基于二萜生物碱骨架特征以cortistatin A为先导化合物探索新型肿瘤血管生成抑制剂研究

The discovery and invention of new type of tumor angiogenesis inhibitor (TAI) is very important for the treatment of various tumors. Cortistatin A , a new lead compound for the discovery of new TAI, shows cytostatic anti-proliferative activity against human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) at very low concentration 0.0018µmol/L), and the selective index is more than 3300-fold higher in comparison with those of several other cell lines. Inspired by cortistatin A several analogues were synthesized and showed good biological activity. However these analogues were synthesized from expensive starting material by long route at low yield. These disadvantages limited the application of these analogues. In our previous work, compounds 17 and 20 which possess the skeleton of diterpenoid alkaloid and the isoquinoline side chain of cortistatin A were synthesized from a cheap natural product talatisamine by a short route. These two compounds showed equivalent cytostatic anti-proliferative activity to cortistatin A. To discover better tumor angiogenesis inhibitor, we proposed the idea of synthesizing more compounds similar as 17 and 20.

甾体生物碱cortistatin A具有抑制血管新生活性高、选择性好的特点。以它为先导化合物进行了大量的类似物的研究，也取得了一些成果,但都存在原料贵、路线长、收率低、试剂毒性大的缺点，制约了其新药开发价值。申请人以来源丰富价廉的塔拉萨敏为原料通过简单地几步化学反应制备了具有“二萜生物碱母核+ cortistatin A侧链”特征的化合物17、20，生物活性测试显示17、20对多种细胞株有明显的增殖抑制作用。在此基础上，申请人拟通过系统地合成具有“二萜生物碱母核+ cortistatin A侧链”特征的化合物库，结合它们抑制脐静脉内皮细胞(HUVEC)增殖的能力、抑制VEGF诱导的血管迁移的活性、bFGF诱导的管腔形成的抑制率和抗体内抑制血管生成活性的系统评价。综合合成工艺和生物学测试结果，努力筛选出一些活性更好、制备工艺简单、具备产业化条件的肿瘤血管生成抑制剂候选化合物。

在前期工作中申请人发现二萜生物碱衍生物1、2有较强的抑制血管生成的作用，在此基础上合成了两大系列的衍生物10个。采用MTT法测试衍生物对血管内皮细胞及几种肿瘤细胞株增值活性并初步总结其构效关系：a) 16位芳基取代的衍生物的活性比14位芳基取代的衍生物得活性要高， b)氮原子上的取代基对衍生物的活性影响较大：当被乙酰基取代或为亚胺时活性明显下降（11、11’，9、9’）；甲基化衍生物（12、12’）的活性没有明显变化，但去氮乙基衍生物（10、10’）的活性有明显下降，说明烷基取代的情况下对活性影响不大，但没有取代则有较大影响，推测烷基可能会与靶细胞发生作用，对活性有提高作用；.c)F环开环的情况下整体结构发生了改变，但影响不大，推测是由于环系减少后有利于芳基侧链与靶细胞的结合。基于以上信息，化合物1、2、13、13’具有继续研究的价值。