[发明专利]一种渥曼青霉素前药及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种渥曼青霉素前药及其制备与应用，本发明以渥曼青霉素为母体，利用简单的化学合成手段，构建了具有不同缓释效应的抑制剂。通过对体外缓释实验、癌细胞增值实验、AKT磷酸化检测验证了，本发明的抑制剂仍保持着对PI3K通路影响效果的同时，利用了药物缓慢释放作及生物素靶向作用，提高了抗肿瘤靶向性，大大降低了抑制癌细胞增值的用量。

(一)技术领域

本发明涉及一种渥曼青霉素前药及制备方法与应用。

(二)背景技术

产生自丝状真菌penicillium funiculosum的渥曼青霉素(Wortmannin)，对磷脂酰肌醇3-激酶PI3K具有很高的抑制活性，其半抑制浓度(IC₅₀)大约为5nM，比常规抑制剂LY294002高了将近200倍。实验证明，其抑制机制为渥曼青霉素结构中的第20位的碳原子(C20位点)与PI3K催化活性中心的赖氨酸(Lys833)侧链氨基相结合，形成烯胺。与此同时，烯胺中的氢与相邻的羰基形成氢键，生成了稳定的六元环结构，造成该位点的不可逆修饰(如图1所示)，从而抑制PI3K及PI3K/Akt信号传导通路，最终促进了肿瘤细胞的死亡(IC₅₀在10μM左右)。然而，因渥曼青霉素的C20位点具有较高的反应活性，易受水及其它生物大分子中的亲核基团进攻，导致它在水溶液中的稳定性降低，毒性增强，故而限制了渥曼青霉素进一步的开发利用。

寻求并改善抗肿瘤药物，使其选择性富集在肿瘤部位，以此实现抗癌药物的靶向性，不仅能够提高治疗效果，还对减轻患者的痛苦、提高患者的生存质量等方面具有十分重要的现实意义。肿瘤细胞的细胞膜上会特异性表达或过量表达一系列受体或抗原，通过肿瘤靶向性传递系统(Targeted drug delivery system)来满足肿瘤细胞增殖所需的各种营养，生物素(维他命B₇，Biotin)及其受体就是其中一种传递系统。

(三)发明内容

本发明目的是针对渥曼青霉素现有的不足，结合它C20位点的特性以及生物素的肿瘤靶向性，制备了多种含仲胺基团的渥曼青霉素前药。本发明提供的前药具有不同的缓释速率。同时，本发明提供的前药具有良好的抗肿瘤细胞增值及抑制PI3K/Akt信号通路的性能。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种式(Ⅱ)所示渥曼青霉素前药，

式(II)中，R₁和R₂各自独立为：带有生物素的四氢吡咯环、带有生物素的哌啶环、异丙基或带有生物素的二乙胺基。

进一步，所述式(Ⅱ)所示渥曼青霉素前药为下列之一：

本发明还提供一种所述渥曼青霉素前药的制备方法，所述方法为：将式(I)所示化合物、三乙胺溶于二氯甲烷中，随后加入仲胺化合物，室温搅拌反应10小时，反应液经薄层色谱分离纯化后得到式(Ⅱ)所示渥曼青霉素前药；所述仲胺化合物为式(III)、式(IV)或式(V)所示化合物；

进一步，所述式(I)所示化合物与三乙胺物质的量之比为1:2-5(优选1:4.3)，所述式(I)所示化合物与仲胺基团质的量之比为1:1-3(优选1:1.2)；所述二氯甲烷体积用量以式(I)所示化合物重量计为1L/g。

进一步，所述分离纯化方法为：反应结束后，反应液通过减压旋蒸除去溶剂后直接利用高效加厚制备薄层板分离，展开剂为体积比10～20：1：0.1的二氯甲烷：甲醇：三乙胺，收集Rf值0.2～0.6的样品，得到目标化合物。

本发明还提供一种所述渥曼青霉素前药在制备肿瘤细胞活性抑制剂中的应用。

进一步，所述肿瘤细胞为人乳腺癌细胞MCF-7、人肺癌细胞A549、人肝癌细胞HepG2或人宫颈癌细胞HeLa。