本发明专利技术公开了一种GPX4蛋白靶向降解嵌合体及其制备方法与应用，本发明专利技术基于GPX4抑制剂ML
【技术实现步骤摘要】
GPX4蛋白靶向降解嵌合体及其制备方法与应用
(一)
[0001]本专利技术属于医药领域，特别涉及一类谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白靶向降解嵌合体及其制备方法与在研究铁死亡与治疗相关疾病方面的应用。
(二)
技术介绍
[0002]程序性细胞死亡有多种方式，包括细胞凋亡和细胞焦亡等。铁死亡，又称铁依赖程序性坏死，由大量脂质过氧化介导的膜损伤引起的，是一种新型非凋亡型细胞程序性死亡方式。它的特征是铁积累和脂质过氧化。其中，GPX4活性降低，使得细胞抗氧化能力降低，从而引起脂质过氧化水平增加，活性氧增加，最终导致铁死亡。因此GPX4是铁死亡的核心调控蛋白。
[0003]GPX4是一种硒蛋白，能有效还原小分子过氧化物和某些脂质过氧化物，并抑制脂质过氧化。GPX4的活性增加，磷脂过氧化氢可以在金属离子(如铁)的存在下引发催化反应，最终导致细胞死亡。然而，GPX4在细胞中的表达下调，使得细胞对铁死亡更敏感，因此抑制GPX4的活性可促进细胞铁死亡；相反，如果GPX4表达上调，会产生对铁死亡的耐受性。目前已发现的GPX4抑制剂是通过含有的烷化基团氯乙酰共价结合(硒代)半胱氨酸残基从而抑制GPX4，并引发铁死亡，如ML
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162。
[0004]蛋白靶向降解嵌合体(Proteolysis
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Targeting Chimeras,PROTACs)是一种双功能分子，可同时结合E3泛素连接酶和靶蛋白。一旦形成三元复合物(靶蛋白
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PROTACs
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E3)，暴露在目标蛋白上的赖氨酸将被E3泛素连接酶泛素化，从而降解靶蛋白。PROTACs，有别于传统小分子占有驱动的抑制机制，它不需要直接抑制目标蛋白的活性，只需要提供一定的结合活性，并利用的泛素
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蛋白酶体系诱导蛋白质降解，是一种以事件驱动为主的药理学作用模式。这种选择性降解蛋白质来达到控制蛋白质命运的方式，很好地解决了小分子抑制剂的局限性，是一种新型的药物发现技术。迄今为止，PROTACs技术可用于靶向多种蛋白质，包括转录因子、酶和调控蛋白。
[0005]目前市场上仅有抑制GPX4活性的小分子抑制剂，但缺乏能够降解GPX4的小分子药物，不能使得细胞中GPX4含量降低。本专利技术设计合成了一类小分子抑制剂，它们能够利用细胞内的泛素
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蛋白酶体系统，达到降低细胞内GPX4的表达，并引起细胞的铁死亡。
(三)
技术实现思路
[0006]本专利技术目的是提供一种GPX4蛋白靶向降解嵌合体及其制备方法与应用，本专利技术通过一系列的连接臂将GPX4抑制剂ML
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162和E3泛素连接酶CRBN配体连接获得能够靶向降解GPX4蛋白的嵌合体(PROTACs)，该蛋白靶向降解嵌合体是一种双功能小分子，能够靶向降解GPX4蛋白，并引起细胞的铁死亡，因而可以用于治疗与GPX4活性、表达量相关的疾病。
[0007]为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种式(Ⅰ)所示GPX4蛋白靶向降解嵌合体(简称PD分子)，
[0009][0010]式(Ⅰ)中，R任一化学上可行的连接结构，优选为C2
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C11的直链烷基或烷氧基，更优选为乙烷、己烷、3,6
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二氧杂辛烷、3,6,9
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三氧杂十一烷。
[0011]进一步，优选式(Ⅰ)所示GPX4蛋白靶向降解嵌合体为下列之一：
[0012][0013]本专利技术还提供有一种所述GPX4蛋白靶向降解嵌合体的制备方法，所述方法按如下步骤进行：
[0014](1)式(4)所示化合物的合成：将N,N
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二异丙基乙胺(DIEA)加入N,N
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二甲基甲酰胺(DMF)中，再加入式(3)所示化合物和式(9)所示化合物，将混合物在90℃下搅拌反应8h后，冷却至25℃；用乙酸乙酯稀释，依次用水和饱和氯化钠水溶液各洗涤1次，硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩至干，获得浓缩物；将浓缩物用二氯甲烷：甲醇＝8：1(体积比)溶解后通过硅胶柱层析分离，用体积比1:5的乙酸乙酯/石油醚混合液为洗脱剂，洗脱速度为0.5ml/s，采用薄层色谱跟踪检测，以体积比1：2的乙酸乙酯：石油醚为展开剂，收集Rf值为0.25
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0.4的组分，减压蒸馏至无液体流出，然后再25℃真空干燥，得到式(4)所示化合物，记为中间体4；所述式(3)所示化合物与式(9)所示化合物投料物质的量之比为1：1.1
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1.5(优选1:1.2)；所述式(3)所示化合物与N,N
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二异丙基乙胺投料物质的量之比为1：2
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4(优选1：3)；所述N,
N
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二甲基甲酰胺体积用量以式(3)所示化合物物质的量计为2
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5mL/mmol(优选3mL/mmol)；所述稀释用乙酸乙酯体积用量以式(3)所示化合物物质的量计为40
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80mL/mmol(优选55mL/mmol)；
[0015](2)式(5)所示化合物的合成：在盐酸浓度为4.0mol/L的1,4
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二氧六环溶液中加入中间体4，混合物在室温下搅拌30分钟，然后加入乙醚沉淀，析出黄色固体，过滤，滤饼用乙醚洗涤后，于25℃真空干燥，得到式(5)所示化合物，记为中间体5；所述1,4
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二氧六环溶液体积用以中间体4物质的量计为1
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5mL/mmol(优选3mL/mmol)；沉淀或洗涤的乙醚用量以中间体4物质的量计均为15
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35mL/mmol(优选30mL/mmol)；
[0016](3)式(I)所示GPX4蛋白靶向降解嵌合体的合成：将中间体5和式(7)所示2
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噻吩甲醛溶解在甲醇a中，加入DMF使其完全溶解，25℃活化1h后，加入式(6)所示苄异腈、式(8)所示氯甲酸和甲醇b的混合溶液，室温搅拌过夜；反应液用乙酸乙酯稀释，依次用水和饱和氯化钠水溶液各洗涤1次，硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩至干，取浓缩物用二氯甲烷：甲醇＝8：1(体积比)溶解后通过硅胶柱层析，以体积比1:2的乙酸乙酯/石油醚混合溶剂为洗脱剂，流速0.5mL/s，以体积比1：1的乙酸乙酯：石油醚为展开剂进行薄层色谱监测，收集Rf值为0.25
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0.4的流出液，25℃干燥，得到式(I)所示GPX4蛋白靶向降解嵌合体；所述中间体5与2
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噻吩甲醛、苄异腈和氯甲酸的投料物质的量之比均为1:1
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2(优选1:1)；所述甲醇a体积用量以中间体5物质的量计为10
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60mL/mmol(优选20mL/mmol)；所述N,N
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二甲基甲酰胺体积用量以中间体5物质的量计为40
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100mL/mmol(优选50mL/mmol)；所述甲醇b体积用量以中间体5物质的量计为4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种式(Ⅰ)所示GPX4蛋白靶向降解嵌合体，式(Ⅰ)中，R为C2
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C11的直链烷基或烷氧基。2.如权利要求1所述的GPX4蛋白靶向降解嵌合体，其特征在于，所述式(Ⅰ)所示GPX4蛋白靶向降解嵌合体为下列之一：3.一种权利要求1所述GPX4蛋白靶向降解嵌合体的制备方法，其特征在于所述方法按如下步骤进行：(1)式(4)所示化合物的合成：将N,N
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二异丙基乙胺加入N,N
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二甲基甲酰胺中，再加入式(3)所示化合物和式(9)所示化合物，将混合物在90℃下搅拌反应8h后，冷却至25℃；用乙酸乙酯稀释，依次水和饱和氯化钠水溶液各洗涤1次，硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩至干，获得浓缩物；将浓缩物用体积比8:1的二氯甲烷：甲醇溶解后通过硅胶柱层析分离，用体积比1:5的乙酸乙酯/石油醚混合液为洗脱剂，洗脱速度为0.5mL/s，采用薄层色谱跟踪检测，以体积比1：2的乙酸乙酯：石油醚为展开剂，收集Rf值为0.25
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0.4的组分，减压蒸馏至无液体流出，然后再25℃真空干燥，得到式(4)所示化合物，记为中间体4；(2)式(5)所示化合物的合成：在盐酸浓度为4.0M的1,4
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二氧六环溶液中加入中间体4，
混合物在室温下搅拌30分钟，然后加入乙醚沉淀，析出黄色固体，过滤，滤饼用乙醚洗涤后，于25℃真空干燥，得到式(5)所示化合物，记为中间体5；(3)式(I)所示蛋白靶向降解嵌合体的合成：将中间体5和式(7)所示2
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噻吩甲醛溶解在甲醇a中，加入DMF使其完全溶解，25℃活化1h后，加入式(6)所示苄异腈、式(8)所示氯甲酸和甲醇b的混合溶液，室温搅拌过夜；反应液用乙酸乙酯稀释，依次用水和饱和氯化钠水溶液各洗涤1次，硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩至干，取浓缩物用体积比8:1的二氯甲烷：甲醇溶解后通过硅胶柱层析，以体积比1:2的乙酸乙酯/石油醚混合溶剂为洗脱剂，流速0.5mL/s，以体积比1：1的乙酸乙酯：石油醚为展开剂进行薄层色谱监测，收集Rf值为0.25
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0.4的流出液，25℃干燥，得到式(I)所示GPX4蛋白靶向降解嵌合体；式(9)中R为C2
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C11的直链烷基或烷氧基，更优选为乙烷、己烷、3,6
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二氧杂辛烷、3,6,9
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三氧杂十一烷；式(I)、(4)、(5)中R同式(9)中R。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述式(3)所示化合物与式(9)所示化合物投料物质的量之比为1：1
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1.5；所述式(3)所示化合物与N,N
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二异丙基乙胺投料物质的量之比为1：...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛璟燕，胡诗琪，朱立权，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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