6-O-Benzilguanin(BG), nispeten stabil bir kristal yapıya sahip, beyaz toz halinde bir katı olan önemli bir kimyasal maddedir. Molekül formülü C12H11N5O'dur ve CAS numarası 19916-73-5'tir. Metanolde 20 mg/mL çözünürlükle belirli bir çözünürlüğe sahiptir. Ayrıca DMF'de (N,N-dimetilformamid) çözünür ancak suda çözünmez. Tıp ve biyokimya alanlarında geniş bir uygulama alanına sahiptir. Bir guanin analoğudur ve DNA onarım enzimi O6 alkil guanin DNA alkil transferazın (MGMT/AGT) inhibitörüdür. Bir AGT substratı olarak benzil grubu, AGT'nin sistein kalıntısına aktarılarak AGT'yi geri döndürülemez biçimde etkisiz hale getirir ve DNA onarımını önler. Tümör hücrelerinin apoptozunu indükleyebilir ve anti-tümör aktiviteye sahiptir.
|
|
|
|
Kimyasal Formül |
C12H11N5O |
|
Tam Kütle |
241.10 |
|
Molekül Ağırlığı |
241.25 |
|
m/z |
241.10 (100.0%), 242.10 (13.0%), 242.09 (1.8%) |
|
Element Analizi |
C, 59.74; H, 4.60; N, 29.03; O, 6.63 |
Kimyasal sentezini tamamlamak için çok sayıda uygulanabilir teknik yol kullanılabilir.6-O-Benzilguanin. Her bağımsız sentetik şemanın kendine özgü üstünlükleri olduğu gibi, bazı kaçınılmaz sınırlamaları ve eksiklikleri de vardır.
Pratik araştırma ve üretim sürecinde, optimal sentez yaklaşımlarının seçimi, ham madde elde etme kolaylığı, reaksiyon koşullarının yumuşaklığı, bitmiş ürün saflık seviyesi ve toplam reaksiyon verimini kapsayan çok sayıda önemli etkileyici unsurun kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Bu tez, sistematik olarak yaygın olarak uygulanan çeşitli ana sentez teknolojilerini sunmaktadır.6-O-Benzilguaninve her bir sentetik yöntemin doğal reaksiyon prensipleri, kimyasal mekanizmaları ve somut deneysel çalışma adımları ile ilgili kapsamlı ve ayrıntılı yorumlar sunar.
Sentez yöntemi
1.1 Hammaddeler ve reaktifler
2-Amino-6-kloropurin (ACP)
Trietilendiamin (DABCO)
benzil alkol
Sodyum hidrit
Katalizörler (faz transfer katalizörleri gibi)
1.2 Sentez adımları
DABCO purin ara ürününü oluşturmak için 2-amino-6-kloropurinin trietilendiamin ile reaksiyona sokulması. Reaksiyonun bu adımı genellikle nemin reaksiyon üzerindeki etkisini önlemek için susuz koşullar altında gerçekleştirilir. O-6-benzilguanin oluşturmak için DABCO purin ara maddesi ve benzil alkol arasında sodyum hidrürün katalizi altında nükleofilik ikame reaksiyonu gerçekleştirin. Reaksiyonun bu adımı genellikle reaksiyonun ilerlemesini hızlandırmak için ısıtmayı gerektirirken, yan ürünlerin oluşmasını önlemek için reaksiyon süresi ve sıcaklığı kontrol edilir.
1.3 Sentez mekanizması
Bu sentetik yaklaşımın reaksiyon mekanizması temel olarak tipik nükleofilik ikame reaksiyonlarına dayanmaktadır. İlk reaksiyon aşamasında trietilendiamin, alkalin bir reaktif olarak işlev görür, klor atomunu 2-amino-6-kloropurinden sıyırır ve DABCO purin ara maddesini oluşturur. Sonraki aşamada, benzil alkolden türetilen hidroksil grubu, DABCO purin ara maddesi içindeki nitrojen bölgesine saldırarak nükleofilik bir madde olarak görev yapar ve sonuçta karşılık gelen ayrılma grubu maddesiyle birlikte hedef ürün O-6-benzilguanin elde edilir.
1.4 Ürün Saflaştırma
Reaksiyon tamamlandıktan sonra filtrasyon, yıkama ve kurutma gibi aşamalardan geçerek ham ürün elde edilir. Daha sonra ham ürün, yüksek-saflıkta O-6-benzilguanin elde etmek için kolon kromatografisi ve yeniden kristalleştirme gibi yöntemler kullanılarak saflaştırıldı. Hammadde olarak 6-kloroguanin kullanılarak sentez yöntemi.Hammaddeler ve reaktifler:
- 6-Kloroguanin
- benzil alkol
- Katalizörler (faz transfer katalizörleri gibi)
- Alkali (sodyum hidroksit gibi)
6-kloroguanin, hedef ürün O-6-benzilguanin'i sentezlemek için katalizör ve alkali maddenin ortak etkisi altında benzil alkol ile kimyasal reaksiyona girer. Bu reaksiyon prosesi, reaksiyon hızını etkili bir şekilde hızlandırmak ve reaksiyonun yeterli ilerlemesini kolaylaştırmak için genellikle sürekli ısıtma ve tekdüze karıştırma gerektirir. Reaksiyon bittiğinde ham ürün, filtreleme, yıkama ve kurutma prosedürleri yoluyla toplanabilir. Daha sonra, yüksek saflıkta O-6-benzilguanin bitmiş ürünü elde etmek amacıyla ham numuneyi rafine etmek için kolon kromatografisi ve yeniden kristalleştirme uygulanır.
2.1 Sentez mekanizması
Bu sentez yönteminin mekanizması esas olarak ikame reaksiyonlarını içerir. Reaksiyonda, benzil alkolün hidroksil grubu, 6-kloroguanin içindeki klor atomuna saldırarak O-6-benzilguanin ve karşılık gelen ayrılan grubu üreten bir nükleofil görevi görür. Katalizörlerin ve bazların varlığı reaksiyonu hızlandırabilir ve ürün verimini artırabilir. Yukarıdaki yönteme benzer şekilde, reaksiyon tamamlandıktan sonra ham ürünün saflaştırılması gerekir. Yüksek saflıkta O-6-benzilguanin, kolon kromatografisi ve yeniden kristalleştirme gibi yöntemlerle elde edilebilir.
Moleküler mekanizmanın-derinlemesine incelenmesi
Çekirdek Moleküler Mekanizma: MGMT'nin Geri Dönüşsüz İnaktivasyonu, DNA Onarımının Engellenmesi
Substrat Rekabeti ve Kovalent Modifikasyon
6-O-Benzilguanin(O6BG), bir guanin analoğu olarak, DNA hasar bölgesinin (O6-alkilguanin) yapısını taklit ederek DNA onarım enzimi MGMT'ye (O6-alkilguanin DNA alkiltransferaz) rekabetçi bir şekilde bağlanır. Anahtar Reaksiyon: O6BG'nin benzil grubu, MGMT'nin sistein kalıntısına (Cys145) aktarılır ve kovalent bir bağ oluşturarak enzimin geri döndürülemez inaktivasyonuna neden olur.Enzim Kinetik: Bu reaksiyon tek bir katalitik işlemdir ve her MGMT molekülü yalnızca bir O6BG molekülünü etkisiz hale getirebilir, bu da "intihar inhibisyonu" ile sonuçlanır.
DNA Onarım Yolunu Engelleme
MGMT, hücrede O6-alkilguanin hasarını doğrudan onaran tek enzimdir. İnaktivasyonu şunlara yol açar: Alkilleyici ajan hasarının birikmesi: temozolomid (TMZ) gibi kemoterapi ilaçları, tamir edilemeyen O6-metilguanini indükleyerek DNA uyumsuzluğuna (timinle eşleşme) yol açar. Hücre Döngüsü Tutuklaması: DNA hasarı, p53 sinyal yolunu aktive ederek hücre döngüsü durmasını (G2/M fazı) veya apoptozu tetikler. Sentetik öldürücü etki: MGMT eksikliği olan tümörlerde, O6BG alkile edici ajanlarla bir araya getirildiğinde kanser hücrelerini seçici olarak öldürebilirken, normal hücreler daha düşük MGMT ekspresyonu nedeniyle daha az etkilenir.
Antitümör Etkinliğinin Çok-Boyutlu Doğrulaması
İn vitro deneysel veriler
Hücre çizgisi duyarlılığı: L3.6pl pankreas kanseri hücreleri, 50 ug/mL'lik bir IC50 ile O6BG'ye (50 ug/mL, 48 saat) doza- bağlı apoptoz sergiler.
Protein ekspresyonu düzenlemesi:Aşağı-düzenleme: MGMT, hücre döngüsü proteinleri B1/B2/A, p53, Ki-67 (çoğalma işaretçisi);Yukarı düzenleme: p21 (hücre döngüsü inhibitör proteini), sitokrom C, Kaspaz-9 (apoptoz yürütme proteini);Degradasyon: PARP1 (DNA onarım proteini).Transkripsiyonel seviye inhibisyonu: O6BG, MGMT'nin mRNA ifadesini önemli ölçüde azaltır ve sentez.
In vivo hayvan modelleri
Pankreas kanseri ksenograft modeli: Erkek çıplak farelere günlük olarak gemsitabin (100 mg/kg) ile birleştirilmiş O6BG (100 ug) intraperitoneal olarak enjekte edildi. 35 gün sonra ortalama tümör hacmi ve ağırlığı önemli ölçüde azaldı. Kemoterapi duyarlılığı etkisi: O6BG, pankreas kanseri hücrelerinin gemsitabine duyarlılığını 3 kat artırır; bu mekanizma, MGMT-aracılı DNA onarımının inhibisyonunu içerir.
Klinik öncesi çalışmalar
Nöroblastoma modeli: O6BG, TMZ + irinotekanın anti-tümör aktivitesini güçlendirerek hayatta kalma süresini uzatır. Direncin tersine çevrilmesi: O6BG, MGMT'yi inhibe ederek tümör hücrelerinin alkilleyici ajanlara karşı direncini yenerek kemoterapinin etkinliğini geri kazandırır.
Moleküler Yapının ve Farmakodinamik İlişkinin{0}Detaylı Analizi
Yapısal Temel
Moleküler kimyasal formül $\\ce{C12H11N5O}$ olarak tanımlanır ve bağıl moleküler kütle 241,25'e ulaşır. Bileşik karakteristik fonksiyonel gruplar içerir. Benzoiloksi grubu (-OCH₂Ph), alkile edici maddenin bir analoğu olarak görev yaparken, 2-aminopurin omurgası, doğal DNA bazlarına benzer bir yapısal çerçeve oluşturur. Çözünürlük özelliklerine göre DMSO'da 48 mg/mL, etanolde ise 12 mg/mL çözünür. Madde sulu çözeltide neredeyse hiç çözünmez, dolayısıyla daha sonraki deneysel kullanım için organik çözücülerle stok çözelti halinde formüle edilmesi gerekir.
Yapısal Faaliyet İlişkisi (SAR)
Klinik Uygulama Beklentileri ve Zorluklar Endikasyonların genişletilmesi
Göstergeler Genişletme
Kombinasyon Kemoterapisi: O6BG, glioblastoma ve melanomaya karşı TMZ etkinliğini artırmak için klinik çalışmalara girmiştir.
Hedefli Tedavi: O6BG-hassas popülasyonlarını tanımlamak için bir MGMT promotörü metilasyon tespit kiti geliştirildi.
Direnç Mekanizmaları
MGMT Aşırı Ekspresyonu: Bazı tümörler, gen amplifikasyonu veya epigenetik düzenleme yoluyla MGMT aktivitesini eski haline getirir, bu da epigenetik inhibitörlerle (örn. DNMT inhibitörleri) kombinasyonu gerektirir.
Güvenlik Optimizasyonu
Toksisite Yönetimi: O6BG hayvan çalışmalarında iyi tolere edilebilirlik göstermiştir ancak kemik iliği baskılanması gibi potansiyel yan etkilerin izlenmesi gereklidir.
Dağıtım Sistemleri: Nanopartikül veya lipozomal kapsülleme teknolojileri O6BG hedeflemesini geliştirebilir.
olumsuz reaksiyon
O6-BG'nin kemoterapinin etkinliğini artırma potansiyeli olmasına rağmen kullanımı, esas olarak aşağıdaki hususları içeren çoklu sistemik advers reaksiyonlara neden olabilir:
Hematolojik toksisite
Alkilleyici ajanların kemik iliği toksisitesini arttırarak beyaz kan hücrelerinde ve trombositlerde azalmaya yol açabilir. Örneğin, temozolomid ile kombinasyon halinde kullanıldığında hastalarda nötropeni (insidans yaklaşık %30 - %50) ve trombositopeni (yaklaşık %20 - %40) ortaya çıkabilir ve ciddi vakalarda tedavide gecikme veya doz ayarlaması gerekebilir. Uzun süreli kullanım, kırmızı kan hücresi üretiminin inhibisyonu nedeniyle yorgunluk ve baş dönmesi olarak kendini gösteren anemiye neden olabilir ve hemoglobin seviyelerinin düzenli olarak izlenmesi gerekir.
Sindirim sistemi tepkisi
Bulantı ve kusma: Kemoterapi kombinasyon rejimlerinde yaygın olarak görülen ve yaklaşık %40-%60'lık bir sıklık oranıyla görülen bulantı ve kusma, gastrointestinal mukozanın veya merkezi sinir sisteminin ilaç stimülasyonu ile ilişkili olabilir.
Anormal karaciğer fonksiyonu: Az sayıda hastada, karaciğer hücre hasarını gösteren ve karaciğer fonksiyonunun düzenli olarak izlenmesini gerektiren yüksek transaminaz seviyeleri (ALT/AST ↑) görülebilir. Mekanizma: Alkilasyon ajanları, gastrointestinal mukozal hücrelere doğrudan zarar verir; Karaciğerdeki artan metabolik yük, karaciğer hücrelerinde strese yol açar.
Referanslar
Kreklau EL, Kurpad C, Williams DA, et al. İnsan tümör hücrelerinde MGMT'nin in vitro ve in vivo[J] 6 OBenzilguanin tarafından uzun süreli inhibisyonu. Farmakoloji ve Deneysel Terapötikler Dergisi, 1999, 291(3): 1042-1049. PMID: 10565851.
Blumenthal D T. Yeni teşhis edilen glioblastomada radyasyon tedavisi artı 6 OBenzilguanin ve BCNU'ya karşı RT ve tek başına BCNU'nun karşılaştırıldığı bir faz III çalışması[J]. Uluslararası Klinik Onkoloji Dergisi, 2015, 20(4): 650-658. DOI: 10.1007/s10147-014-0769-0.
Tintoré M, Grijalvo S, Fàbrega C, ve diğerleri. MGMT aktivitesinin ölçülmesi için floresan etiketli O6-alkilguanin taşıyan oligonükleotidlerin sentezi[J]. Biyoorganik ve Tıbbi Kimya Mektupları, 2015, 25(22): 5208-5211. DOI: 10.1016/j.bmcl.2015.09.065.
Wang L, Zhang Y, Liu H. 6 OBenzilguanin, MGMT-aracılı DNA onarımını[J] inhibe ederek pankreas kanseri hücrelerinin kemosensitivitesini artırır. Çin Klinik Onkoloji Dergisi, 2020, 47(8): 415-421. (Çince)
Quinn JA, Jiang SX, Reardon DA ve diğerleri. Tekrarlayan, temozolomid-dirençli malign gliomalı[J] yetişkinlerde temozolomid artı 6 OBenzilguanin ile ilgili Faz II denemesi. Klinik Onkoloji Dergisi, 2009, 27(8): 1262-1267. DOI: 10.1200/JCO.2008.18.8417.
SSS
Bu bileşik, geleneksel oda sıcaklığı koşulları altında saf beyaz kristal katı halinde görünür. Mükemmel doğal kimyasal stabilitenin yanı sıra çeşitli polar organik solventlerde orta düzeyde çözünürlük performansı gösteren kompakt ve sabit dahili moleküler konfigürasyona sahiptir. Düzenli koruma ortamlarında saklandığında madde, yapısal bozulma veya kalite bozulması olmaksızın orijinal fiziksel formunu ve doğal özelliklerini istikrarlı bir şekilde koruyabilir.
Yüksek uygulama değerine sahip, nükleik asidin çok önemli bir türev ara ürünü olarak işlev görür. Çoğunlukla biyomedikal temel araştırmalar, tümör farmakolojik araştırmaları ve genetikle-ilişkili deneysel analizler dahil olmak üzere çeşitli alanlarda uygulanır. Ayrıca, anti-kanser tedavisinde uygulanan aktif maddelerin araştırılması ve geliştirilmesi için vazgeçilmez bir temel hammadde görevi görür.
Bu bileşik, temel guanin moleküler iskeletine sıkı bir şekilde bağlanan, ona belirgin ve güçlü bir kimyasal reaktivite kazandıran, kendine özgü bir benzil-ikame edilmiş işlevsel yapıya sahiptir. Nükleik asit biyomoleküllerini hedef alan yüksek-hassasiyetteki seçici yapısal modifikasyona ve moleküller arası bağlanma reaksiyonlarına aktif olarak katılabilir. Bu arada, biyokimyasal araştırma, moleküler biyoloji araştırması ve organik sentetik hazırlama alanlarındaki çeşitli ve karmaşık pratik talepleri kapsamlı bir şekilde karşılamak için, doğal biyolojik özellikleri esnek bir şekilde düzenleme ve optimize etme, ilgili biyoaktivite yoğunluğunu makul ölçüde modüle etme kapasitesine sahiptir.
Bitmiş ürünün sıkıca kapatılması ve serin ve kuru bir depolama alanına yerleştirilmesi, yoğun doğrudan güneş ışığından ve sert ışıktan tamamen korunması gerekir. Günlük saklama sırasında, iç moleküler yapı değişikliklerini ve geri dönüşü olmayan kalite bozulmasını etkili bir şekilde önlemek için malzemenin nemli havadan, yüksek-sıcaklıktaki ortamlardan ve çeşitli aşındırıcı kimyasal maddelerden uzak tutulması gerekir. Bilimsel ve standartlaştırılmış depolama yöntemleri, doğal kararlı biyolojik aktivitesini ve orijinal yüksek kimyasal saflığını iyi bir şekilde koruyabilir ve uzun süreli koruma ve pratik uygulama boyunca-güvenilir kalite performansını garanti edebilir.
Popüler Etiketler: 6-o-benzilguanin cas 19916-73-5, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan satış, satın alma, fiyat, toplu, satılık