[發明專利]一種基于ABPP的人參皂苷Rg3活性分子探針及合成與應用

在審

• 申請號: 201711319996.2
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN109912677A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 樸海龍;齊歡;寧振
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07J17/00
• 分類號: C07J17/00;A61K31/704;A61P35/00;G01N33/574
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明公開了一種基于ABPP的抗腫瘤藥物人參皂苷Rg3的活性分子探針及其合成和應用，屬于化學生物學領域。該活性分子探針是以母體化合物Rg3為基礎，經結構改造和修飾后設計合成的，能夠實現活細胞內藥物作用靶點的識別與標記，同時與Rg3具有相似的抗腫瘤活性，為Rg3抗腫瘤作用靶點及作用機制的研究提供了一個有利的工具。

技術領域

本發明屬于化學生物學領域，具體而言，本發明涉及一種基于ABPP的人參皂苷Rg3活性分子探針的合成及應用。

背景技術

20(R)-人參皂苷Rg3是從紅參中分離提純的四環三萜類人參二醇型皂苷單體，其功效主要包括改善氣虛證候、提高機體免疫力、增效解毒等。藥理學研究表明：人參皂苷Rg3具有抑制腫瘤細胞增殖；促進腫瘤細胞凋亡；抑制腫瘤細胞轉移和侵襲；抑制腫瘤血管生成；逆轉腫瘤多藥耐藥的作用；具有廣譜抗腫瘤、低毒等特點。目前，Rg3在臨床上主要用于肺癌和肝癌的治療。但是，其作用靶點以及作用機制尚不明確。

基于活性的蛋白質組分析(Activity-based protein profiling，ABPP)是一種新興的融合了化學與生物學的蛋白質組學技術，是通過合成小分子藥物的活性分子探針(Activity-based probe，ABP)與待研究的蛋白質組作用，ABP中的反應基團能夠特異性共價修飾蛋白質組中某類蛋白酶而將化學小分子掛到感興趣的靶蛋白上，然后利用ABP中的報告基團將這些靶蛋白從蛋白質組中逐個富集出來，再通過生物大分子質譜分析鑒定這些靶蛋白的成分。目前，ABPP被認為是很有前景的新一代基于功能的蛋白質組學技術，是聯系蛋白質組和藥物靶點研究的橋梁和紐帶。

經典的ABP包括兩個部分：反應基團和報告基團。反應基團通常是藥物小分子的母體結構，能夠與靶蛋白的催化中心共價結合，從而起到基于活性的標記的目的。報告基團用來示蹤，以便于檢測，例如有熒光素標記、同位素標記和生物素標記等。近年來，隨著生物正交反應的發展，活性分子探針中的報告基團逐漸被惰性的生物正交反應基團如炔基和疊氮基所取代，當探針完成標記后，利用點擊化學反應在探針上連接熒光素或生物素等報告基團。這樣的設計可以大大減少活性分子探針的整體空間位阻，有利于探針在細胞和組織中進行活體標記，同時也簡化了探針合成的步驟。目前，ABPs作為一種功能蛋白質組學研究工具已經應用于多個小分子藥物作用靶點的研究中。但是，基于ABPP的方法研究人參皂苷Rg3抗腫瘤作用靶點及機制的研究工作尚未見報道。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題而設計合成了一種基于ABPP的抗腫瘤藥物人參皂苷Rg3的活性分子探針，該探針不僅保留了母體化合物人參皂苷Rg3的抗腫瘤活性，而且具有Rg3沒有的炔基基團，可通過點擊化學反應連接上報告基團，實現Rg3藥物在細胞內及整體動物體內的定位以及作用靶蛋白的確證，為人參皂苷Rg3藥物抗腫瘤作用靶點和分子機制的研究提供了一個有力的工具。

本發明所采用的技術方案是：

一種基于ABPP的人參皂苷Rg3的活性分子探針，其特征在于，具有式Ⅰ所示的結構：

式Ⅰ中，最右端連接的基團的為炔基，其作為活性分子探針中的報告基團，取代了以往探針中具有較大空間位阻的熒光基團或者生物素基團。

一種基于ABPP的抗腫瘤藥物人參皂苷Rg3活性分子探針的合成方法，包括以下步驟：

1)羥基的保護：將20(R)-人參皂苷Rg3溶于有機溶劑(三乙胺或者無水吡啶，優選為無水吡啶)，制得20(R)-人參皂苷Rg3溶液；加入酰化試劑(如乙酰氯或者乙酸酐)，進行酯化反應(反應溫度為80-100℃，反應時間約3h)；然后加入無水乙醇淬滅反應，調節混合溶液的pH值，過濾，重結晶；