CN109820866A - 一种c-Myc基因表达抑制剂及其应用 - Google Patents
一种c-Myc基因表达抑制剂及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种c‑Myc基因表达抑制剂,及其在制备抗肿瘤药物中的应用。本发明的c‑Myc基因表达抑制剂为吡咯咪唑聚酰胺小分子,所述吡咯咪唑聚酰胺小分子通过识别配对的方式靶向c‑Myc基因启动子序列,并且沉默c‑Myc基因的表达,本发明的聚酰胺PA6体现出较好的肿瘤细胞毒性,并且能够抑制肿瘤细胞的生长,诱导肿瘤细胞凋亡。
Description
技术领域
本发明涉及一种c-Myc基因表达抑制剂及其应用。
背景技术
聚酰胺一般是由2-3个不同的五元芳香杂环:N-甲基吡咯(Py,芳香残基)、N-甲基咪唑(Im,芳香残基)及3-羟基-N-甲基吡咯(Hp,芳香残基)组成;在DNA小沟中,二个聚酰胺或发卡聚酰胺反平行,边靠边与预先确定的DNA碱基序列以1:1比例紧密、特异性识别碱基的合成小分子化合物,即N-甲基吡咯(Py)倾向于识别T、A和C碱基;N-甲基咪唑(Im)是G碱基的读取元素;3-羟基-N-甲基吡咯(Hp)能特异性识别T碱基。到目前为止其中Im/Py和Py/Im配对分别识别G·C和C·G,而Hp/Py配对能把碱基对T·A、A·T区分开。而且聚酰胺具有良好的细胞渗透性,能够进入细胞核中,并且不易被核酸酶水解,相对转录因子能较强的键合特定靶基因。研究证明:它能通过在启动子区和增强子上干涉转录系统,调控与疾病相关突变基因的表达。
尽管人们利用聚酰胺中不同芳香残基的配对能将DNA中的四个Watson-Crick碱基对特异性的区分开;但是,由五元芳香环组成的长链聚酰胺存在刚性过强,曲率过大,不能很好的与DNA小沟曲率相匹配的不足;尤其是用Hp作为T碱基的识别元素尚存在一些缺点。之前,本实验室成功研发利用(S)-β-羟基-γ-氨基酸残基(sγβ-OH)与β-丙氨酸残基(β)配对sγβ-OH/β能很好地将T·A、A·T、C·G、G·C区分开;而且,这样的氨基酸残基(sγβ-OH)具有柔韧性,起到‘弹簧’一样的作用,能够用于设计较长聚酰胺,使其有效识别人类基因中重复率较低的较长的DNA序列,即解决使用较长聚酰胺识别较长DNA序列的专一性问题。
因此,本实验室将在之前的基础上发明一种聚酰胺作为c-Myc基因表达抑制剂,而且这种聚酰胺通过采用(S)-β-羟基-γ-氨基酸残基(sγβ-OH)与β-丙氨酸残基(β)配对(sγβ-OH/β)特异性识别碱基对T·A。
另一方面,20年之前,c-Myc基因在人类伯基特淋巴瘤中发现,是禽类逆转录病毒的v-Myc基因的细胞同源序列。在v-Myc基因的研究基础上发现,c-Myc基因是一种原癌基因,在许多癌症中表达出现异常。目前认为乳腺癌、结肠癌、宫颈癌、髓系白血病、黑色素瘤、骨肉瘤、胶质母细胞瘤及小细胞肺癌等恶性肿瘤都存在c-Myc基因的失调、高表达。人c-Myc基因位于8号染色体q24.1,包括两个内含子和三个外显子。
c-Myc基因的转录由多个启动子调控。核酸超敏感元件III1(NHE III1)也叫作Pu27(27bp)控制c-Myc基因80%~90%的转录活性。NHE III1富含鸟嘌呤(G),位于P1启动子上游-142bp~-115bp,能够形成具有转录活性的双螺旋结构。同时NHE III1在一定条件下可以形成分子内G-四链体结构,以无活性的沉默子结构形式抑制c-Myc基因的转录。因此,NHEIII1被认为通过下调c-Myc基因的表达水平治疗肿瘤的潜在靶标。
c-Myc原癌基因不仅调控15%的其他人类基因的表达,还参与调控细胞周期、新陈代谢、蛋白质生物合成和microRNA调控等多种生理过程。除此之外,c-Myc基因还参与调控细胞凋亡,细胞衰亡和DNA损伤反应。通过活性氧和异常的DNA复制中间体的生成,c-Myc基因的过度表达会诱导产生DNA损伤反应。DNA损伤反应在肿瘤进展中具有双重作用,一方面能够抑制肿瘤的生长,而另一方面也能维护肿瘤的生长。因此,内源性c-Myc基因具有内在矛盾性的特征。
c-Myc在大多数人类干细胞中表达,并在正常和肿瘤细胞中都密切参与细胞周期、细胞分化、蛋白质合成和细胞凋亡的调控。因此,c-Myc基因是癌症治疗发展中重要的基因靶标。目前以c-Myc为靶标治疗肿瘤的小分子主要分为两类,一类是通过诱导并稳定c-Myc基因启动子区域形成G-四链体来抑制肿瘤细胞的增殖;另一类是通过抑制c-Myc/max二聚体的形成达到抑制肿瘤的作用。但是,到目前为止,人类还没有成功开发出以c-Myc基因为靶标的临床抗肿瘤药物。
有关使用聚酰胺调控与疾病相关基因的报道:
2000年,Chiang et al体外实验研究表明:聚酰胺有效抑制Her-2/neu启动子区转录因子与DNA的作用,从而抑制Her-2/neu基因转录。2006年,Matsuda et al首次应用小鼠动物模型研究表明:聚酰胺下调TGF-betal基因mRNA及蛋白的表达,预示着聚酰胺有治疗TGF-betal基因高度表达的相关疾病的潜力,包括进展性肾炎、心瓣手术再狭窄。2010年,Wang等人发现以鼠为动物模型研究聚酰胺下调MMP-9基因,能够抑制肿瘤的侵入和转移;表明MMP-9基因是聚酰胺抗肿瘤细胞转移的作用靶点。2007年,Ueno T等人报道利用聚酰胺调控结合组织生长因子CTGF基因。
通过以上对本发明相关的背景资料的检索分析发现:利用聚酰胺作为一种c-Myc基因抑制剂;使用含有(S)-β-羟基-γ-氨基酸残基(sγβ-OH)的聚酰胺对c-Myc启动子区序列特异性识别作用,从而抑制肿瘤细胞增殖,促进其凋亡,是有一定依据的。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题,本发明的目的在于提供一种c-Myc基因表达抑制剂及其应用。
一种c-Myc基因表达抑制剂,其特征在于包含吡咯-咪唑聚酰胺类化合物,所述吡咯-咪唑聚酰胺类化合物的发夹结构如PA1~PA6中的任意一种所示;
其中,●:N-甲基咪唑残基;○:N-甲基吡咯残基;
β表示β-丙氨酸残基;γ表示γ-氨基酸残基;
sγβ-OH表示(S)-β-羟基-γ-氨基酸残基;
Ac表示乙酰基;Dp表示N,N-二甲氨基丙二胺残基。
所述的一种c-Myc基因表达抑制剂在制备抗肿瘤药物中的应用。
相对于现有技术,本发明取得的有益效果是:
自主设计合成了吡咯咪唑聚酰胺小分子,首次通过识别配对的方式靶向c-Myc基因启动子序列,并且沉默c-Myc基因的表达,其中发夹结构如PA6的吡咯-咪唑聚酰胺类化合物体现出较好的细胞毒性,并且能够抑制肿瘤细胞的生长,诱导肿瘤细胞凋亡。发夹结构如PA6的吡咯-咪唑聚酰胺类化合物抑制肿瘤细胞生长的具体过程如图1所示。
本发明的发夹结构如PA1~PA6的吡咯-咪唑聚酰胺类化合物与靶c-Myc基因启动子区DNA序列作用模式如图2所示。
附图说明
图1为本发明的聚酰胺抑制肿瘤细胞生长的过程示意图;
图2为本发明的聚酰胺与靶c-Myc基因启动子区DNA序列作用的模式图;
图3A为化合物PA1的制备路线图;
图3B为制备化合物PA1~PA6所使用的单体或二聚体的结构示意图;
图4为本发明的聚酰胺对A549细胞的生长抑制曲线图;
图5为本发明的聚酰胺对A549细胞的杀伤作用图;
图6为本发明的聚酰胺对SGC7901细胞的生长抑制曲线图;
图7为本发明的聚酰胺对SGC7901细胞的杀伤作用图;
图8A为本发明的聚酰胺对A549细胞的c-Myc基因RT-PCR扩增产物电泳图;
图8B为本发明的聚酰胺对A549细胞内c-Myc mRNA水平的抑制图;
图8C为本发明的聚酰胺对A549细胞内c-Myc基因蛋白免疫印迹试验产物电泳图;
图8D为本发明的聚酰胺对A549细胞内c-Myc蛋白质水平的抑制;
图9A为本发明的聚酰胺对SGC7901细胞的c-Myc基因RT-PCR扩增产物电泳图;
图9B为本发明的聚酰胺对SGC7901细胞内c-Myc mRNA水平的抑制图;
图9C为本发明的聚酰胺对SGC7901细胞内c-Myc基因蛋白免疫印迹试验产物电泳图;
图9D为本发明的聚酰胺对SGC7901细胞内c-Myc蛋白质水平的抑制;
图10为本发明的聚酰胺对A549细胞迁移的抑制作用图;
图11为本发明的聚酰胺对A549细胞迁移的抑制率图;
图12为本发明的聚酰胺对SGC7901细胞迁移的抑制作用图;
图13为本发明的聚酰胺对SGC7901细胞迁移的抑制率图;
图14A为本发明的聚酰胺诱导肿瘤细胞A549凋亡图之一;
图14B为本发明的聚酰胺诱导肿瘤细胞A549凋亡图之二;
图15A为本发明的聚酰胺诱导肿瘤细胞SGC7901凋亡图之一;
图15B为本发明的聚酰胺诱导肿瘤细胞SGC7901凋亡图之二;
图16A为本发明的聚酰胺阻滞A549细胞周期图之一;
图16B为本发明的聚酰胺阻滞A549细胞周期图之二;
图17A为本发明的聚酰胺阻滞SGC7901细胞周期图之一;
图17B为本发明的聚酰胺阻滞SGC7901细胞周期图之二。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1:化合物PA1的制备
主要合成步骤:活化树脂、脱去树脂上保护基团、活化羧基基团、耦合、盖帽、切割树脂等部分。
活化树脂:将树脂用DMF进行充分溶胀。
脱保护:将Fmoc保护基团从Fmoc保护的树脂上通过哌啶/DMF溶液去保护,释放出游离氨基。
活化羧基:将参与下一个耦合反应的氨基酸羧基部分通过活化试剂HBTU进行活化,形成活化酯,从而高效的与氨基耦合。
耦合:活化好氨基酸与树脂上游离氨基反应,形成肽键。
盖帽:在反应中存在部分未完全反应的氨基结构,必须进行封盖,避免在下次耦合中引起副反应,从而保证合成目标聚酰胺的纯度。
切割:当目标聚酰胺合成结束,需要用Dp作为切割试剂将其从树脂上切割下来。
所使用的初始原料和试剂试剂的缩写如表1。
表1:固相合成反应中所用试剂及其缩写
步骤如下:合成步骤如图3A。
1)活化:称取图3B如式(12)所示的Fmoc保护β-丙氨酸-Clear树脂(SPS-1,1.00g,0.4mmol,Peptides International)加入到固相反应装置的固相反应管中,通氮气保护,再加入5mL的DMF,使氮气充分鼓泡30min进行活化树脂;
2)脱保护:先配制3mL的20%(v/v)哌啶/DMF(哌啶、DMF均为处理过的无水溶剂),在氮气保护下加入到步骤1)的固相反应管,充分鼓泡反应15min,脱除β-丙氨酸上的氨基保护基团,抽去反应管中的溶剂,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
3)偶合:称取图3B中如式(2)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入另一支无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
4)盖帽:配制5mL的5%乙酸酐+5%吡啶/DMF溶液,氮气保护下加入到固相反应管中进行盖帽15min,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂。
这一步为了验证合成产物,从固相反应管中取固体树脂(5mg)加入到5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液进行HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
5)重复步骤2),进行脱保护;
6)偶合:称取图3B中如式(4)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化。再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
7)重复步骤4)、步骤2),对步骤6)中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行完步骤4)后,从该固相反应管中分别取固体树脂(5mg)加入5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液金星HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
8)偶合:称取图3B中如式(10)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,分别加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
9)重复步骤4)、步骤2),对固相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
10)偶合:称取图3B中如式(5)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
11)重复步骤4)、步骤2),对步骤10)的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
12)偶合:称取图3B中如式(10)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
13)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤12)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
14)偶合:称取图3B中如式(7)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入到无水反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
15)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤14)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
16)偶合:称取图3B中如式(3)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
17)重复步骤4)、步骤2)和步骤4)的操作,分别对步骤16)的反应液进行同样的盖帽、脱保护、盖帽反应;获得中间体(PA1-a);
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
18)将步骤17)的中间体,连有目标聚酰胺(PA 1)的树脂从固相反应管中取出,放入反应瓶中,加入20mL的Dp,油浴中55℃过夜反应,停止反应,过滤,收集滤液,真空下除去Dp后,得到手性羟基保护的发夹聚酰胺(PA1)的中间体(PA1-b);
19)在氮气保护下,向步骤18)的中间体加入3mL脱保护试剂重量配比为91:3:3:3的TFA/TMS/TIS/H2O混合液,室温反应1h脱去羟基上的叔丁基保护,真空下移除溶剂,二氯甲烷溶解产物,用5mol/L的盐酸调至酸性,有固体析出,过滤得到白色的目标产物,含手性(S)-β-羟基-γ-氨基酸修饰的发夹聚酰胺(PA 1)。收率15.6%,HPLC 97.6%,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):10.42(s,1H,芳香NH),10.38(s,1H,芳香NH),10.14(s,2H,芳香NH),9.81(s,1H,芳香NH),9.67(br,2H,芳香NH),8.04-7.47(m,3H,脂肪NH),7.83-7.71(m,2H,脂肪NH),7.64(s,1H,芳香CH),7.50(s,1H,芳香CH),7.58(s,1H,芳香CH),7.48(s,1H,芳香CH),7.44(m,2H,芳香CH),7.39(s,1H,芳香CH),7.27(m,2H,芳香CH),5.53(br,1H,OH),3.98(m,1H,HOCH),3.94(s,6H,2×NCH3),3.90(s,3H,NCH3),3.86(s,6H,2×NCH3),3.80(s,3H,NCH3),3.64(m,2H,NHCH2),3.51(m,2H,NHCH2),3.50-3.41(m,2H,NHCH2),3.32-3.25(m,4H,2×NHCH2),2.68(m,2H,NMe2CH2),2.46(d,3JH,H=7.2Hz,2H,COCH2),2.33(t,3JH,H=6.8Hz,2H,COCH2),2.25-2.20(m,4H,2×COCH2),2.02(s,6H,N(CH3)2),1.96(s,1H,COCH3),1.76(m,2H,CHCH2CH2),1.51(m,2H,CH2CH2CH2)。ESI-Mass:m/z calcd for C54H74N21O12[M+H]+:1208.58;found:1208.47[M+H]+。
实施例2:化合物PA2的制备
合成步骤类似合成PA1(图3A)。步骤如下:
1)活化:与制备PA 1第一步1)活化操作相同。称取图3B如式(12)所示的Fmoc保护β-丙氨酸-Clear树脂(SPS-1,1.00g,0.4mmol,Peptides International)加入到固相反应装置的固相反应管中,通氮气保护,再加入5mL的DMF,使氮气充分鼓泡30min进行活化树脂;
2)脱保护:先配制3mL的20%(v/v)哌啶/DMF(哌啶、DMF均为处理过的无水溶剂),在氮气保护下加入到步骤1)的固相反应管,充分鼓泡反应15min,脱除β-丙氨酸上的氨基保护基团,抽去反应管中的溶剂,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
3)偶合:称取图3B中如式(8)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入另一支无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
4)盖帽:配制5mL的5%乙酸酐+5%吡啶/DMF溶液,氮气保护下加入到固相反应管中进行盖帽15min,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂。
这一步为了验证合成产物,从固相反应管中取固体树脂(5mg)加入到5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液进行HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
5)重复步骤2),进行脱保护;
6)偶合:称取图3B中如式(10)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化。再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
7)重复步骤4)、步骤2),对步骤6)中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行完步骤4)后,从该固相反应管中分别取固体树脂(5mg)加入5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液金星HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
8)偶合:称取图3B中如式(5)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,分别加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
9)重复步骤4)、步骤2),对固相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
10)偶合:称取图3B中如式(10)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
11)重复步骤4)、步骤2),对步骤10)的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
12)偶合:称取图3B中如式(7)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
13)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤12)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
14)偶合:称取图3B中如式(3)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入到无水反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
15)重复步骤4)、步骤2)和步骤4)的操作,分别对步骤14)的反应液进行同样的盖帽、脱保护、盖帽反应;获得中间体(PA2-a);
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
16)将步骤15)的中间体,连有目标聚酰胺(PA2)的树脂从固相反应管中取出,放入反应瓶中,加入20mL的Dp,油浴中55℃过夜反应,停止反应,过滤,收集滤液,真空下除去Dp后,得到手性羟基保护的发夹聚酰胺(PA2)的中间体(PA2-b);
17)在氮气保护下,向步骤16)的中间体加入3mL脱保护试剂重量配比为91:3:3:3的TFA/TMS/TIS/H2O混合液,室温反应1h脱去羟基上的叔丁基保护,真空下移除溶剂,二氯甲烷溶解产物,用5mol/L的盐酸调至酸性,有固体析出,过滤得到淡白色的目标产物,含手性(S)-β-羟基-γ-氨基酸修饰的发夹聚酰胺(PA 2)。收率13.6%,HPLC 98.1%,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):10.23(s,1H,芳香NH),10.01(s,1H,芳香NH),9.90-9.98(br,2H,芳香NH),9.75(s,1H,芳香NH),9.86(br,2H,芳香NH),8.15-7.89(m,3H,脂肪NH),7.63-7.41(m,2H,脂肪NH),7.39-7.35(br,2H,芳香CH),7.30(s,1H,芳香CH),7.27(s,1H,芳香CH),7.16(s,1H,芳香CH),7.13(m,2H,芳香CH),7.10(m,2H,芳香CH),5.52(br,1H,OH),3.99(m,1H,HOCH),3.91(s,6H,2×NCH3),3.87(s,3H,NCH3),3.83(s,6H,2×NCH3),3.80(s,3H,NCH3),3.76(s,6H,2×NCH3),3.72(s,3H,NCH3),3.64(m,2H,NHCH2),3.50(m,2H,NHCH2),3.46-3.40(m,2H,NHCH2),3.34-3.20(m,4H,2×NHCH2),2.46(d,3JH,H=7.2Hz,2H,COCH2),2.36(t,3JH,H=6.8Hz,2H,COCH2),2.28-2.23(t,3JH,H=6.8Hz,2H,COCH2),2.01(s,6H,N(CH3)2),1.95(s,1H,COCH3),1.79(m,2H,CHCH2CH2),1.53(m,2H,CH2CH2CH2)。ESI-Mass:m/z calcdfor C57H75N22O12[M+H]+:1259.59;found:1259.62[M+H]+。
实施例3:化合物PA3的制备
合成步骤类似合成PA1(图3A)。步骤如下:
1)活化:与制备PA 1第一步1)活化操作相同。称取图3B如式(12)所示的Fmoc保护β-丙氨酸-Clear树脂(SPS-1,1.00g,0.4mmol,Peptides International)加入到固相反应装置的固相反应管中,通氮气保护,再加入5mL的DMF,使氮气充分鼓泡30min进行活化树脂;
2)脱保护:先配制3mL的20%(v/v)哌啶/DMF(哌啶、DMF均为处理过的无水溶剂),在氮气保护下加入到步骤1)的固相反应管,充分鼓泡反应15min,脱除β-丙氨酸上的氨基保护基团,抽去反应管中的溶剂,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
3)偶合:称取图3B中如式(2)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入另一支无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
4)盖帽:配制5mL的5%乙酸酐+5%吡啶/DMF溶液,氮气保护下加入到固相反应管中进行盖帽15min,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂。
这一步为了验证合成产物,从固相反应管中取固体树脂(5mg)加入到5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液进行HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
5)重复步骤2),进行脱保护;
6)偶合:称取图3B中如式(7)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化。再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
7)重复步骤4)、步骤2),对步骤6)中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行完步骤4)后,从该固相反应管中分别取固体树脂(5mg)加入5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液金星HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
8)偶合:称取图3B中如式(10)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,分别加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
9)重复步骤4)、步骤2),对固相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
10)偶合:称取图3B中如式(5)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
11)重复步骤4)、步骤2),对步骤10)的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
12)偶合:称取图3B中如式(10)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
13)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤12)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
14)偶合:称取图3B中如式(4)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入到无水反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
15)重复步骤4)、步骤2),对固相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
16)偶合:称取图3B中如式(3)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入到无水反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
17)重复步骤4)、步骤2)和步骤4)的操作,分别对步骤16)的反应液进行同样的盖帽、脱保护、盖帽反应;获得中间体(PA3-a);
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
18)将步骤17)的中间体,连有目标聚酰胺(PA3)的树脂从固相反应管中取出,放入反应瓶中,加入20mL的Dp,油浴中55℃过夜反应,停止反应,过滤,收集滤液,真空下除去Dp后,得到手性羟基保护的发夹聚酰胺(PA3)的中间体(PA3-b);
19)在氮气保护下,向步骤18)的中间体加入3mL脱保护试剂重量配比为91:3:3:3的TFA/TMS/TIS/H2O混合液,室温反应1h脱去羟基上的叔丁基保护,真空下移除溶剂,二氯甲烷溶解产物,用5mol/L的盐酸调至酸性,有固体析出,过滤得到淡白色的目标产物,含手性(S)-β-羟基-γ-氨基酸修饰的发夹聚酰胺(PA3)。收率16.1%,HPLC 98.3%,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):10.40(s,1H,芳香NH),10.37(s,1H,芳香NH),10.12(s,2H,芳香NH),9.80(s,1H,芳香NH),9.69(br,2H,芳香NH),8.08-7.45(m,3H,脂肪NH),7.81-7.70(m,2H,脂肪NH),7.66(s,1H,芳香CH),7.52(s,1H,芳香CH),7.57(s,1H,芳香CH),7.49(s,1H,芳香CH),7.41(m,2H,芳香CH),7.36(s,1H,芳香CH),7.26(m,2H,芳香CH),5.52(br,1H,OH),3.97(m,1H,HOCH),3.93(s,6H,2×NCH3),3.91(s,3H,NCH3),3.87(s,6H,2×NCH3),3.82(s,3H,NCH3),3.63(m,2H,NHCH2),3.50(m,2H,NHCH2),3.48-3.40(m,2H,NHCH2),3.31-3.25(m,4H,2×NHCH2),2.69(m,2H,NMe2CH2),2.45(d,3JH,H=7.2Hz,2H,COCH2),2.36(t,3JH,H=6.8Hz,2H,COCH2),2.26-2.20(m,4H,2×COCH2),2.01(s,6H,N(CH3)2),1.94(s,1H,COCH3),1.76(m,2H,CHCH2CH2),1.50(m,2H,CH2CH2CH2)。ESI-Mass:m/z calcd for C54H74N21O12[M+H]+:1208.58;found:1208.53[M+H]+。
实施例4:化合物PA4的制备
合成步骤类似合成PA1(图3A)。步骤如下:
1)活化:与制备PA 1第一步1)活化操作相同。称取图3B如式(12)所示的Fmoc保护β-丙氨酸-Clear树脂(SPS-1,1.00g,0.4mmol,Peptides International)加入到固相反应装置的固相反应管中,通氮气保护,再加入5mL的DMF,使氮气充分鼓泡30min进行活化树脂;
2)脱保护:先配制3mL的20%(v/v)哌啶/DMF(哌啶、DMF均为处理过的无水溶剂),在氮气保护下加入到步骤1)的固相反应管,充分鼓泡反应15min,脱除β-丙氨酸上的氨基保护基团,抽去反应管中的溶剂,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
3)偶合:称取图3B中如式(7)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入另一支无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
4)盖帽:配制5mL的5%乙酸酐+5%吡啶/DMF溶液,氮气保护下加入到固相反应管中进行盖帽15min,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂。
这一步为了验证合成产物,从固相反应管中取固体树脂(5mg)加入到5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液进行HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
5)重复步骤2),进行脱保护;
6)偶合:称取图3B中如式(10)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化。再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
7)重复步骤4)、步骤2),对步骤6)中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行完步骤4)后,从该固相反应管中分别取固体树脂(5mg)加入5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液金星HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
8)偶合:称取图3B中如式(5)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,分别加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
9)重复步骤4)、步骤2),对固相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
10)偶合:称取图3B中如式(10)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
11)重复步骤4)、步骤2),对步骤10)的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
12)偶合:称取图3B中如式(10)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
13)重复步骤4)、步骤2)和步骤4)的操作,分别对步骤14)的反应液进行同样的盖帽、脱保护、盖帽反应;获得中间体(PA4-a);
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
14)将步骤13)的中间体,连有目标聚酰胺(PA4)的树脂从固相反应管中取出,放入反应瓶中,加入20mL的Dp,油浴中55℃过夜反应,停止反应,过滤,收集滤液,真空下除去Dp后,得到手性羟基保护的发夹聚酰胺(PA4)的中间体(PA4-b);
15)在氮气保护下,向步骤14)的中间体加入3mL脱保护试剂重量配比为91:3:3:3的TFA/TMS/TIS/H2O混合液,室温反应1h脱去羟基上的叔丁基保护,真空下移除溶剂,二氯甲烷溶解产物,用5mol/L的盐酸调至酸性,有固体析出,过滤得到淡白色的目标产物,含手性(S)-β-羟基-γ-氨基酸修饰的发夹聚酰胺(PA4)。收率11.4%,HPLC 98.3%,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):10.20(s,1H,芳香NH),10.00(s,1H,芳香NH),9.92-9.99(br,2H,芳香NH),9.76(s,1H,芳香NH),9.87(br,2H,芳香NH),8.17-7.89(m,3H,脂肪NH),7.65-7.42(m,2H,脂肪NH),7.39-7.33(br,2H,芳香CH),7.35(s,1H,芳香CH),7.28(s,1H,芳香CH),7.16(s,1H,芳香CH),7.11(m,2H,芳香CH),7.06(m,2H,芳香CH),5.51(br,1H,OH),3.98(m,1H,HOCH),3.90(s,6H,2×NCH3),3.86(s,3H,NCH3),3.82(s,6H,2×NCH3),3.79(s,3H,NCH3),3.76(s,6H,2×NCH3),3.71(s,3H,NCH3),3.66(m,2H,NHCH2),3.51(m,2H,NHCH2),3.44-3.38(m,2H,NHCH2),3.32-3.22(m,4H,2×NHCH2),2.44(d,3JH,H=7.2Hz,2H,COCH2),2.34(t,3JH,H=6.8Hz,2H,COCH2),2.27-2.21(t,3JH,H=6.8Hz,2H,COCH2),2.00(s,6H,N(CH3)2),1.96(s,1H,COCH3),1.79(m,2H,CHCH2CH2),1.52(m,2H,CH2CH2CH2)。ESI-Mass:m/z calcdfor C57H75N22O12[M+H]+:1259.59;found:1259.55[M+H]+。
实施例5:化合物PA5的制备
合成步骤类似合成PA1(图3A)。步骤如下:
1)活化:与制备PA1第一步1)活化操作相同。称取图3B如式(12)所示的Fmoc保护β-丙氨酸-Clear树脂(SPS-1,1.00g,0.4mmol,Peptides International)加入到固相反应装置的固相反应管中,通氮气保护,再加入5mL的DMF,使氮气充分鼓泡30min进行活化树脂;
2)脱保护:先配制3mL的20%(v/v)哌啶/DMF(哌啶、DMF均为处理过的无水溶剂),在氮气保护下加入到步骤1)的固相反应管,充分鼓泡反应15min,脱除β-丙氨酸上的氨基保护基团,抽去反应管中的溶剂,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
3)偶合:称取图3B中如式(8)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入另一支无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
4)盖帽:配制5mL的5%乙酸酐+5%吡啶/DMF溶液,氮气保护下加入到固相反应管中进行盖帽15min,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂。
这一步为了验证合成产物,从固相反应管中取固体树脂(5mg)加入到5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液进行HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
5)重复步骤2),进行脱保护;
6)偶合:称取图3B中如式(8)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化。再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
7)重复步骤4)、步骤2),对步骤6)中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行完步骤4)后,从该固相反应管中分别取固体树脂(5mg)加入5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液金星HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
8)偶合:称取图3B中如式(7)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,分别加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
9)重复步骤4)、步骤2),对固相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应。
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
10)重复步骤3)、步骤4)、步骤2),对固相反应管中的反应物进行偶合、盖帽和脱保护反应。
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
11)偶合:称取图3B中如式(2)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
12)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤11)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
13)偶合:称取图3B中如式(6)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入到无水反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
14)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤13)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
15)偶合:称取图3B中如式(11)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
16)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤15)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
17)偶合:称取图3B中如式(2)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入到无水反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
18)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤17)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
19)偶合:称取图3B中如式(4)所示的单体(1.6mmol)(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入到无水反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
20)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤19)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
21)重复步骤15)、步骤4)、步骤2)的操作,对步骤20)中的相反应管中的反应物进行偶合、盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
22)重复步骤15)、步骤4)、步骤2)和步骤4)的操作,分别对步骤21)的反应液进行同样的偶合、盖帽、脱保护、盖帽反应;获得中间体(PA 5-a);
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
23)将步骤22)的中间体(PA5-a),连有目标聚酰胺的树脂从固相反应管中取出,放入反应瓶中,加入20mL的Dp,油浴中55℃过夜反应,停止反应,过滤,收集滤液,真空下除去Dp,得到手性羟基和氨基保护的发夹聚酰胺(PA5)的中间体(PA5-b);
24)在氮气保护下,向步骤23)的中间体加入3mL脱保护试剂重量配比为91:3:3:3的TFA/TMS/TIS/H2O混合液,室温反应1h脱去羟基上的叔丁基和氨基上的叔丁氧羰基保护,真空下移除溶剂;二氯甲烷溶解产物,用5mol/L的盐酸调至酸性,有固体析出,过滤得到淡白色的目标产物,含手性(S)-β-羟基-γ-氨基酸修饰的发夹聚酰胺(PA5)。收率10.9%,HPLC 97.3%。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ10.35(s,1H,芳香NH),10.31(s,1H,芳香NH),10.27(s,2H,芳香NH),10.22(s,1H,芳香NH),10.16(s,2H,芳香NH),9.98(s,1H,芳香NH),9.94(s,2H,芳香NH),9.88(s,1H,芳香NH),9.80(s,2H,芳香NH),9.86(s,1H,芳香NH),8.23-7.87(m,3H,脂肪NH),7.82-7.75(m,2H,脂肪NH),7.66(s,1H,芳香CH),7.59(s,1H,芳香CH),7.52(m,2H,芳香CH),7.47(s,1H,芳香CH),7.40-7.34(m,2H,芳香CH),7.30(s,2H,芳香CH),7.26-7.21(m,3H,芳香CH),7.17-7.00(m,4H,芳香CH),6.94-6.90(m,2H,芳香CH),6.86-6.80(m,4H,芳香CH),5.50(br,1H,OH),3.95(m,1H,HOCH),3.91(s,3H,NCH3),3.89(s,3H,NCH3),3.87(s,6H,2×NCH3),3.84(s,3H,NCH3),3.79(s,6H,2×NCH3),3.76(s,6H,2×NCH3),3.72(s,3H,NCH3),3.68(s,6H,2×NCH3),3.64(s,6H,2×NCH3),3.60(m,2H,NHCH2),3.54(m,2H,NHCH2),3.48-3.40(m,3H,NHCH2+CH2CH2CHNH3),3.34-3.20(m,4H,2×NHCH2),2.63(m,2H,NMe2CH2),2.45(d,3JH,H=7.4Hz,2H,COCH2),2.35(t,3JH,H=7.2Hz,2H,COCH2),2.29-2.23(m,2H,COCH2),2.01(s,6H,N(CH3)2),1.96(s,1H,COCH3),1.77(m,2H,CHCH2CH2),1.53(m,2H,CH2CH2CH2)。ESI-Mass:m/z calcd for C98H120N42O20[M+2H]2+:2204.97;found:1102.47[M+2H]2+.
实施例6:化合物PA6的制备
合成步骤类似合成PA1(图3A)。步骤如下:
1)活化:与制备PA1第一步1)活化操作相同。称取图3B如式(12)所示的Fmoc保护β-丙氨酸-Clear树脂(SPS-1,1.00g,0.4mmol,Peptides International)加入到固相反应装置的固相反应管中,通氮气保护,再加入5mL的DMF,使氮气充分鼓泡30min进行活化树脂;
2)脱保护:先配制3mL的20%(v/v)哌啶/DMF(哌啶、DMF均为处理过的无水溶剂),在氮气保护下加入到步骤1)的固相反应管,充分鼓泡反应15min,脱除β-丙氨酸上的氨基保护基团,抽去反应管中的溶剂,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
3)偶合:称取图3B中如式(8)所示的二聚体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入另一支无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
4)盖帽:配制5mL的5%乙酸酐+5%吡啶/DMF溶液,氮气保护下加入到固相反应管中进行盖帽15min,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂。
这一步为了验证合成产物,从固相反应管中取固体树脂(5mg)加入到5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液进行HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
5)重复步骤2),进行脱保护;
6)偶合:称取图3B中如式(2)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化。再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
7)重复步骤4)、步骤2),对步骤6)中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行完步骤4)后,从该固相反应管中分别取固体树脂(5mg)加入5mL的反应瓶中,加入500μL的Dp,反应液于55℃反应过夜,切除树脂载体上的产物,用0.45μm的一次性过滤器过滤,取25μL的样品液金星HPLC分析(254nm,0.1%TFA水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,乙腈从0%到100%,流速1.0mL/min)。
8)偶合:称取图3B中如式(6)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,分别加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再分别加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
9)重复步骤4)、步骤2),对固相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应。
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
10)偶合:称取图3B中如式(11)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入无水反应瓶,加入5mL无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液分别加入固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
11)重复步骤4)、步骤2)的操作,对步骤10)中的相反应管中的反应物进行盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
12)偶合:称取图3B中如式(3)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入到无水反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
13)依次重复步骤4)、步骤2)和步骤4)的操作,分别对步骤12)的反应液进行同样的盖帽、脱保护、盖帽反应;获得中间体(PA6-a)。
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
14)向步骤13)所获得的中间体,连有目标聚酰胺的树脂中加入脱保护试剂重量配比为10:90的TFA/CH2Cl2混合液后,室温氮气鼓泡反应0.5h,抽干反应液,分别无水二氯甲烷、无水DMF淋洗,每次淋洗后都抽干溶剂,获得脱去氨基上的叔丁氧羰基的发夹聚酰胺(PA6)的中间体(PA6-b);
15)重复步骤10)、步骤4)、步骤2)的操作,对步骤14)中的相反应管中的反应物进行偶合、盖帽和脱保护反应;
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
16)偶合:称取图3B中如式(1)所示的单体(1.6mmol)和HBTU(576.5mg,1.52mmol)加入到无水反应瓶中,加入5mL等量无水DMF,振摇至化合物完全溶解,再加入1mL的DIEA,继续振摇反应20分钟至羧基完全活化,再将溶液加入到固相反应管中,氮气鼓泡反应2.5h,抽干反应液,分别用3mL无水二氯甲烷淋洗两次,2mL无水DMF淋洗一次,每次淋洗后都抽干溶剂;
17)重复步骤4),对步骤16)的反应液进行同样的盖帽反应;获得发夹聚酰胺(PA6)中间体的树脂(PA6-c)。
为了验证合成产物,进行与步骤4)相应过程相同。
18)将步骤17)的中间体,连有目标聚酰胺(PA 6)的树脂从固相反应管中取出,放入反应瓶中,加入20mL的Dp,油浴中55℃过夜反应,停止反应,过滤,收集滤液,真空下除去Dp后,得到手性羟基保护的发夹聚酰胺(PA6)的中间体(PA6-d);
19)在氮气保护下,用二氯甲烷溶解步骤18)产物,用5mol/L的盐酸调至酸性,有固体析出,过滤得到白色的目标产物(PA6)。收率12.8%,HPLC 98.6%,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ10.56(s,1H,芳香NH),10.47(s,1H,芳香NH),10.35(s,1H,芳香NH),10.23(s,2H,芳香NH),9.14(s,1H,芳香NH),9.90(s,1H,芳香NH),9.76(br s,1H,芳香NH),8.44-8.31(m,1H,脂肪NH),7.88-7.76(m,3H,脂肪NH),7.63(s,1H,芳香CH),7.57(s,1H,芳香CH),7.52(s,1H,芳香CH),7.46(m,2H,芳香CH),7.40(s,1H,芳香CH),7.34(m,1H,芳香CH),7.27(s,1H,芳香CH),7.14-7.10(m,3H,芳香CH),6.98-6.96(m,2H,芳香CH),3.92(s,6H,2×NCH3),3.89(s,3H,NCH3),3.86(s,6H,2×NCH3),3.80(s,3H,NCH3),3.75(s,3H,NCH3),3.70(s,3H,2×NCH3),3.61(m,2H,NHCH2),3.56(m,2H,NHCH2),3.38-3.26(m,3H,NHCH2+CH2CH2CHNH3),2.62(m,2H,NMe2CH2),2.31(t,3JH,H=6.8Hz,2H,COCH2),2.01(s,6H,N(CH3)2),1.99(s,1H,COCH3),1.79(m,2H,CHCH2CH2),1.47(m,2H,CH2CH2CH2)。ESI-Mass:m/z calcd forC62H77N28O12[M+H]+:1405.63;found:1405.58[M+H]+.
实施例7:聚酰胺对c-Myc基因高表达的肿瘤细胞的生长抑制
用RTCA技术考查六种聚酰胺对c-Myc基因高表达的A549和SGC7901两种肿瘤细胞的细胞毒性,以筛选出几种对肿瘤细胞毒性强的聚酰胺,获得较低IC50值(使细胞50%致死的药物浓度)的预选药物分子。
实验材料与方法(一)
材料:
a.化合物:发夹结构如PA1~PA6的吡咯-咪唑聚酰胺类化合物
b.细胞株:A549(人肺腺癌细胞),SGC-7901(胃低分化腺癌细胞)。
c.培养基组成:RPMI1640培养基(Invitrogen Gibco,美国),小牛血清(Invitrogen Gibco,美国),青霉素-链霉素双抗(Invitrogen Gibco,美国),L-谷氨酰胺(Invitrogen Gibco,美国),肝素(Invitrogen Gibco,美国)。
肿瘤细胞的培养和收集:从液氮罐中取出肿瘤细胞,迅速置于水浴锅内,并不停摇动使其尽量融化。将解冻后的肿瘤细胞转移到离心管中,补充RPMI-1640全培养基至合适体积,混匀,低温低速离心除去上清液。重复使用全培养液洗涤一次,再用培养基悬浮细胞,按细胞密度接种至含全培养基的培养瓶中。至于合适的温度、CO2、湿度的培养箱中培养。待细胞铺满培养瓶底,用胰酶消化为单个细胞,并转移到离心管中,补充全培养基,混匀,低温低速离心,除去上清液,重复洗涤一次,收集细胞沉淀。
实验方法:
RTCA实验:E-plate实验所用的孔内加入全培养基,其余孔及所有孔间间隙中加入PBS溶液,室温孵育后,加入细胞稀释液,使每个孔的细胞数大约为5000-10000个,室温孵育后,取出E-plate,于实验孔内加入预先配置好的不同浓度的化合物,每个浓度设置一个重复孔。0.5%DMSO作为对照;”0”只有培养液,为空白对照。
聚酰胺PA1~PA6对A549细胞的生长抑制曲线如图4所示。
对比6种聚酰胺药物对c-Myc基因高表达的A549(肺腺癌)细胞的生长抑制作用,由图4中可以看出聚酰胺PA1、PA3、PA5和PA6对A549细胞的抑制作用都比较明显,尤其聚酰胺PA5和PA6有较好的浓度依赖性,其余2种聚酰胺药物只有当浓度达到一定值时,实验条件是16μM时,对靶细胞的抑制作用明显增强。
聚酰胺PA1~PA6对A549细胞的杀伤作用:通过数据分析加入聚酰胺PA1~PA6处理24小时后A549细胞的存活率如图5和表2所示。
图5显示了在加入聚酰胺PA1~PA6处理24小时后对A549的杀伤作用。对比这6种聚酰胺PA1~PA6在24小时内对A549杀伤作用,其中聚酰胺PA1~PA6的使用浓度为1μM,2μM,4μM,8μM,16μM。六种聚酰胺PA1~PA6在24小时内对A549细胞的杀伤作用基本上呈浓度依赖关系,其中聚酰胺PA5和PA6在16μM时的细胞的存活率仅分别为31.05%和7.14%,而聚酰胺PA2和PA4对细胞的杀伤作用比较弱,分别为51.55%和72.64%。综合图5的结果,聚酰胺PA5和PA6对A549的毒性作用较强,尤其是聚酰胺PA6;而聚酰胺PA4在实验浓度下对A549细胞没有明显的抑制作用。
六种聚酰胺PA1~PA6对c-Myc基因高表达的SGC7901(肺腺癌)细胞的生长抑制作用,实验材料与方法同上述实验材料与方法,实验结果如图6所示。
从图6中可以看出聚酰胺PA1、聚酰胺PA3、聚酰胺PA5、聚酰胺PA6对SGC7901细胞呈现良好的细胞毒性,在浓度为16μM时,细胞指数曲线基本持平,说明SGC7901细胞的生长受到强烈的抑制。而聚酰胺PA2和聚酰胺PA4在8μM时,细胞生长并没有受到明显抑制。
聚酰胺对SGC7901细胞的杀伤作用:通过数据分析加入化合物PA1~PA6处理24小时后SGC7901细胞的存活率如图7和表2所示。
图7显示了在加入聚酰胺PA1~PA6处理24小时后SGC7901的存活率,在最大浓度16μM下,聚酰胺PA5和PA6对SGC7901细胞的存活率均在40%以下,而聚酰胺PA2和PA4存活率均在50%以上。经过对比得出聚酰胺PA1、PA3、PA5和PA6对SGC7901细胞的抑制作用都比较明显,而浓度依赖性较好的是聚酰胺PA5和PA6,其余4种聚酰胺都是当浓度增大到16μM时,对细胞的抑制作用明显增强。
RTCA实验表明六种聚酰胺在不同程度上都促进A549细胞和SGC7901细胞的凋亡,其中聚酰胺PA5和PA6的作用效果比较好,聚酰胺PA6比PA5的作用强;对SGC7901细胞作用效果更好。这说明聚酰胺具有靶向基因、治疗多种与c-Myc基因相关的肿瘤的潜力。
表2:聚酰胺1-6处理的A549和SGC7901细胞系的IC50值(μM)。
实施例8:聚酰胺对肿瘤细胞c-Myc基因表达的影响
(1)通过RT-PCR技术,考查6种聚酰胺PA1~PA6对A549,SGC7901肿瘤细胞c-Myc基因的mRNA表达情况。
实验材料与方法(二)
材料:核酸提取试剂盒(RNeasy mini kit试剂盒,QIAGEN,德国),One stepRNAPCR Kit试剂盒(RR024B,Takara,日本)试剂盒,胰酶(Invitrogen,美国),BCA蛋白浓度测定试剂盒(上海碧云天生物技术公司)。
培养基的组成:同实验材料与方法(一)
肿瘤细胞的培养与收集:同实验材料与方法(一)
RNA的提取:RNA提取完全参照RNeasy mini kit(QIAGEN说明书)。每种肿瘤细胞分别提取两次,提取完成后测定RNA浓度并用DEPC处理过后调节合适浓度。
RT-PCR反应:RT-PCR反应采用One Step RNA PCR Kit(Takara,RR024B)试剂盒。进行两次独立实验。
1.5%琼脂糖凝胶电泳,各取同样体积的RT-PCR反应产物,电泳30-60min,在紫外凝胶成像系统进行拍照,用图像分析软件进行数据分析。
(2)蛋白免疫印迹试验,考查6种聚酰胺PA1~PA6对A549,SGC7901肿瘤细胞c-Myc基因的蛋白质表达情况。
表3:SDS-聚丙烯酰胺凝胶配方
SDS-聚丙烯酰胺凝胶凝电泳条件:SDS-聚丙烯酰胺凝胶按表3制备;接通电源;在上样孔中加入Maker和样品浓缩胶恒压80-100V,分离胶恒压100-140V,至溴酚蓝的条带刚跑出分离胶前沿后,停止电泳,然后,进行数据分析。
聚酰胺PA1~PA6分别加入A549,SGC7901细胞内,c-Myc mRNA水平的表达情况:在A549细胞内如图8A和图8B所示,在SGC7901细胞内如图9A和图9B所示,β-actin基因为对照基因。图8A和图9A为c-Myc基因RT-PCR扩增产物电泳图。c-Myc蛋白水平的表达情况:在A549细胞内如图8C和图8D所示,在SGC7901细胞内如图9C和图9D所示,β-actin基因为对照基因,图8C和图9C为c-Myc基因蛋白免疫印迹试验产物电泳图。
从图8A和图8C可以看出,随着浓度增加聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对应的c-MycmRNA和蛋白表达的条带相对变暗,采用Quantity One软件对图8A和图8C进行分析,结果分别见图8B和8D。
从图8A、图8B、图8C和图8D中的结果可知,在聚酰胺PA1~PA6存在下,与不加聚酰胺的对照组相比,A549细胞的c-Myc基因的转录水平呈现不同程度的下调。通过进一步数据分析(图8B),聚酰胺PA1~PA6在1μM浓度时,对A549细胞中c-Myc基因的转录并没有明显的抑制作用。但当聚酰胺的浓度达到10μM时,聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对c-Myc基因的转录的抑制作用明显增强,c-Myc的mRNA表达水平分别下降了:54.60%,44.95%,60.97%,63.81%。而聚酰胺PA2和PA4在所有浓度下对c-Myc基因的转录的抑制作用都较弱。
聚酰胺PA1~PA6对A549细胞内c-Myc蛋白水平的抑制(图8C和图8D)。根据WesternBlot实验结果显示,聚酰胺PA1~PA6对c-Myc蛋白水平的影响情况与PCR的结果一致。在1μM浓度下,聚酰胺的抑制作用除PA5和PA6外不明显。在聚酰胺PA1~PA6的加药浓度为10μM时,A549细胞中c-Myc蛋白水平分别下调了53.2%、35.7%、60.4%、30.0%、75.7%和85.6%。综合聚酰胺PA1~PA6对c-Myc mRNA和蛋白水平的影响,聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对c-MycmRNA和蛋白水平的抑制最明显,尤其,聚酰胺PA5和PA6,而聚酰胺PA2和PA4的作用较弱。
聚酰胺PA1~PA6对SGC7901细胞内c-Myc表达的影响见图9A和图9B;从图9A和图9B中的结果可知,在聚酰胺PA1~PA6存在下,与不加聚酰胺的对照组相比,SGC7901细胞的c-Myc基因的转录水平呈现不同程度的下调,且呈现浓度依赖的关系。低浓度时聚酰胺对SGC7901细胞中c-Myc基因转录的抑制作用并不明显。通过进一步数据分析(图9B),聚酰胺PA2和PA4对SGC7901细胞中c-Myc基因转录的抑制作用不明显。当加药浓度达到10μM时,聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对c-Myc基因转录的抑制作用明显增强,c-Myc基因转录水平分别下降了40.9%,45.6%,74.8%和85.6%。
聚酰胺PA1~PA6对SGC7901细胞内c-Myc蛋白水平抑制的影响见图9A和图9B。从图9C和图9D中可以看出,当加药浓度为5μM时,聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对SGC7901细胞中c-Myc蛋白的表达有明显的抑制作用,而且抑制作用呈现浓度依赖性。当浓度达到最大10μM时,聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6作用后的SGC7901细胞中的c-Myc蛋白水平分别下降了72.2%、90.5%、90%和95.9%。聚酰胺PA2在最大加药浓度下才出现了抑制作用,而聚酰胺PA4在任何浓度下都没有明显的抑制作用。
通过RT-PCR实验和Western Blot实验,探究聚酰胺PA1~PA6对A549细胞和SGC7901细胞中原癌基因c-Myc转录和表达的影响情况。从图结果说明聚酰胺PA1~PA6对靶标细胞中c-Myc基因表达有不同程度的抑制作用,且抑制作用基本呈现浓度依赖的特性。聚酰胺PA2和PA4在低浓度下对细胞c-Myc mRNA水平并没有明显的抑制效果,但当浓度增加到10μM时,聚酰胺PA2和PA4对细胞内的c-Myc蛋白水平表达起到了微弱的抑制作用。而聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6在加药浓度达到5μM就能够明显地抑制c-Myc基因的转录和表达。结果表明聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对SGC7901细胞c-Myc的表达有更好的抑制作用。
实施例9:聚酰胺对A549细胞和SGC7901肿瘤细胞迁移的影响
划痕实验材料与方法(三):
(1)A549,SGC7901肿瘤细胞的培养同实验材料与方法(一)。
(2)划痕实验的方法:待肿瘤细胞至对数生长期,接种于合适的细胞培养孔板,用枪头在孔板底部划直线,记录并记录划痕的位子,然后加入无血清的培养液和不同浓度的化合物,合适温度培养24小时,用倒置显微镜拍照记录肿瘤细胞向划痕区迁移的相对距离。实验结果如图10、图11、图12和图13所示。
其中在图10中,图片A~F分别为聚酰胺PA1~PA6对A549细胞迁移的抑制作用的图片。在图12中,图片A~F分别为聚酰胺PA1~PA6对SGC7901细胞迁移的抑制作用的图片。
通过细胞划痕实验结果表明,在0.1μM浓度下,聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对A549细胞和SGC7901细胞的迁移有一定的抑制作用,当浓度为0.5μM时,抑制两种肿瘤细胞迁移的能力较明显,抑制率都在60%以上,其中聚酰胺PA6对SGC7901细胞的迁移抑制率达到了96.5%以上。
实施例10:聚酰胺对A549细胞和SGC7901肿瘤细胞凋亡和周期的影响
应用流式细胞术考查六种聚酰胺对c-Myc基因高表达的A549和SGC7901两种肿瘤细胞的杀伤及抑制增殖的方式。
实验材料与方法(四)
材料:凋亡试剂盒(BD,美国)
培养基的组成:同实验材料与方法(一)
肿瘤细胞的培养与收集:同实验材料与方法(一)
实验材料与方法:
(1)A549,SGC7901肿瘤细胞的培养同实验材料与方法(一)。
(2)细胞凋亡的实验方法:将细胞(A549和SGC7901)细胞以每孔1×105个细胞接种在12孔板上,并在含有10%FBS的1mL 1640补充物中生长。将细胞维持在37℃和5%CO2。20小时后,更换培养基,向各孔中加入1mL不同浓度的聚酰胺。将细胞在37℃及5%CO2下孵育24小时。然后弃去培养基。用PBS(含2%FBS)洗涤细胞。用不含EDTA的胰蛋白酶消化细胞,并收集在离心管中。用冷PBS离心并洗涤细胞。添加染料结合缓冲液,使最终细胞浓度为1×106个细胞/mL。将100μL细胞悬浮液转移至新的流式管。然后加入染料A。在室温下孵育15分钟,避光。加入染料B并孵育10分钟。最后添加400μL染料结合缓冲液。使用流式细胞术检测和记录625nm和488nm的7-AAD荧光和PI荧光。所有组都有三组作为并行测试。
(3)检测细胞周期的方法:将细胞以每孔2×105个细胞接种在六孔板上,并在含有10%FBS的2mL细胞培养液补充物中生长。将细胞维持在37℃及5%CO2。20小时后,通过使用不含FBS的培养基替换细胞培养液,对细胞进行饥饿。一夜后,用PBS冲洗培养基和碎片,并用含有不同浓度的化合物的新鲜细胞培养液代替。对照组由1%DMSO表示。将细胞在37℃及5%CO2的饱和湿度下培养36小时。接下来,收集细胞并用PBS洗涤两次。将细胞用合适浓度的乙醇(预冷)在4℃下固定过夜。通过离心除去乙醇并用PBS洗涤两次。将细胞转移到流式管中。加入RNA酶后,将试管加入37℃水浴中水浴。最后,向每个管中加入周期染料,并在4℃在黑暗中染色25分钟。使用流式细胞术检测和记录488nm的细胞周期。(FACS calibur,BD,USA)。所有组都有三组作为平行测试。
聚酰胺PA1~PA6分别加入,药物干预后的A549,SGC7901经过流式细胞仪检测,用ModFit软件分析数据(结果见图14A、图14B、图15A和图15B),可以看出随着聚酰胺浓度的增加肿瘤细胞凋亡比例逐渐增加,表明聚酰胺能够通过诱导细胞凋亡的方式杀伤肿瘤细胞,其中PA5和PA6诱导凋亡的作用最为显著。
从图14A和图14B中可以看出,当加药浓度为6μM时,聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对A549细胞具有明显的杀伤作用,而且抑制作用呈现浓度依赖性。当浓度达到最大12μM时,聚酰胺PA6作用后的A549细胞的总体凋亡率在60%以上。
从图15A和图15B中可以看出,当加药浓度为6μM时,聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对SGC7901细胞具有明显的杀伤作用,与对照组相比,早期凋亡和晚期凋亡的比例均有增加,而且抑制作用呈现浓度依赖性。当浓度达到最大12μM时,聚酰胺PA5和PA6作用后的SGC7901细胞的总体凋亡率都在60%以上。聚酰胺PA2和PA4在最大加药浓度下也显示了一定的杀伤作用,不过作用效果较弱。而聚酰胺PA1和PA3的杀伤作用在两者之间。并且与A549细胞相比,聚酰胺的杀伤作用普遍偏强。
肿瘤细胞凋亡周期检测:聚酰胺PA1~PA6分别加入,药物干预后的A549,SGC7901经过流式细胞仪对药物干预后的肿瘤细胞进行细胞周期检测,用周期软件分析数据(结果见图16A、图16B、图17A和图17B),可以看出随着聚酰胺浓度的增加肿瘤细胞G1期比例逐渐增加,药物的加入使得肿瘤细胞阻滞在G1期,结果表明聚酰胺能够干预细胞周期,并通过将细胞周期阻滞在G1期的方式抑制肿瘤细胞的增殖。
细胞周期的实验结果显示,聚酰胺在3μM浓度下,对A549细胞的周期开始干预,与对照组相比,聚酰胺加入后,处于G1期的A549的细胞比例明显增加,表明周期阻滞在G1期。通过图16B可以看出,在聚酰胺PA1~PA6的加药浓度为6μM时,与对照组相比A549G1期的细胞比例增加30%以上。聚酰胺PA5和PA6G1增加的比例在40%左右,作用最为显著。
图17A和图17B的实验结果显示,聚酰胺在3μM浓度下,SGC7901细胞G1期比例增加,由图17A可以看出,当聚酰胺的浓度为6μM时S期和G2期的峰值很低,细胞基本集中在G1期。通过图16B可以看出,在聚酰胺PA1~PA6的加药浓度为6μM时,与对照组相比SGC7901G1期的细胞比例增加在40%左右。
本发明研究结果表明:聚酰胺作为c-Myc基因表达抑制剂,聚酰胺PA1,PA3,PA5和PA6对A549细胞和SGC7901细胞的DNA分子水平还是细胞水平上都有一定的抑制和杀伤作用,其中聚酰胺PA6为最佳的靶基因调控剂和靶细胞抑制剂。聚酰胺PA6不仅具有较强的抗肿瘤活性,而且具有较好的特异性,因此聚酰胺PA6具有潜力被开发成靶向c-Myc基因的抗肿瘤药物。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举,本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。
Claims (2)
1.一种c-Myc基因表达抑制剂,其特征在于包含吡咯-咪唑聚酰胺类化合物,所述吡咯-咪唑聚酰胺类化合物的发夹结构如PA1~PA6中的任意一种所示;
其中,●:N-甲基咪唑残基;○:N-甲基吡咯残基;
β表示β-丙氨酸残基;γ表示γ-氨基酸残基;
sγβ-OH表示(S)-β-羟基-γ-氨基酸残基;
Ac表示乙酰基;Dp表示N,N-二甲氨基丙二胺残基。
2.如权利要求1所述的一种c-Myc基因表达抑制剂在制备抗肿瘤药物中的应用。
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