- 研究的主要目的和意义
P-糖蛋白（P-glycoprotein, P-gp）是ABC（ATP-binding cassette subfamily）跨膜转运蛋白家族的重要组成成员。P-gp的过度表达可介导多种肿瘤细胞产生多药耐药（Multidrug resistance, MDR）。目前，MDR的发生已经成为癌症化疗失败的主要原因之一。开发P-gp抑制剂与抗肿瘤药物联合用药，有效逆转肿瘤MDR，已经发展成为癌症治疗的新策略。然而，P-gp抑制剂的研发虽然已经经历三代，且有多个化合物进入临床研究阶段，但是至今仍旧无P-gp抑制剂被批准上市。因此，研究开发新一代高效、低毒的P-gp抑制剂已经成为热点。
目前，研究者认为P-gp抑制剂对P-gp的作用机制主要包括以下三方面：（1）化合物通过竞争性或非竞争性作用，阻止药物与其P-gp结合位点的相互作用；（2） 化合物干扰ATP与P-gp上的ATP结合位点相结合，从而干扰ATP水解供能，抑制药泵活性；（3）化合物与活性或构象变换相关的P-gp氨基酸残基相互作用[37]。
虽然肿瘤多药耐药的研究已经取得一定进步，相关作用机制逐渐明确，其中P-gp介导的肿瘤多药耐药逆转剂的研究已经经历三代，但是到目前为止，仍旧无逆转MDR的P-gp抑制剂被批准上市。因此，设计合成新一代高效、低毒的P-gp抑制剂十分必要。
- 研究内容和研究手段
- P-糖蛋白抑制剂的设计
为了探寻高效低毒的P-糖蛋白抑制剂，我们采用了小分子片段拼合的设计方法，设计合成A类化合物。通过大量文献调研，对已经发表的P-gp抑制剂的结构进行研究和总结，发现多个活性较好的P-gp抑制剂均含有N-乙基四氢异喹啉结构和芳香酰胺基的化学片段，如第三代P-gp抑制剂Tariquidar，elacridar，化合物XR9051，LY402913，LY465803以及Satyakam Singh等人在JMC杂志上报道的化合物。这些化合物中，N-乙基四氢异喹啉片段和芳香酰胺基片段多次出现，于是大胆尝试采用点击化学（click chemistry）的方法进行片段连接，将两个化学片段拼合到同一个分子中，设计合成出A类化合物。
- 目标化合物的合成路线及讨论
A类化合物的合成以2-硝基苯酚为原料，经7步合成，合成过程如下图所示。3-溴苯酚与2-硝基苯酚进行亲核取代反应得到化合物a，化合物a在铁粉氯化铵存在下还原为化合物b。化合物b与取代苯甲酰氯生成酰胺键，得到关键中间体c1-c19。2-溴乙醇与叠氮化钠进行亲核取代反应得到化合物d[55]，化合物d与对甲苯磺酰氯反应生成容易离去的对甲苯磺酰酯结构，得到化合物e[56]。化合物e进攻3,4-二甲氧基四氢异喹啉的氮氢键，脱掉对甲苯磺酰酯基，得到关键中间体f[57]。化合物f与化合物c经click chemistry的方法得到A类化合物终产物1-19。
化合物a经还原后得到化合物b为棕色液体，需避光保存。第三步反应中，化合物c1-c18的合成均采用取代芳香酰氯冰浴下滴入化合物b的二氯甲烷溶液中的方法，但c19的合成过程较为特别，需采用反滴加的方法，即：将化合物b和三乙胺的混合液滴入烟酰氯与二氯甲烷的混合液中。这是因为烟酸及烟酰氯在二氯甲烷中的溶解度较低，正常滴加顺序会导致固体堵住恒压滴液漏斗管径处，影响反应正常进行。第四步反应中，叠氮化钠为剧毒物质，注意防护，防止口鼻接触中毒，同时加热温度不宜过高，因为叠氮化钠在剧烈加热或震动下有爆炸的可能性；第六步反应温度需控制在60-65℃，否则产生较多副产物，主产物不容易被分离。第七步反应采用click chemistry的方法得到终产物A1-A19。Click chemistry，又译为 “ 链接化学 ” 、“ 动态组合化学 ” （Dynamic Combinatorial Chemistry）、“速配接合组合式化学”，是由化学家巴里·夏普莱斯（K B Sharpless）在2001 年引入的一个合成概念，主旨是通过小单元的拼接，来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成。点击化学的代表反应为铜催化的叠氮-炔基 Husigen 环加成反应，反应原理如图2-3所示。点击化学的概念对化学合成领域有很大的贡献，在药物开发和生物医用材料等的诸多领域中，它已经成为目前最为有用和吸引人的合成理念之一[58, 59]。本实验中采用抗坏血酸钠和硫酸铜溶液作为催化剂，催化剂需现用现配，否则影响催化效果。
- 参考文献
[1] Szakaacute;cs G, Paterson J K, Ludwig J A, et al. Targeting multidrug resistance in cancer [J]. Nature reviews Drug discovery, 2006, 5(3): 219-34.
[2] Wu Q, Yang Z, Nie Y, et al. Multi-drug resistance in cancer chemotherapeutics: mechanisms and lab approaches [J]. Cancer letters, 2014, 347(2): 159-66.
[3] Tsuruo T, Naito M, Tomida A, et al. Molecular targeting therapy of cancer: drug resistance, apoptosis and survival signal [J]. Cancer science, 2003, 94(1): 15-21.
