蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂
药物代谢举例—在新药研发中的应用
C16H13N4Ol -7.2 ppm,DBE 12.5 277.1068 C11H9N4O 17.4 ppm,DBE 9.5 213.0813
%
C14H12N4OCl 4.4 ppm,DBE 10.5 287.0700 278.1006 343.0778 340 380
413.1482
420 m/z 460
573.1385 574.1402
286.0613
0 200
343.0776
240
280
320
360
400
440
480
520
560
m/z
9
艾力替尼在人体内的代谢
20120714-plasma-45 6: Diode Array 20120714-plasma-46 Range: 9.807e-3 -1.0e-3 -2.0e-3 -3.0e-3 -4.0e-3 -5.0e-3 -6.0e-3 -7.0e-3 M2 M1 -8.0e-3 M0 -9.0e-3 M2 M1 M0 6: Diode Array Range: 1.002e-2
MS检测
%
40 20 0
M1 M2 M3 M4 Time 0 20
4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.0011.0012.0013.0014.00
肿瘤患者口服1000mg甲苯磺酸艾力替尼后,血浆代谢物谱 血浆中检测到12个代谢物,原形药物浓度远高于代谢物,主 要代谢物为酰胺水解和末端烯烃双氧化产物
艾力替尼
Castellino S, et al. DMD 40: 139, 2012
15
实例二、阿帕替尼的代谢
Motesanib
蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂
状态影响激酶的活性。
蛋白质相互作用
02
与其他蛋白质的相互作用可以调节蛋白酪氨酸激酶的活性,影
响其磷酸化反应。
小分子抑制剂
03
小分子抑制剂是调节蛋白酪氨酸激酶活性的重要手段之一,通
过与激酶结合,抑制其活性。
03
蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂的设计
与发现
小分子抑制剂的设计策略
基于结构的药物设计
利用蛋白质三维结构信息,针对激酶活性位点或调节 位点设计小分子抑制剂。
小分子抑制剂还可以通过影响信号转导通路中其他蛋白质的活性,进一步调节信 号转导通路的输出。
05
蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂的药理
学特性与临床应用
小分子抑制剂的药代动力学特性
01
吸收
小分子抑制剂通常能快速通过胃肠 道吸收,进入血液循环。
代谢
小分子抑制剂在体内经过代谢,产 生药效。
03
02
分布
小分子抑制剂在体内广泛分布,能 快速到达靶组织。
排泄
小分子抑制剂主要通过肾脏排泄, 部分通过胆汁排泄。
04
小分子抑制剂的抗肿瘤活性与作用机制
抑制肿瘤细胞增殖
小分子抑制剂能抑制肿瘤细胞内的蛋白酪氨酸激酶活性,从而阻 止肿瘤细胞增殖。
诱导肿瘤细胞凋亡
小分子抑制剂能诱导肿瘤细胞凋亡,加速肿瘤细胞的死亡。
抑制肿瘤血管生成
小分子抑制剂能抑制肿瘤血管生成,切断肿瘤的营养供给,从而 抑制肿瘤的生长。
蛋白酪氨酸激酶小分子抑 制剂
• 引言 • 蛋白酪氨酸激酶的分类与结构 • 蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂的设计
与发现 • 蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂的作用
机制
• 蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂的药理 学特性与临床应用
蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂
路线三 2009 CHEN Yong-jiang et al Chinese Journal of Pharmaceuticals
优点:综合了2007和2004年的方法并将第一步改为碳酸铯和碘化亚铜使产率提 高更适合工业生产。 缺点:最后需先将胺保护,水解得苯甲酸,将苯甲酸制成活性酰胺后和和中间体 1进行交换酰胺化得Boc保护的产物,最后得去保护。
逆合成分析
切割方式 一
+
中间体1 中间体2
目标产物
中间体1的合成
+
方案 一
方案 二
方案 一
Chengyou Z. 中国医药工业杂志 2007, 38(9): 614-616.
切割方式 三
+
路线六 意大利合成制造有限公司 于2012年申请的专利(CN102702178A )
优点:避免使用了锡烷,减少了废水排放 缺点:第二步反应需在无水无氧条件下进行,条件苛刻,使用了 氯化剂
索拉非尼
开发公司:拜耳与Onyx 公司联合开发,2005年FDA批准上市 作用靶点: Ra f/MEK /ERK信号传导途径、VEGFR 和PDGFR 医疗用途:治疗晚期肾细胞癌的药物 作用机制:约50% ~ 70% 的肾细胞癌患者有VHL抑癌基因等位
嘧啶拮抗物:氟尿嘧啶、阿糖胞苷 嘌呤拮抗物:磺巯嘌呤纳
药
物
在微管蛋白上有一个结合位点的药物:秋水仙碱
抗有丝 分裂
在微管蛋白上有两个结合位点的药物:长春碱 作用在聚合状态微管的药物:紫杉醇
基于肿 瘤信号 传导机 制
蛋白激酶抑制剂
单靶点酪氨酸激酶抑制剂:吉非替尼、厄洛替尼 多靶点酪氨酸激酶抑制剂:伊马替尼、达沙替尼
逆合成切割方式 二
FDA批准的小分子激酶抑制剂(一)
FDA批准的⼩分⼦激酶抑制剂(⼀)西罗莫司1999年辉瑞(收购惠⽒)的西罗莫司,第⼀批被批准的⼤环激酶mTOR抑制剂,⽤于预防肾移植后的移植排斥反应,治疗淋巴管畸形(淋巴管瘤)。
(i)酸胺缩合,HOBt hydrate, DIC, DCM, 0 °C;(ii)氧化, (COCl)2, DMSO, DCM, Et3N, −78 to −10 °C;(iii)脱保护excess HF/pyridine,THF, 25 °C;(iv)氧化,as in step ii;(v)脱保护,aqueous HF in MeCN (10%), 25 °C;(vi)偶联,distannylethene, DIPEA, Pd(CH3CN)2Cl2, DMF/THF, rt.伊马替尼2001年诺华的伊马替尼,⼀种多靶点酪氨酸激酶抑制剂,替尼类药物的“祖师爷”,⽤于治疗费城染⾊体阳性的慢性髓性⽩⾎病(Ph+CML);⽤于治疗难治复发成⼈费城染⾊体阳性的急性淋巴细胞⽩⾎病(Ph+ALL);不能⼿术切除和/或发⽣转移的恶性胃肠道间质肿瘤(GIST)的成⼈患者。
(i)羟醛缩合,NaOMe, PhMe, 25°C, 16 h;(ii)席夫碱,HNMe2, AcOH,PhMe, reflux, 1 h;(iii)亲核加成,NH2CN, HNO3, EtOH, reflux, 21 h;(iv)关环,NaOH, isopropanol, reflux, 12 h;(v) 还原,Pd/C, H2, THF,rt, 21 h;(vi) 酰基化,pyridine, rt, 24 h.吉⾮替尼2003年阿斯利康的吉⾮替尼,EGFR抑制剂,适⽤于具有表⽪⽣长因⼦受体(EGFR)基因敏感突变的局部晚期或转移性⾮⼩细胞肺癌(NSCLC)患者的治疗。
(i)蛋氨酸脱甲基,MeSO3H, L-methionine,100 °C;(ii)⼄酰化,Ac2O/pyridine;(iii)内酰胺氯代,SOCl2;(iv)SNAr反应,3-chloro-4-fluoroaniline;(v) 脱⼄酰基,NH4OH in MeOH;(vi)烷基化,N-morpholinopropyl bromide, K2CO3.厄洛替尼2004年基因泰克的厄洛替尼,EGFR抑制剂,⽤于两个或两个以上化疗⽅案失败的局部晚期或转移的⾮⼩细胞肺癌的三线治疗。
表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂的研究进展
表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂的研究进展一、本文概述表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)是一类针对EGFR信号通路的关键药物,广泛应用于非小细胞肺癌、结直肠癌、头颈癌等多种癌症的治疗。
本文旨在综述近年来EGFR TKIs的研究进展,包括其作用机制、药物研发、临床应用以及面临的挑战等方面。
通过深入了解EGFR TKIs的研究现状和发展趋势,有望为癌症治疗提供新的思路和方法,进一步改善患者的生活质量和预后。
本文将从EGFR TKIs的作用机制出发,阐述其如何通过抑制EGFR 的酪氨酸激酶活性来阻断癌细胞的增殖和转移。
接着,我们将回顾EGFR TKIs的药物研发历程,介绍目前市场上主流的EGFR TKIs药物及其特点。
在此基础上,我们将重点关注EGFR TKIs在临床试验中的应用情况,包括其疗效、安全性以及耐药性等问题。
我们将探讨EGFR TKIs面临的挑战和未来发展方向,包括如何克服耐药性、提高治疗效果以及拓展新的适应症等。
通过本文的综述,我们希望能够为相关领域的研究者和临床医生提供有价值的参考信息,推动EGFR TKIs在癌症治疗中的进一步应用和发展。
二、EGFR-TK抑制剂的分类与机制表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TK抑制剂)是近年来癌症治疗领域的重要突破,其通过抑制表皮生长因子受体(EGFR)的酪氨酸激酶活性,从而阻断细胞的生长、增殖和转移过程。
根据药物的作用机制和化学结构,EGFR-TK抑制剂主要分为两大类:可逆性抑制剂和不可逆性抑制剂。
可逆性抑制剂,如吉非替尼和厄洛替尼,能够与EGFR的ATP结合位点形成可逆性结合,从而竞争性地抑制酪氨酸激酶的活性。
这类药物对于EGFR敏感突变的非小细胞肺癌具有较好的疗效,但在长期治疗过程中,患者往往会出现耐药现象。
不可逆性抑制剂,如阿法替尼和奥希替尼,能够与EGFR的ATP 结合位点形成共价键,导致EGFR的永久性失活。
中国已上市靶向药物使用特点
【一文囊括】中国已上市靶向药物使用特点写在前面靶向药物目前主要分为两类:大分子单抗类药物和小分子靶向药物,如激酶抑制剂。
小分子靶向药物主要集中在蛋白酪氨酸激酶剂,蛋白酶和其他种类。
蛋白酪氨酸激酶分为受体酪氨酸激酶以及非受体酪氨酸激酶。
受体酪氨酸激酶主要有表皮生长因子受体(EGFR),血管内表皮细胞生长因子受体(VEGFR)家族,血小板衍化生长因子受体(PDGFR)家族以及成纤维细胞生长因子受体(FGFR)家族。
非受体酪氨酸激酶主要有10大家族,其中明确与恶性肿瘤的发生密切相关的是四个家族:ABL家族,JAK家族,SRC家族以及FAK家族。
蛋白酶和其他种类主要包括:mTOR抑制剂,蛋白酶体抑制剂以及其他治疗多发性骨髓瘤的靶向药物。
(一)非小细胞肺癌(NSCLC)吉非替尼英文名:Gefitinib商品名:易瑞沙(Iressa)主要靶点:EGFR批准的适应症:EGFR敏感突变(19del或L858R)的局部晚期或转移性NSCLC。
推荐对所有患者的肿瘤组织进行EGFR突变检测,如果肿瘤组织标本不可评估,则可使用血液(血浆)标本中获取的循环肿瘤DNA(ctDNA)用于EGFR突变检测。
用法用量:本品的成人推荐剂量为250 mg/次,1日1次,口服,空腹或与食物同服。
如果有吞咽困难,可将片剂分散于半杯饮用水中(非碳酸饮料),不得使用其他液体。
将片剂丢入水中,无需压碎,搅拌至完全分散(约需10分钟),即刻饮下药液。
以半杯水冲洗杯子,饮下。
也可通过鼻-胃管给予该药液。
常见不良反应:皮疹、皮肤瘙痒、腹泻和甲沟炎等。
临床试验代表(中国人群研究):IPASS研究注意事项:与阿司匹林联合服用会减轻皮疹反应,若患者需同时使用华法林,则需频繁监测INR水平。
厄洛替尼英文名:Erlotinib商品名:特罗凯(Tarceva)主要靶点:EGFR,PDGFR,c-Kit批准的适应症:EGFR敏感突变(19del或L858R)的局部晚期或转移性NSCLC。
小分子抑制剂、激动剂、拮抗剂--PI3KAktmTOR信号通路
PI3K/AKT/mTORPI3K/AKT/mTOR是调节细胞周期的重要细胞内信号通路。
PI3K/AKT/mTOR信号通路与细胞的生长、存活、增殖、凋亡、血管生成、自吞噬过程中发挥着重要的生物学功能。
该通路是由磷脂酰肌醇3- 激酶(PI3Ks)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Akt)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)组成。
PI3K/Akt/mTOR通路过程PI3K激活后产生PIP3, PIP3促使PDK1(phosphoinositide dependent kinase-1)磷酸化含有PH结构域的信号AKT蛋白(Ser308),从而活化AKT。
AKT有很多下游效应,可通过磷酸化多种酶、激酶和转录因子等下游因子,进而调节细胞的功能。
mTOR,是PI3K/Akt 下游的一种重要的丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶,调节肿瘤细胞的自噬的经典通路。
PI3K/Akt/mTOR信号通路图按靶点分类:*PI3KPI3K,是一种胞内磷脂酰肌醇激酶,也具有丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)激酶的活性。
能够通过PI3K诱发PIP3生成的激活因子,则能够激活Akt 信号途径,包括受体酪氨酸激酶、整合素、B 细胞和T 细胞受体、细胞因子受体、G 蛋白偶联受体等等。
*Akt又称PKB或Rac,是一种丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白激酶B,在细胞存活和凋亡中起重要作用,如葡萄糖代谢、凋亡、细胞增殖、转录和细胞迁移。
Akt的Thr308可以被PDK1磷酸化,而被部分激活。
或者473位点上的丝氨酸被mTORC2磷酸化,激发Akt的完全酶活性。
*mTORmTOR是细胞生长和增殖的重要调节因子。
mTOR与其它蛋白质结合,形成两种不同蛋白质复合物,mTORC1和mTORC2,参与调节不同的细胞过程。
*GSK-3。
蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂-PPT课件
路线三 何茂群,苗得足等在 2019 年报道的专利( CN102584719A) ) 路线二Ⅱ
该路线以3,4-二羟基苯甲醛为原料,经过氰基化,在和氯乙基乙醚反应, 该路线经过氰基化,和氯乙基甲醚反应,再经硝化,还原,然后和DMF硝化,还原,环合,氯代,最后和间氨基苯乙炔反应得到产品。 DMA反应,最后和间氨基苯乙炔反应得到产品。 优点:原料来源简单,合成较方便。 优点:1、避免了在反应中用到国家禁用、对环境污染大、后处理麻烦的 氯化试剂,如草酰氯、五氯化磷、三氯氧磷、氯化亚砜等。 缺点:使用了国家禁止的氯化试剂 2、缩短了合成路线,提高了收率。
基于肿 瘤信号 传导机 制
蛋白酶体抑制剂:硼替佐米
蛋白酪氨酸激酶按其结构可分为受体酪氨酸激酶(RPTK)和非受 体酪氨酸激酶(NRPTK)。许多RPTK都与肿瘤的形成相关,其 原因包括基因突变、染色体易位或简单的激酶过表达。
家族 表皮生长因子受体 受体 EGFR、HER2、HER3和 HER4 表达位置 上皮细胞肿瘤
胰岛素受体 血小板衍化生长因子受体
血管内皮细胞生长因子受体 成纤维细胞生长因子受体 原肌球蛋白受体激酶 肝细胞生长因子受体 红细胞生成素产生肝细胞受体
胰岛素受体等 PDGFR一α 、PDGFR—β
VEGFR一1、VEGFR-2、 VEGFR-3 FGFR-1,FGFR-2,FGFR-3 和FGFR-4。 TRKA、TRKB和TRKC MET、RON
切割方式二(B)
路线四 Jyothi Prasad 等在 2019 年报道的专利( WO201906091 ) 路线五 Jyothi Prasad 等又在 09 年报道的专利( US2009306377A1 )进行工艺改进
该路线以6,7-二甲氧基-3,4-二氢喹唑啉-4-酮(可直接买到)为原料,先 该路线以 6,7-二甲氧基-3,4-二氢喹唑啉-4-酮为原料,经水解,乙酰化保护羟 脱去6,7为上的甲基,保护羟基,氯代,和间氨基苯乙炔反应,然后脱去 基,对甲苯磺酰氯酰化,和间氨基苯乙炔反应,最后脱保护,和卤代乙基乙 保护,最后和卤代乙基甲醚反应得到产品。 醚反应得到产品。 优点:省去了成环一步,避免了前面路线中的硝化反应,降低了成本。 优点:避免使用了国家禁止的氯化试剂,如 SOCl2、(COCl)2等。 缺点:1、该路线先脱甲基再保护,后面还要脱保护,增加了反应的步骤, 缺点:跟上条线一样,经过保护脱保护过程,步骤长。 无形中降低了总产率。 2、氯化试剂依然没有避免。
FDA批准的激酶小分子抑制剂类药物及分类一览
FDA批准的激酶小分子抑制剂类药物及分类一览蛋白激酶蛋白激酶(Kinase)是细胞生命活动重要的信号使者,可催化将ATP末端的γ-磷酸基团转移至底物上,从而将各种信号进行传递(图1)。
蛋白激酶参与了众多的生理过程,包括细胞增殖、存活、凋亡、代谢、转录以及分化等。
药理学及病理学研究表明,对于很多疾病,如肿瘤、炎症性疾病、中枢神经系统疾病、心血管疾病及糖尿病等,蛋白激酶都是一个理想的药物靶点。
图1 Mechanism of protein kinases and related publications对于蛋白激酶的研究始于20世纪50年代,并在90年代随着MAPK/ERK、JAK 及PI3K等信号通路的揭示而达到一个研究热潮。
迄今为止,在人体中发现了518种蛋白激酶,而编码具有激酶活性蛋白的基因则高达900多种。
与之相对应,有关激酶抑制剂的研究也逐步发展,并在激酶作用机制的阐明过程中扮演了重要角色,并成为重要的药物研究热点。
该领域研究的文献数量也是逐年上升,从侧面反映了其在基础研究和药物发现中的重要性。
蛋白激酶抑制剂及其分类过去的15年间,激酶抑制剂作为药物候选的研究取得了长足的进步,不论是基础研究还是在工业界。
在人体现有药物靶点里面,蛋白激酶家族成员占比高达10%(FDA批准药物分子靶点深度解读)。
2001年,第一个激酶抑制剂类药物Imatinib获得FDA批准,成为该领域发展的里程碑,此后十年该类药物以平均每年获批一种的速度稳步发展。
而在2012年1月至2015年2月期间,小分子激酶抑制剂类药物迎来爆发式发展,共有15种新药获得审批。
截至2016年12月底,共有31种小分子激酶抑制剂类药物获得审批,同时还有大量的化合物处于临床或临床前研究中。
除此之外,科研人员还解析了超过5000种的蛋白激酶或蛋白激酶-抑制剂复合体的晶体结构,且超过五分之一的人类蛋白激酶具有明确的小分子抑制剂。
因此,小分子激酶抑制剂已成为药物研发的一个热点领域。
蛋白酪氨酸激酶(PTK)抑制剂的研究进展
蛋白酪氨酸激酶抑制剂研究进展
酪氨酸激酶抑制剂可作为三磷酸腺苷(ATP)与酪氨 酸激酶结合的竞争性抑制剂,也可作为酪氨酸的类似 物,阻断酪氨酸激酶的活性,抑制细胞增殖,已经开 发为数种抗肿瘤药物。 正常细胞的信号转导系统是复杂而又有序的,而对于 肿瘤细胞而言,由于一些理化因素的影响,导致信号 的转导发生混乱。因此,选择性地阻断肿瘤细胞自分 泌或旁分泌的信号转导通路显得尤为重要,而PTR就是 信号转导通路中的一类关键酶,抑制该酶的异常表达 可以作为治疗肿瘤的一种策略。
谢谢!
vegfr2是舒尼替尼抑制肿瘤细胞血管生成的关键靶点glu885ile888asp1028asp1046个氨基酸残基都能和sunitinib与vegfr2形成三条氢键分别是sunitinibhis1026中的氮原子间的氢键吲哚基团上的氮原子nahnav与asp1046原子od1type抑制剂type抑制剂当酪氨酸激酶的活性环状部分处于非活化状态即dfgout状态时此类抑制剂能与激酶部分因构象的改变而在活性位点附近暴露出的变构位点这个额外的疏水区域也称为变构位点由于变构位点上的氨基酸序列不及atp结合位点的保守在此位点上可以设计一些新的具有选择性的酪氨酸激酶小分子抑制剂
TypeⅡ抑制剂
TypeⅡ抑制剂的药效团模型一
般为 通过 1 个“linker ”连接 “铰链 ” 结合区和变构位点结 合区, 且这个“linker ”一般 含芳基酰胺基团或芳基脲基团。 其中的酰胺或脲基团分别与激酶 α 螺旋上的谷氨酸羰基氧和 DFG 序列上的天冬氨酸氨基氢形成氢 键,且 TypeⅡ 均有 1 个疏水基 团通过范德华力与变构位点的疏 水口袋相互作用 。
T
TypeⅠ 抗肿瘤抑制剂的缺 点是由于活性位点处氨基 酸序列高度的保守性,使得 此类药物毒副作用较大,易 产生耐药性。
新型蛋白酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的研究进展
新型蛋白酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的研究进展一、概要随着肿瘤发病机制的深入研究和抗肿瘤作用靶点的不断发现,蛋白酪氨酸激酶(PTK)作为信号转导中的关键酶,已经成为抗肿瘤药物研发的重要靶点之一。
PTK在细胞内的信号转导中扮演着至关重要的角色,与肿瘤细胞的生长、增殖、分化和凋亡密切相关。
新型蛋白酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的研究与开发,对于提高肿瘤治疗效果、改善肿瘤患者生活质量具有重要意义。
本文综述了近年来新型蛋白酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的研究进展。
我们介绍了PTK的分类及其作用机制,包括受体型和非受体型PTK在细胞信号转导中的作用。
我们详细阐述了PTK抑制剂的设计原理与策略,包括基于结构的小分子抑制剂、抗体药物以及多肽类药物等。
我们还介绍了PTK抑制剂在临床应用中的现状,包括已上市药物的疗效及安全性评价,以及正在研发的药物的临床试验进展。
通过对新型蛋白酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的深入研究,我们发现这类药物具有显著的抗肿瘤活性,并且在临床上已经取得了一定的疗效。
目前仍存在一些问题,如耐药性、副作用等,需要进一步研究和解决。
未来的研究方向将集中在优化药物结构、提高治疗效果、降低副作用等方面,以期开发出更加安全、有效的蛋白酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物。
新型蛋白酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的研究进展迅速,为肿瘤治疗提供了新的思路和手段。
随着科学技术的不断进步和临床应用的不断推广,相信这类药物将在未来肿瘤治疗中发挥更加重要的作用。
1. 肿瘤治疗的挑战与现状作为一种复杂的生物学现象,一直是医学界面临的重大挑战。
尽管医学技术和治疗手段不断进步,肿瘤的治疗仍然面临着诸多难题。
肿瘤的异质性使得每一个病例都具有其独特的生物学特征,这为制定统一的治疗方案带来了极大的困难。
肿瘤细胞的快速增殖和侵袭性转移,使得传统的手术、放疗和化疗等手段往往难以彻底清除肿瘤细胞,且在治疗过程中容易产生耐药性。
许多抗肿瘤药物在杀灭肿瘤细胞的也会对正常细胞造成损伤,导致患者的生活质量下降。
小分子抑制剂的研究及其在药物设计中的应用
小分子抑制剂的研究及其在药物设计中的应用药物研究一直是医学界的热门话题。
近年来,随着生物技术的不断发展和分子医学的兴起,小分子抑制剂成为了热门的研究领域之一。
小分子抑制剂通过特定作用于生物分子的结构域,抑制病理反应,从而达到治疗疾病的目的。
本文将从小分子抑制剂的定义、分类及其在药物设计中的应用等方面进行论述。
一、小分子抑制剂的定义和分类小分子抑制剂是指分子量在500Da以下的有机分子,可以特异性地结合目标蛋白的结构域,抑制其功能。
它是现代药物学领域中的一种新型药物。
由于小分子抑制剂分子结构简单、制备方法简便且具有高度的特异性,因此,广受研究者关注。
小分子抑制剂按其作用靶点可分为以下三类:酶抑制剂、受体拮抗剂和信号传导分子抑制剂。
它们的作用机制及应用范围也有所不同。
二、小分子抑制剂在药物设计中的应用小分子抑制剂在药物研发中的重要性越来越被人们所重视。
由于它分子结构的简单和制备的容易性,使得小分子抑制剂在药物设计中应用广泛,可应用于各种疾病的治疗。
1. 抗肿瘤药物小分子抑制剂在肿瘤治疗领域中得到了广泛应用。
例如,伊马替尼和吉非替尼等小分子抑制剂,可以作为Bcr-Abl酪氨酸激酶的抑制剂用于慢性粒细胞白血病的治疗,其疗效不言而喻。
2. 抗炎性药物小分子抑制剂还可以用于治疗与炎症有关的疾病。
例如,Celecoxib是一种选择性的COX-2抑制剂,可以阻止前列腺素合成,从而达到抗炎作用,常用于关节炎和其他疼痛情况。
3. 免疫调节药物除此之外,小分子抑制剂还可以作为免疫调节药物使用,以调节免疫系统的功能,从而达到抵抗某些疾病的目的。
例如,格列美脲是一种PPAR-gamma激动剂,可以用于调节糖尿病患者的胰岛素敏感性,减少血糖水平的升高。
三、小分子抑制剂的工程设计小分子抑制剂的研发需要借助计算模拟、药物化学、结构生物学等技术手段。
在工程设计阶段,小分子抑制剂应该满足以下特点:1. 高度特异性:小分子抑制剂应用于目标分子时,应该具有较高的特异性,以防止在体内出现副作用。
小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂 原理
小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂原理【摘要】小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂具有重要的研究意义和临床应用前景。
本文首先介绍了小分子药物的多靶点作用机制,然后阐述了酪氨酸激酶在癌症治疗中的重要作用。
接着详细解析了小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂的原理,并总结了该领域的研究进展和应用前景。
未来,发展方向包括结构改进和亲和力提升,致力于提高药物的疗效和安全性。
本文强调了小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂在临床上的重要意义,为癌症患者提供新的治疗选择,具有巨大的发展潜力和医学意义。
【关键词】关键词:小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂、药物、多靶点作用、酪氨酸激酶、癌症治疗、研究背景、原理、研究进展、应用前景、未来发展方向、临床意义1. 引言1.1 小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂原理的意义小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂原理的意义可以从多个方面来解释。
这类药物的研究与开发可以为治疗多种疾病提供新的思路和途径。
传统药物往往只专注于单一的靶点,而小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂则可以同时作用于多个靶点,具有更广泛的生物活性和药理作用,有望在治疗复杂疾病中发挥更为显著的效果。
小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂的研究将有助于揭示药物与疾病之间更为复杂的相互作用机制。
通过深入研究药物与靶点之间的相互作用,可以更好地理解药物的作用机制和药效,为药物设计和改进提供更为有效的理论基础。
小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂的研究也将促进药物的个体化治疗。
不同患者对药物的反应存在差异,而多靶点抑制剂的个体化治疗策略可以根据患者的基因型、表型等个体特征来选择最适合的治疗方案,提高治疗效果并减少不良反应的发生。
小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂的研究具有重要的临床意义和应用前景。
1.2 小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂的研究背景随着癌症的高发率和治疗难度不断增加,寻找更有效的治疗方法成为当前医学领域的重要课题之一。
在癌症治疗领域,酪氨酸激酶被认为是一个重要的靶点,因为它参与了细胞的增殖、凋亡和转移等重要生物过程。
作用于酪氨酸激酶的抗肿瘤小分子抑制剂γ-氟代Goniothalamin类似物的设计与合成
旦 ! ! :
文章编号: 1 6 7 3 — 1 5 4 9 ( 2 0 1 3 ) 0 6 - 0 0 0 9 - 0 9
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 - 1 5 4 9 . 2 0 1 3 . 0 6 . 0 0 3
物G o n i o t h a l a m i n为母体化合 物, 修饰合成 了一 系列 , 一二 氟取代 G o n i o 出a l a m i n类似 物( 4 a 一 4 i , 6 a 一 6 i ) 和 一 单氟取代 G o n i o t h a l a m i n类似物 ( 7 a , 7 b , 7 h ) 。^ y , 一二氟取代的 G o n i o t h a l a m i n类似物可从具有 光学活性的二氟亚 甲基取代的锡试剂 出发 , 经S t i l l e 偶联和 1 , 5一 氧化关环两步关键反应合成。 一 单 氟 取代 G o n i o t h a l a m i n 类似物则经 S h a r p l e s s 不对称环氧化 、 环氧 开环 亲核 氟化 、 L i n d l a r氢化 、 H WE反 应和
1 , 5一 氧化关环等反应制备。对所合成 的这 两类 G o n i o t h a l a m i n含 氟类似物进行 了体外肿瘤细胞 抑制活 性和酪氨酸激酶抑制活性评估研 究, 结果表 明在 G o n i o t h a l a m i n分子 的 位 引入一 个氟原子进行修饰是
较 为合 理 的修 饰 方 式 。
2 3 1 ) 、 白血病 ( H L一 6 0 ) 、 卵巢癌 ( C a o v 一3 ) 等多 种癌细 胞具有抑制增殖 的作用 。构效关 系研究表 明: 分子结 构 中 d, B一 不饱 和 8内酯是关键 的药效基 团, 它作为优
酪氨酸激酶抑制剂
血小板衍生生长因子受体
• 目前,PDGF能够吸引炎症细胞并激活炎症细胞,诱使它们合成血管 形成因子。
• 另外,PDGF可能对特定的内皮细胞遗传表型起作用,这些内皮细胞 参与血管形成或是构成微血管的原基,具有促进肿瘤血管生成的作用 。
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伊马替尼(格列卫)
• 甲磺酸伊马替尼可在细胞水平上抑制Bcr-Abl酪氨酸激酶,抑制Ph染 色体阳性的慢性粒细胞白血病和急性淋巴细胞白血病病人的新鲜细胞 的增殖和诱导其凋亡。此外,甲磺酸伊马替尼还可抑制血小板衍生生 长因子(PDGF)受体、干细胞因子(SCF)的酪氨酸激酶,从而抑制 由PDGF和干细胞因子介导的细胞行为。
神经上皮细胞等 肿瘤转移及血管生成 在血管、肿瘤的生成 肝细胞癌血管发生 传递增殖信号
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表皮生长因子受体
• 表皮生长因子受体(EGFR)信号转导途径在肿瘤细胞的增殖、损伤修 复、侵袭及新生血管形成等方面起重要作用。近年来靶向EGFR药物 已成为肿瘤治疗的新热点。
• 靶向EGFR药物主要有两类:一类是作用于受体胞内区的小分子酪氨 酸激酶抑制剂(TKI),主要包括吉非替尼(易瑞沙)、厄洛替尼(特 罗凯 )、尼洛替尼等;另一类是作用于受体胞外区的单克隆抗体, 包括西妥昔单抗(爱必妥)、马妥珠单抗等。
• 已有资料表明,超过50%的原癌基因和癌基因产物都具有蛋白酪氨酸 激酶活性。多种癌症的发生发展也已被证实与酪氨酸激酶关系密切 。
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酪氨酸蛋白激酶(PTK)分类
• 蛋白酪氨酸激酶按其结构可分为受体酪氨酸激酶(RPTK)和非受体酪 氨酸激酶(NRPTK)。许多RPTK都与肿瘤的形成相关,其原因包括基 因突变、染色体易位或简单的激酶过表达。
• 受体型酪氨酸激酶途径与肿瘤间的关系日益明确,已投入临床应用的 大多为受体型信号转导抑制剂,因此我们重点了解RPTK及其抑制剂 。
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PDGFR一α、PDGFR—β
上皮细胞肿瘤
血管内皮细胞生长因子受体
VEGFR一1、VEGFR-2、 VEGFR-3
肝癌、肺癌、卵巢癌
成纤维细胞生长因子受体
FGFR-1,FGFR-2,FGFR-3 和FGFR-4。
血管生成方面
原肌球蛋白受体激酶
TRKA、TRKB和TRKC
神经上皮细胞等
肝细胞生长因子受体
1
蛋白酪氨酸激酶抑制剂
S1210007贾本立 S1210033陈超 S1210045纪德重 S1210272张楠
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2
1 2 3
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背景介绍
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4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
肿瘤是影响人类健康的重大疾病之一, 近年来随着 生活习惯、饮食习惯、环境等多种因素的影响,肿瘤的 发病率呈上升趋势。自20世纪40年代盐酸氮芥用于治 疗淋巴癌以来, 抗肿瘤药物的发展迄今为止已有70余 年的历史, 目前国内外临床上广泛使用的抗肿瘤药物 有100多种。随着对肿瘤发生、发展和转移过程中分 子生物学作用机制的研究突破,抗肿瘤药物的发展由传 统的细胞毒药物转向以分子为靶向的药物研究, 对肿 瘤的化疗手段也由单一药物治疗转向了多药多靶点的 联合治疗。
羟保基护,,对最甲后苯和磺卤酰代氯乙酰基化甲,醚和反间应氨得基到苯产乙品炔。反应,最后脱保护,和卤代乙基
乙醚反应得到产品。
优点:省去了成环一步,避免了前面路线中的硝化反应,降低了成本。
优缺点点::避1、免该使路用线了先国脱家甲禁基止再的保氯护化,试后剂面,还如要SO脱C保l2护、,(增CO加C了l)反2等应。的步骤,
作用机制:抑制EGFR, 进而阻断细胞内酪氨酸激酶磷
酸化, 从而起到抗肿瘤的作用。
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逆
10
合
成
分
析
A B
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切割方式一(A) 11
ⅠⅡ
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Ⅰ 12
路线一 美国Pfizer Inc.N.Y.的Schnur,Rodney.C.等报道的专利(US5747498)
该路线以3,4-二羟基苯甲酸乙酯为原料,先和溴乙基甲醚反应,然后硝化, 还原硝基为氨基,环化,氯代,最后和间氨基苯乙炔反应得到产品。
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抗肿瘤药5物的分类
烷化剂:氮芥类(环磷酰胺)、亚乙基亚胺类(塞替派)、甲磺 酸酯类(白消安)、亚硝基脲类(卡莫司汀)
直接作用 于DNA
金属铂络合物:顺铂 博来霉素类:博来霉素
TopoⅠ:喜树碱、托泊替康 作用于DNA拓扑异构酶的药物
TopoⅡ:多柔比星、米托蒽醌
叶酸拮抗物:甲氨蝶呤
抗 干扰 肿 DNA合
该硝路化该D线,M路以还F线原3-,D经4,M-过二环A氰羟合反基基,应化苯氯,,甲代最和醛,后氯为最和乙原后间基料和氨甲,间基醚经氨苯反过基乙应氰苯炔,基乙反再化炔应经,反得硝在应到化和得产,氯到品还乙产。原基品,乙。然醚后反和应, 优点优:点原:料1来、源避简免单了,在合反成应较中方用便到。国家禁用、对环境污染大、后处理麻烦的 缺点氯:化使2试用、剂了缩,国短如家了草禁合酰止成氯的路、氯线五化,氯试提化剂高磷了、收三率氯。氧磷、氯化亚砜等。医学ppt
MET、RON
肿瘤转移及血管生成
红细胞生成素产生肝细胞受体
在血管、肿瘤的生成
血管生成素受体
TIEl、TIE2
肝细胞癌血管发生。
白细简胞单酪地氨酸说激,酶酪氨酸激酶抑LT制K、剂AL的K。作用机制即抑制以传上递增R殖P信TK号的磷 酸化,从而阻断下游信号通路的传导,抑制表达位置的肿医学瘤ppt细胞的
生长、转移等,起到抗肿瘤的功效。
蛋白酪氨酸激酶按其结构可分为受体酪氨酸激酶(RPTK)和非受 体酪氨酸激酶(NRPTK)。许多RP6 TK都与肿瘤的形成相关,其 原因包括基因突变、染色体易位或简单的激酶过表达。
家族
受体
表达位置
表皮生长因子受体
EGFR、HER2、HER3和 HER4
上皮细胞肿瘤
胰岛素受体
胰岛素受体等
血液系统肿瘤
血小板衍化生长因子受体
含喹唑啉结构 含嘧啶结构的
含喹唑啉结构 含喹啉结构的 含吲哚结构 含吲唑结构 含嘧啶结构的 含哒嗪结构的 含芳基脲结构
单靶点酪氨酸激酶抑制剂 7 吉非替尼、厄洛替尼
尼罗替尼
多靶点酪氨酸激酶抑制剂
拉帕替尼、伐地他尼、阿法替尼、西 地拉尼、坎奈替尼 伯舒替尼、多维替尼、0SI-930等 苏尼替尼、SU6668、莫替沙尼
切割方式二(B) 14
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路线路五线四JyoJtyhoithPiraPsraads等ad又等在在0290年07报年道报的道15专的利专(利US(20W0O9320060377076A10)91进)行工艺改进
该路线以6,7-二甲氧基-3,4-二氢喹唑啉-4-酮(可直接买到)为原料,先 该脱路去线6,以7为6,上7-的二甲甲基氧,基保-3护,4羟-二基氢,喹氯唑代啉,-和4-间酮氨为基原苯料乙,炔经反水应解,,然乙后酰脱化去保护
阿西替尼、BMS-599626、帕佐帕尼 等 伊马替尼、INNO-406、达沙替尼
伐他拉尼、特拉替尼
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索拉非尼、KRN951、CP.547632
8
合成路线
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厄洛替9尼
开发公司:罗氏,2004年,FDA批准上市
作用靶点:表面生长因子EGFR
医疗用途:治疗前期化疗失败的局部晚期或转移性非 小细胞肺癌, 以及联合吉西他滨治疗局部晚期或转移 性胰腺癌。
缺无点形:中跟降上低条了线总一产样率,。经过保护脱保护过程,步骤长。
瘤成
嘧啶拮抗物:氟尿嘧啶、阿糖胞苷 嘌呤拮抗物:磺巯嘌呤纳
药
物
在微管蛋白上有一个结合位点的药物:秋水仙碱
抗有丝 分裂
在微管蛋白上有两个结合位点的药物:长春碱
作用在聚合状态微管的药物:紫杉醇
基于肿 瘤信号 传导机 制
单靶点酪氨酸激酶抑制剂:吉非替尼、厄洛替尼 蛋白激酶抑制剂
多靶点酪氨酸激酶抑制剂:伊马替尼、医学达pp沙t 替尼 蛋白酶体抑制剂:硼替佐米
优点:此路线为第一条合成路线,试剂原料易得,操作也不复杂,能合成出最终产品。
缺点:1、用到了环境污染严重的氯化试剂,后处理麻烦。
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2、最终产物的游离碱通过柱层析分离,最终产品的得率和质量都没报道。总体来说,
不适合工业化生产。
Ⅱ13
路路线 线二 三 沈何鑫茂,群廖,立苗新得等足在等2在00290年12报年道报的道专的利专(利C(NC1N01104265380471139AA))