)， 4位氨基酸为N甲基甘氨酸 (Sarcosine， Sar)， 5位氨基酸(Aa5)为L型N甲基缬氨酸(L-MeVal)。其 结构参见下式<formula>formula see original document page 3</formula>放线菌素D很强的毒性限制了其应用范围，放线菌素D对增殖期细胞与 非增殖期细胞毒性的差别说明其选择性毒性并非完全由RNA的合成被抑制而引起。药理学研究表明放线菌素D在体内代谢缓慢，在宿主细胞核内产生 积累，也会直接导致累积毒性。放线菌素D通过与DNA结合，抑制DNA的转录过程，从而表现出放线 菌素D的生物活性，因此放线菌素D的研究热点集中在与DNA结合的机理 及其抗肿瘤活性与毒性方面。放线菌素D的结构对其抗肿瘤等活性非常重要， 氨基酸的替换或者细微的修饰，都可以影响与DNA之间的相互作用，也会影 响到疏水性、膜穿透性等特征，从而对抗肿瘤活性和毒性产生较大的影响。 现有技术中采用了多种方法对放线菌素D进行结构改造，例如在吩噁嗪酮 8位进行N取代a無C7z缀5bc" 1994, 116:4154);吩噁嗪酮7位氨基取代 类似物U 1983, 26:448; /C/^w.， 1988, 31:1540等)；吩噁嗪酮2位氨基进行修饰改造或引入自由基(CTzem. 5m， 1967, 100:1051 ;乂 MW Cfem.， 1979,22:1051等)；环五肽2、 3、 4、 5位氨基酸分别替换和修饰的类 似物U Med Ozew., 1991， 94:1297; Biochemistry, 1996, 35:13240等)，通过 这些技术措施得到的类似物中，有一些表现出较好的生物活性，但是作为药 物来说，所得产物的毒性仍然较大。中国专利公开了一种"放线菌素D的类似物"(申请号200410026093.1)，其对放线菌素D分子内两个环五肽2位和5位氨基酸同时组合替换，在保持 较高的转录抑制活性的基础上，进一步提高抗肿瘤活性，但其后的抗肿瘤活 性和毒性研究发现，2位氨基酸替换为D-Phe时引起的侧链的空间位阻效应， 虽然导致两环之间空间位置发生较大变化，却表现出抗肿瘤活性的下降。
技术实现思路
针对上述放线菌素D类似物中环五肽2位和5位氨基酸同时组合替换后， 表现出抗肿瘤活性的下降问题，本专利技术的目的在于提供一种高效低毒的放线 菌素D类抗肿瘤新化合物，该化合物保持原有环五肽2位结构和两环之间空 间位置，以有利于保持对DNA的嵌入作用，但是采用N-Me-D-Leu替换环肽 5位的N-Me-L-Val，延长5位氨基酸侧链基团并使氨基酸侧链空间结构翻转， 进一步提高与DNA之间的结合作用。研究试验表明该化合物抗肿瘤活性显 著提高，并且降低了毒性，具有明显的创新性和优越性，具有用于临床抗肿瘤的潜在价值。一种高效低毒的放线菌素D类抗肿瘤新化合物，其结构式如下所示conhr conhRO^^j^Sd r= ljhr-/)-Val2-Pro-Sar-w-Me-D-Leu5 ch3 ch3 I-o——~~~I式中环五肽上的5位氨基酸(Aa5)为D型N甲基亮氨酸(N-Me-D-Leu 或D-MeLeu)。本专利技术的化合物的制备方法是将化合物N-苄氧羰基-N-甲基甘氨酸叔丁酯 溶于甲醇中，用10%钯碳催化氢化，脱去Z (CBz，苄氧羰基)保护基后， 与N-苄氧羰基-脯氨酸(Z-Pro)通过DCC (N,N-二环己基碳二亚胺)法縮合 得到二肽，再经过催化氢化脱去Z保护基后，与N-苄氧羰基-D型缬氨酸 (Z-D-Val)通过DCC法縮合得到三肽，再经过催化氢化脱去Z保护基后与 N-苄氧羰基-苏氨酸(Z-Thr)用DCC/HOBt活化酯法縮合得到四肽；再将四 肽与D型N甲基亮氨酸(D-MeLeu)用DCC法縮合反应得到线性五肽，再 用三氟乙酸脱除五肽N端BOC (叔丁氧羰基)和C端OtBu (叔丁基)保护 后，用三乙胺将体系调为中性，用BOP-Cl作为縮合剂在二氯甲垸(DCM) 中反应得到环五肽，再经催化氢化脱除Z-Thr的Z保护基后，用DCC/HOBt 活化酯法与3-苄氧基-4-甲基-2-硝基-苯甲酸(BMNBA)縮合，再经催 化氢化后，在磷酸缓冲液中用K3Fe(CN)6氧化得到终产物2 AMDo本专利技术的优点是研究表明，放线菌素D与DNA发生作用，选择性的抑制RNA的合成而 表现出抗肿瘤活性。对放线菌素D与DNA作用过程的研究表明，放线菌素 D吩噁嗪酮部分插入到DNA的5'-GC-3，碱基对中形成氢键，两个环五肽位于 DNA的小沟内，通过疏水堆积作用与DNA小沟表面作用，而环肽5位氨基 酸侧链基团的体积、侧链基团的构型(L型与D型氨基酸侧链所指方向不同)、 亲水性还是疏水性都将决定药物与DNA结合的选择性。本专利技术的化合物在不改变放线菌素D两环之间空间位置，并且不影响放线菌素D与DNA嵌合作 用的基础上，对环五肽5位氨基酸用D型N甲基亮氨酸(D-MeLeu)进行替 换，改变了原有的5位N甲基缬氨酸侧链基团的指向和基团的体积，从而对 药物的微观结构进行了调整。本专利技术的化合物，通过MTT法即四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法，对 人肝癌细胞BEL-7402、人乳腺癌细胞MCF-7、舌癌细胞TB、人肝癌细胞 HepG-2、人胃腺癌细胞SGC-7901等肿瘤细胞株进行了体外抗肿瘤活性测试。 结果表明该化合物对MCF-7、 TB、 HepG-2、 SGC-7901等肿瘤细胞株的体外 抗肿瘤活性明显高于放线菌素D母体。DNA结合实验结果表明，本专利技术的化 合物与放线菌素D母体作用方式相同，以嵌入作用为主与DNA结合。小鼠 急性毒性实验结果表明，本专利技术的化合物的毒性低于放线菌素D母体。因此 本专利技术化合物高效低毒的特点使其具有用于临床抗肿瘤的潜在价值。附图说明图1放线菌素D与DNA结合的紫外-可见吸收光谱，其中药物浓度为 2pM， DNA浓度分别为IO、 20、 30、 40、 50和60 ^M。曲线1代表DNA浓 度为10pM，曲线2代表DNA浓度为20pM，曲线3代表DNA浓度为30jaM， 曲线4代表DNA浓度为40pM，曲线5代表DNA浓度为50pM，曲线6代表 DNA浓度为60[xM。图2放线菌素D类本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高效低毒的放线菌素Ｄ类抗肿瘤新化合物，其结构式如下所示： ＊＊＊ 式中：环五肽上的５位氨基酸为Ｄ型Ｎ甲基亮氨酸。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，张邦治，倪京满，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
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