灯盏乙素生物素标记探针的应用及相关PKM2激酶抑制剂制造技术

本发明专利技术公开了灯盏乙素生物素标记探针的应用及相关PKM2激酶抑制剂，该PKM2激酶抑制剂是由灯盏乙素苷元生物素标记探针寻找活性基团的靶点，并根据寻找到的靶点蛋白制备得到的灯盏乙素苷元衍生物，用于在制备治疗肿瘤的药物中的应用。

Application of biotinylated biotin labeled probe and related PKM2 kinase inhibitors

The application and the PKM2 kinase inhibitor disclosed scutellarin biotin labeled probe, the PKM2 kinase inhibitor is targeted by scutellarein biotin labeled probe for active groups, and according to the target to find the protein prepared scutellarein derivative, for application in drug the preparation in the treatment of tumor.

【技术实现步骤摘要】
灯盏乙素生物素标记探针的应用及相关PKM2激酶抑制剂
本专利技术涉及医药
，具体涉及灯盏乙素苷元生物素标记探针的制备、用途和可用作PKM2激酶抑制剂的灯盏乙素苷元及其衍生物，包含此化合物的药物组合物，涉及所述化合物的制备方法及所述化合物在制备M2型丙酮酸激酶抑制剂中的应用，涉及所述化合物在疾病，例如PKM2过表达的癌症治疗中的用途。
技术介绍
靶向治疗是利用肿瘤细胞可以表达，而正常细胞很少或不表达的特定基因或基因的表达产物，形成相对或绝对靶向，最大限度地杀伤肿瘤细胞，而对正常细胞损伤很小的治疗方法。目前越来越多的研究者把注意力转向了来源丰富、价廉易得、毒副作用小、分子结构多样的天然产物，并且对天然产物维护人类健康或预防疾病充满了期望。相继也发现了一些具有药理活性的有效成分，如发现黄酮类、萜类、生物碱类具有抗肿瘤的作用。近年来从药用植物提取物的黄酮类化合物的抗癌活性已报道(LiweberM.Newtherapeuticaspectsofflavones:theanticancerpropertiesofScutellariaanditsmainactiveconstituentsWogonin,BaicaleinandBaicalin[J].CancerTreatmentReviews,2009,35(1):57.)，灯盏乙素(Scutellarin)是从菊科植物灯盏细辛中提取的黄酮类化合物。人体药动学药效学研究(GaoC,ZhangH,GuoZ,etal.Mechanisticstudiesontheabsorptionanddispositionofscutellarininhumans:selectiveOATP2B1-mediatedhepaticuptakeisalikelykeydeterminantforitsuniquepharmacokineticcharacteristics[J].DrugMetabolism&Disposition,2012,40(10):2009.)表明了灯盏乙素7位的葡萄糖在体内代谢发生水解成灯盏乙素苷元(Scutellarein，SC)而被吸收，并且灯盏乙素苷元的药效同灯盏乙素相似，灯盏乙素苷元是灯盏乙素发挥药理作用的主要形式。近期研究表明灯盏乙素苷元具有广泛的抗肿瘤活性(FengY,ZhangS,TuJ,etal.NovelfunctionofscutellarinininhibitingcellproliferationandinducingcellapoptosisofhumanBurkittlymphomaNamalwacells[J].Leukemia&Lymphoma,2012,53(12):2456.)，然而，其直接作用靶点蛋白和抗肿瘤作用机制尚不明确。因此设计合成灯盏乙素生物素苷元标记探针，以探针为工具，运用蛋白质组学，以期发现灯盏乙素苷元发挥抗肿瘤活性的直接靶点蛋白，一旦可能的靶标被发现后，再通过一系列的分子生物学实验来确证这些靶点蛋白及其生物学作用。本专利技术以探针为工具和手段，利用蛋白质组学发现灯盏乙素苷元抗肿瘤作用的靶点为PKM2。M2型丙酮酸激酶(PKM2)是糖酵解中的一个关键限速酶，在能量代谢中起着关键的作用(MazurekS.PyruvatekinasetypeM2:Akeyregulatorofthemetabolicbudgetsystemintumorcells[J].InternationalJournalofBiochemistry&CellBiology,2011,43(7):969.)。因此，以PKM2为靶点的药物代表针对特定分子靶点的新一代靶向治疗，且因此与常规化学治疗相比能在治疗各种癌症方面提供更大功效且同时具有更小副作用，为后续靶向药物开发提供重要理论依据，从而开发出药效更好，特异性更强的靶向药物。
技术实现思路
本专利技术通过设计合成灯盏乙素苷元生物素标记探针并考察探针和灯盏乙素苷元抗肿瘤活性，以探针为工具，运用蛋白质组学，发现灯盏乙素苷元发挥抗肿瘤活性的直接靶点蛋白，一旦可能的靶标被发现后，再通过一系列的分子生物学实验来确证这些靶点蛋白及其生物学作用。本专利技术利用灯盏乙素苷元生物素标记探针寻找到灯盏乙素苷元用于治疗癌症的靶点PKM2蛋白，重组了PKM2蛋白，检测了化合物对重组PKM2活性影响，针对靶点PKM2蛋白对灯盏乙素苷元结构改造来寻找新型高效低毒的选择性PKM2调节剂。因此，本专利技术的目的是提供用灯盏乙素苷元为先导化合物与WR试剂和劳森试剂反应成灯盏乙素苷元衍生物的制备方法和应用，可以解决现有技术存在的抑制PKM2活性不高的问题，而且本专利技术制得的灯盏乙素苷元衍生物水溶性、对人成骨肉瘤Saos-2细胞等多种肿瘤细胞生长抑制均较好，可应用于制备预防或治疗肿瘤的药物。本专利技术是这样实现的：本专利技术提出了具有通式(Ⅰ)的灯盏乙素苷元生物素标记探针的结构模块：该类结构模块包括活性基团、链接基团、报告集团，R可以是长烷烃链、聚乙二醇链、多肽链。本专利技术主要以常见的2,2'-(乙烯二氧)双(乙胺)为例，其中R为无时，得到探针P4；R为2,2'-(乙烯二氧)双(乙胺)，得到探针P10。因此，由该结构模块制备得到的灯盏乙素苷元生物素标记探针结构是下列任一化合物：该灯盏乙素苷元生物素标记探针的制备方法是：灯盏乙素苷元5、6、7、4'的羟基上的氢原子被二苯羧酮保护后，灯盏乙素苷元直接或间接与生物素相连，最后在TFA的作用下脱去保护基团，得到两个不同的灯盏乙素生物素标记探针。该灯盏乙素苷元生物素标记探针的用途时：该探针用于寻找灯盏乙素苷元治疗癌症的靶点PKM2蛋白，从而合成作为PKM2激酶抑制剂的灯盏乙素苷元衍生物及其药学上可接受的盐。该灯盏乙素苷元衍生物及其药学上可接受的盐，具有通式(Ⅱ)所示的结构：其中R1为Me时，X为O；R1为H时，X为O；R1为Me时，X为S；R1为H时，X为S；R1为Me时，X为Se；R1为H时，X为Se。具体的，该灯盏乙素苷元衍生物及其药学上可接受的盐，其结构选自：该灯盏乙素苷元衍生物及其药学上可接受的盐的制备方法是：灯盏乙素苷元5、6、7、4'的羟基上的氢原子被甲基取代后，3位上的氧分别被劳森试剂和WR试剂取代为含硫和硒的中间体，最后在BBr3的作用下脱去保护基团甲基，得到两个与灯盏乙素苷元不同的衍生物。本专利技术还提出了该灯盏乙素苷元衍生物及其药学上可接受的盐在制备治疗肿瘤的药物中的应用。其中，所述药物为PKM2激酶抑制剂类抗肿瘤药物。与现有技术相比，本专利技术突出的实质性特点和显著的进步在于：本专利技术提供了一种M2型丙酮酸激酶(PKM2)抑制剂灯盏乙素苷元生物素标记探针及其衍生物的制法和探针在靶点蛋白寻找的应用、验证，该衍生物是从灯盏细辛中提取分离得到的灯盏乙素苷元为先导化合物与WR试剂和劳森试剂反应制得的。成药性初步研究表明本专利技术的灯盏乙素苷元生物素标记探针及其衍生物对PKM2抑制强度与紫草素类似，比灯盏乙素苷元提高约20或40多倍，能选择性抑制肿瘤细胞增殖，而对正常细胞(HEK293)几乎没有影响，属于新型PKM2抑制剂类抗肿瘤药物，尤其是当O被Se取代后，所以药理作用最为明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有通式(Ⅰ)的灯盏乙素苷元生物素标记探针的结构模块：

【技术特征摘要】
1.一种具有通式(Ⅰ)的灯盏乙素苷元生物素标记探针的结构模块：其中，R是长烷烃链、聚乙二醇链或多肽链。2.由权利要求1的结构模块制备得到的灯盏乙素苷元生物素标记探针，其特征在于结构是下列任一化合物：3.权利要求2所述的灯盏乙素苷元生物素标记探针的制备方法，其特征在于：灯盏乙素苷元5、6、7、4'的羟基上的氢原子被二苯羧酮保护后，灯盏乙素苷元直接或间接与生物素相连，最后在TFA的作用下脱去保护基团，得到两个不同的灯盏乙素生物素标记探针。4.权利要求2或3所述的灯盏乙素苷元生物素标记探针的用途，其特征在于该探针用于寻找灯盏乙素苷元治疗癌症的靶点PKM2蛋白，从而合成作为PKM2激酶抑制剂的灯盏乙素苷元衍生物及其药学上可接受的盐。5.权利要求4所述的灯盏乙素苷元衍生物及其药学上可接受的盐，其特征在于具有通...

【专利技术属性】
技术研发人员：何彬，尤玲，李燕，杜宇，王春，王芳，黄文斐，
申请(专利权)人：贵州医科大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52