＊賈一多 李爽 張尹萌 祁夢瑤 祝宏

（武漢工程大學(xué) 化工與制藥學(xué)院 新型反應(yīng)器與綠色化學(xué)工藝湖北省重點實驗室 湖北 430205）

本論文以抗腫瘤藥物卡博替尼和一些報道活性較好的化合物中間體4[1]為先導(dǎo)化合物，在文獻的調(diào)研過程中[2]，基于卡博替尼，我們采用以下設(shè)計思路，如圖1，留環(huán)丙二酰胺結(jié)構(gòu)維持原有的五原子鏈長，對氟苯胺結(jié)構(gòu)完全保留，用嘧啶環(huán)代替喹啉環(huán)，在此基礎(chǔ)上，將嘧啶環(huán)上引入不同的芳香取代基，可以增加化合物的抗腫瘤效果，因此，在查閱大量參考文獻后[3-6]，我們選擇了九個藥物分子4a～4i，在第一部分與中間體4進行雜合。我們將卡博替尼結(jié)構(gòu)中的喹啉結(jié)構(gòu)替換為結(jié)構(gòu)多樣的芳基磺酰胺、芳酰胺、芳雜環(huán)、飽和雜環(huán)和芳醛等藥效分子，通過計算機Sybyl軟件進行分子篩選，從9個化合物中得到了打分最好的6個化合物，即5a～5f，其打分結(jié)果均比卡博替尼的分值高，見表1，分子對接使用的c-Met蛋白的晶體結(jié)構(gòu)來源于PDB數(shù)據(jù)庫，晶體結(jié)構(gòu)的ID為：c-Met的3LQ8和4MXC。打分結(jié)果用Total-Score表示[7]。研究表明[8-9]，該類化合物對酪氨酸蛋白激酶受體（c-Met）具有潛在的抑制活性。對目標化合物5a～5f進行逆合成分析后，本研究擬定了如圖2所示的合成路線。

圖1 c-Met抑制劑的設(shè)計

圖2 合成路線

表1 設(shè)計化合物的對接打分結(jié)果

續(xù)表

1.材料

（1）儀器。OPM100型熔點儀（上海恰森儀器有限公司）；FT-MS高分辨質(zhì)譜儀（賽默飛世爾科技公司）；400/54Premium Shielded核磁共振波譜儀（德國Bruker公司）（CDCl3或DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標）。

（2）藥品?；前反柞ｂc（98%），上海麥克林生化科技有限公司；2-氨基-5-硝基噻唑（98%），上海畢得醫(yī)藥科技有限公司；磺胺甲惡唑（98%），上海畢得醫(yī)藥科技有限公司；3,5-二甲基哌啶（98%），阿拉丁試劑（上海）有限公司；香蘭素（98%），上海麥克林生化科技有限公司；硅膠，200～300目，青島海洋化工有限公司；其余所用試劑均為分析純或化學(xué)純。中間體2參考文獻[10]方法制備；中間體3，4參考文獻[11]方法制備。

2.方法與結(jié)果

(1)目標化合物的制備方法

①5a～5f的制備（以5a為例）

在反應(yīng)瓶中加入中間體3（0.426mg，1.00mmol），4a（214mg，1.00mmol）和DMF 10mL，攪拌使其溶解；加入無水碳酸銫（0.652g，2.00mmol），氮氣保護下于70℃反應(yīng)12h。冷卻至室溫，將反應(yīng)液過濾，濾液滴加至100mL冰水中，緩慢加入數(shù)滴1mol/L稀鹽酸，直至開始出現(xiàn)沉淀，攪拌逐漸沉淀，過濾，濾餅用蒸餾水洗滌至中性和干燥。減壓濃縮后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:二氯甲烷/甲醇=80/1，V/V]分離純化，得黃色固體423.1mg。

用類似的方法合成5b～5f。

(2)抗腫瘤活性測試方法

5-FU是一般化學(xué)療法，與卡博替尼相比更具有普遍性，因而，我們以5-FU為陽性對照，采用MTT法[9]，針對打分結(jié)果較好的六個化合物，進行了人肝癌細胞（HepG2）的體外抑制活性實驗。

(3)結(jié)果

①合成。以1,1-環(huán)丙烷二甲酸為原料，經(jīng)過?；陀H核取代等反應(yīng)，合成出一系列中間體，在中間體3的合成過程中，有兩個反應(yīng)位點，即氨基和酚羥基，在EDCI和HOBT的催化反應(yīng)下，經(jīng)過茚三酮反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)不存在伯胺，核磁和質(zhì)譜的印證下，得到中間體4，我們將中間體4結(jié)構(gòu)中的嘧啶結(jié)構(gòu)替換為結(jié)構(gòu)多樣的芳基磺酰胺、芳酰胺、芳雜環(huán)、飽和雜環(huán)和芳醛等藥效分子，分別與磺胺醋酰、2-氨基-5-硝基噻唑、磺胺甲惡唑、3,5-二甲基哌啶和香蘭素這五種藥效團對接合成，得到終產(chǎn)物5a～5e，在合成以上化合物的過程中，發(fā)現(xiàn)副產(chǎn)物5f的抗腫瘤效果很好，因而獲得了5a～5f六類化合物。

②分子-靶蛋白的相互作用。參考文獻[12]，圖3為5a～5f的分子-靶蛋白作用圖情況，由圖2可見，在與c-Met靶蛋白（3LQ8和4MXC）的對接中，與中間體4和卡博替尼相比，5b與ASP1228殘基發(fā)生Π-陰離子相互作用并且與ASN1167發(fā)生陽離子-Π的相互作用，5f與更多殘基發(fā)生了相互作用，5f上3,5-二甲基哌啶存在有多個烷基化作用。5e與ALA1108和ILE1084發(fā)生Π-烷基化相互作用，與ASP1228發(fā)生Π-陰離子相互作用，5e的鏈長延長，致使其與靶點的相互作用更強。有助于提升抗腫瘤細胞活性，使用嘧啶環(huán)取代喹啉環(huán)，有助于增強化合物與靶點的疏水作用。而卡博替尼在與氨基酸殘基作用時的作用力，以氫鍵和范德華力為主。相互作用力較弱，容易斷裂。

圖3 分子-靶蛋白相互作用圖

③抗腫瘤活性。5a～5f的體外肝癌的抑制活性見表2，由表2可見，所有化合物對腫瘤細胞均具有抑制活性，其中，抑制活性較差的化合物5a、5c和5d濃度大于0.02mmol·L-1時，抑制率大于31%，相較之下，抑制活性較好的化合物5b、5e和5f濃度大于5μmol·L-1時，5f、5b和5e對人肝腫瘤細胞（HepG2）的抑制率均大于60%，優(yōu)于陽性對照藥物5-FU。該結(jié)果與分子對接預(yù)測打分一致，具有進一步的研究價值。

表2 化合物5a～5f的體外抗腫瘤活性

3.結(jié)論

本實驗設(shè)計并合成了6個結(jié)構(gòu)新穎且靶向于c-Met受體的環(huán)丙烷二酰胺類雜合藥物（CPDAs），經(jīng)計算機輔助藥物設(shè)計驗證了其合理性。我們對合成的六個化合物進行了生物活性測試，以5-FU為陽性對照，采用MTT法測試目標化合物體外對肝腫瘤細胞（HepG2）的抑制活性。結(jié)果表明，濃度為2.5μg·L-1時，5b、5e和5f對腫瘤細胞的抑制率分別為（60.98±0.78）%、（63.12±3.06）%和（66.16±1.08）%，是陽性對照藥物5-FU的三倍，而卡博替尼的IC50為17.034μg·L-1，明顯優(yōu)于卡博替尼[13-14]。隨著現(xiàn)代科學(xué)的迅猛發(fā)展，腫瘤化學(xué)治療藥物已有很大進步，我們通過分子對接預(yù)測了化合物5a～5f對目標靶點的對接效果，但是還需要進一步的生物活性研究。