根据蒽醌类化合物构效关系理论,科研工作者对多柔比星进行了各种各样的修饰,成百 上千个相关的化合物被设计合成出来[10]。
(1)A 环修饰
A 环存在对于活性至关重要,特别是 C13 位羰基和 C9 位的羟基,在与 DNA 双螺旋碱基 对产生氢键中很重要。C9 位、C7 位手性改变以及 C9,C10 位引入双键都会使得 A 环结构被 破坏,从而失去活性。在一方面的修饰主要是引入其它官能团,如 C13 位引入酸敏感连结基 团腙与特定抗体连接,增加靶向性,C14 位通过戊二酸连结臂与不同的肽连接,或者连接成 烷基酯,增加脂溶性后再配合其他位置修饰。
(2)B、C、D 环修饰
B、C、D 环是蒽环类化合物的基本必须结构,主要是环上引入各种取代基,如羟基、氨 基、卤族元素等,比较有效的是去掉 C4 位的甲氧基。
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(3)氨基糖修饰
主要是对氨基糖上 C’3、C’4 位进行修饰,不仅能够起到增加脂溶性作用使得药物更容易 穿过细胞膜,而且能增强与 DNA 的结合作用,进一步降低其毒副作用,主要表现在心脏毒 性,骨髓抑制作用上,从而提高药效。如 C’4 位羟基可以通过差向异构得到表柔比星,连上 吡喃后得到吡柔比星,两个都是已上市的药物,具有更加好的抗癌活性。如 C’3 位连接吗啉 基团,能够大大提高活性且没有心脏毒性。论文网
1。1。5 前药研究
多柔比星作为第一代临床上使用的蒽环类的细胞毒性药物,具有广谱的抗癌性质,科研 工作者不仅在结构上对其修饰,以期提高活性、降低毒性,而且利用各种各样的手段,制成 了各种前药,总结起来包括以下几个方面:
(1)各种新型制剂 不改变多柔比星的结构,通过新的材料引入,包裹药物,达到降低毒性、延长作用时间、
甚至靶向释放的目的。如纳米粒、胶束、凝胶、微球、脂质体、环糊精等。其中利用氧化石 墨烯作为载药材料,药物的承载量是所有材料中最大的,有很好的缓释效果和 pH 值依赖性 且经过毒性测试发现没有细胞毒性,安全性很高;而脂质体具有明显的优势:两亲包裹,具 有被动靶向性,大大降低毒性同时而且生物友好。目前有两种已经上市的药物:聚乙二醇
(PEG)修饰的长效循环脂质体(PLD)和非 PEG 修饰的常规脂质体(NPLD)。
(2)聚合物连接 通过大分子聚合物,如聚丙烯酰胺、聚乙二醇、多糖、叶酸、改造后的维生素等,通过
物理化学的手段与多柔比星分子中的结构偶联,通常通过特定的连接臂,有酸敏感型的连接 臂如含腙键分子;有自消除型的连接臂如对氨基苄氧羰基;有成环释放药物型的连接臂如能 够形成五元环的 N,O 化合物。这类化合物主要能够提高多柔比星的溶解度、稳定性、透过性、 以及靶向性。
(3)靶向修饰
肿瘤细胞因其特异于正常细胞的特点,如低氧、低 pH 值、特异性的酶表达成为了靶向 修饰的目标。低氧即所说的低氧激活前药。第一个临床药物是替拉扎明,通过在多柔比星上 连接低氧激发的官能团,有蒽醌类、有硝基咪唑类、有硝基苯类、以及含有 N,O 结构芳香环 等,达到靶向修饰的目的。低 pH 值即引入酸敏感的官能团,如腙键。特异性的酶表达,这 类酶很多,有前列腺特异性抗原(PSA)、天冬氨酰内肽酶(PEA)、FAPα等,比较成功的 有 N-琥珀酰-β-丙氨酰-L-亮氨酰-L-丙氨酰-L-亮氨酰-多柔比星,能够通过细胞外特异性酶水解