系列紫杉醇-靶向多肽偶合物的设计及化学合成研究

将高效化学抗癌药物紫杉醇与对肿瘤细胞特殊受体具有高亲和性的三种靶向多肽分别通过化学键定点连接，合成三组不同类型、共九种紫杉醇-靶向多肽偶合物，包括紫杉醇与靶向多肽的N-端氨基相连、与多肽中赖氨酸侧链氨基相连、以及同时与N-端及赖氨酸侧链氨基相连而形成的偶合物，并对产物的连接位点及化学结构进行鉴定。项目综合应用固相多肽合成技术、特殊多肽偶连试剂及选择性有机反应，创建高效可靠的方法以合成目标产物。前期研究结果证实，紫杉醇-靶向多肽偶合物可显著增强对肿瘤细胞的选择性，在保持抗癌活性的同时，有效克复紫杉醇本身缺乏细胞选择性、毒副作用强、生物利用度低及水溶性极差导致制剂困难等弱点。项目所设计合成的九种紫杉醇-靶向多肽偶合物中，有八种是拥有自主知识产权、具有全新化学结构的化合物，它们在后续开展的新型高效低毒分子靶向抗癌药物研发中具有重要价值。项目的设计理念、创建的方法及技术可运用于创新抗癌药物的研发。

生长抑素受体（STTR）及其亚型是肿瘤细胞的特殊受体之一。奥曲肽具有更强的STTR亲和能力和稳定性。因此，本研究利用奥曲肽及其类似物对肿瘤细胞的靶向性，将高效化学抗癌药物紫杉醇（PTX）通过化学键连接，合成紫杉醇-靶向多肽复合物，研究肿瘤的靶向治疗，提高紫杉醇的生物利用度，降低其不良反应。本课题的研究内容如下：（1）利用酪氨酸侧链的酚羟基，将其连接在固相树脂上，使酪氨酸的C-端和N-端都能裸露，建立了基于N-端与C-端分别进行衍生的固相肽合成新方法，拓宽了固相肽合成的适用范围，可用于靶向多肽Tyr3-奥曲肽和维瑞肽的合成；（2）以丁二酰基作为连接臂，将紫杉醇与Lys5侧链氨基用烯丙甲酯基（Alloc）保护的三种靶向肽缩合，在中性条件下，用Pd(PPh3)4/dimedone组合脱去Alloc保护基，制备了第一组紫杉醇-靶向多肽复合物：PTX-1-奥曲肽、PTX-1-Tyr3-奥曲肽和PTX-1-维瑞肽；（3）利用N端Fmoc保护的靶向多肽Lys侧链的氨基与PTX-Su-OH缩合，用30%吗啉脱去Fmoc，HPLC纯化，制备了第二组PTX-5-靶向多肽偶合物：PTX-5-奥曲肽、PTX-5-Tyr3-奥曲肽和PTX-5-维瑞肽；（4）利用靶向多肽N端氨基和Lys侧链的氨基与PTX-Su-OH缩合，经 HPLC纯化，制备了第三组(PTX)2-靶向多肽偶合物：(PTX)2-奥曲肽、(PTX)2-Tyr3-奥曲肽和(PTX)2-维瑞肽；（5）基于前期研究结果，重点探评价了第三组紫杉醇-靶向多肽偶合物对宫颈癌Hela细胞、乳腺癌MCF-7细胞、肺癌A549细胞和淋巴瘤白血病K562细胞的生长抑制作用，发现三种紫杉醇-靶向多肽偶合物均对肿瘤细胞的生长具有强抑制作用，(PTX)2-维瑞肽的活性低于紫杉醇，而(PTX)2-奥曲肽和(PTX)2-Tyr3-奥曲肽对四种肿瘤细胞的抑制活性与紫杉醇相当；（6）体内抗肿瘤活性结果表明，腹腔注射给药后，(PTX)2-Tyr3-奥曲肽可显著抑制黑色素瘤的生长，活性与紫杉醇相当。药代动力学研究显示，PTX)2-Tyr3-奥曲肽的平均滞留时间MRT比紫杉醇大幅延长，而清除率CLz显著下降，AUC值也显著高于紫杉醇组。因此，(PTX)2-Tyr3-奥曲肽能够改善紫杉醇的药代动力学参数，可以解决紫杉醇半衰期短等问题，为今后的研究奠定了基础。