6-О-бензилгуанин(БГ) — важное химическое вещество, представляющее собой белое порошкообразное твердое вещество с относительно стабильной кристаллической структурой. Молекулярная формула C12H11N5O, номер CAS 19916-73-5. Он имеет определенную растворимость в метаноле, растворимость 20 мг/мл. Кроме того, он растворим в ДМФ (N,N-диметилформамиде), но нерастворим в воде. Он имеет широкий спектр применения в области медицины и биохимии. Это аналог гуанина и ингибитор фермента репарации ДНК О6-алкилгуанин-ДНК-алкилтрансферазы (MGMT/AGT). В качестве субстрата AGT его бензильная группа переносится на остаток цистеина AGT, необратимо инактивируя AGT и предотвращая репарацию ДНК. Он может индуцировать апоптоз опухолевых клеток и обладает противоопухолевой активностью.
|
|
|
|
Химическая формула |
C12H11N5O |
|
Точная масса |
241.10 |
|
Молекулярный вес |
241.25 |
|
m/z |
241.10 (100.0%), 242.10 (13.0%), 242.09 (1.8%) |
|
Элементный анализ |
C, 59.74; H, 4.60; N, 29.03; O, 6.63 |
Для завершения химического синтеза можно использовать множество возможных технических путей.6-О-бензилгуанин. Каждая независимая синтетическая схема обладает явными преимуществами, но в то же время сопровождается определенными неизбежными ограничениями и недостатками.
В практических исследованиях и производственном процессе выбор оптимальных подходов к синтезу требует всесторонней оценки множества ключевых влияющих элементов, включая удобство приобретения сырья, мягкость условий реакции, уровень чистоты готового продукта и общий выход реакции. В этой диссертации систематически представлены несколько широко применяемых основных технологий синтеза для6-О-бензилгуанини обеспечивает тщательную и подробную интерпретацию основных принципов реакций, химических механизмов и конкретных экспериментальных этапов каждого синтетического метода.
Метод синтеза
1.1 Сырье и реагенты
2-амино-6-хлорпурин (АСР)
Триэтилендиамин (DABCO)
Бензиловый спирт
Гидрид натрия
Катализаторы (такие как катализаторы фазового переноса)
1.2 Этапы синтеза
Взаимодействие 2-амино-6-хлорпурина с триэтилендиамином с образованием пуринового промежуточного соединения DABCO. Этот этап реакции обычно проводят в безводных условиях, чтобы избежать влияния влаги на реакцию. Проведите реакцию нуклеофильного замещения между пуриновым промежуточным соединением DABCO и бензиловым спиртом при катализе гидрида натрия с образованием O-6-бензилгуанина. Этот этап реакции обычно требует нагревания, чтобы способствовать протеканию реакции, при этом контролируя время реакции и температуру, чтобы избежать образования побочных продуктов.
1.3 Механизм синтеза
Механизм реакции этого синтетического подхода в первую очередь основан на типичных реакциях нуклеофильного замещения. На начальной стадии реакции триэтилендиамин действует как щелочной реагент, отрывая атом хлора от 2-амино-6-хлорпурина и образуя пуриновый промежуточный продукт DABCO. На последующем этапе гидроксильная группа, полученная из бензилового спирта, служит нуклеофильным агентом, атакуя азотный участок внутри пуринового промежуточного соединения DABCO, в конечном итоге образуя целевой продукт O-6-бензилгуанин вместе с соответствующим веществом уходящей группы.
1.4 Очистка продукта
После завершения реакции сырой продукт получают посредством таких стадий, как фильтрация, промывание и сушка. Затем неочищенный продукт очищали с использованием таких методов, как колоночная хроматография и перекристаллизация, с получением О-6-бензилгуанина высокой-чистоты. Метод синтеза с использованием 6-хлоргуанина в качестве сырья. Сырье и реагенты:
- 6-хлоргуанин
- Бензиловый спирт
- Катализаторы (такие как катализаторы фазового переноса)
- Щелочь (например, гидроксид натрия)
6-хлоргуанин вступает в химическую реакцию с бензиловым спиртом при совместном действии катализатора и щелочного вещества с образованием целевого продукта О-6-бензилгуанина. Этот реакционный процесс обычно требует непрерывного нагревания и равномерного перемешивания для эффективного увеличения скорости реакции и облегчения достаточного протекания реакции. После завершения реакции сырой продукт можно собрать с помощью процедур фильтрации, промывки и сушки. После этого для очистки сырого образца с целью получения готового продукта О-6-бензилгуанина высокой чистоты применяются колоночная хроматография и перекристаллизация.
2.1 Механизм синтеза
Механизм этого метода синтеза в основном включает реакции замещения. В реакции гидроксильная группа бензилового спирта действует как нуклеофил, атакуя атом хлора в 6-хлоргуанине, образуя O-6-бензилгуанин и соответствующую уходящую группу. Присутствие катализаторов и оснований может ускорить реакцию и увеличить выход продуктов. Как и в вышеописанном методе, после завершения реакции требуется очистка сырого продукта. О-6-бензилгуанин высокой чистоты можно получить с помощью таких методов, как колоночная хроматография и перекристаллизация.
Углубленное-анализ молекулярного механизма
Основной молекулярный механизм: необратимая инактивация MGMT, блокирование репарации ДНК
Субстратная конкуренция и ковалентная модификация
6-О-бензилгуанин(O6BG), как аналог гуанина, конкурентно связывается с ферментом репарации ДНК MGMT (O6-алкилгуанин ДНК-алкилтрансферазой), имитируя структуру места повреждения ДНК (O6-алкилгуанин). Ключевая реакция: бензильная группа O6BG переносится на цистеиновый остаток (Cys145) MGMT, образуя ковалентную связь, что приводит к необратимой инактивации фермента. Фермент Кинетика: Эта реакция представляет собой единый каталитический процесс, и каждая молекула MGMT может инактивировать только одну молекулу O6BG, что приводит к «суицидальному торможению».
Блокирование пути восстановления ДНК
MGMT — единственный фермент в клетке, который напрямую восстанавливает повреждения O6-алкилгуанина. Его инактивация приводит к: Накоплению повреждений алкилирующим агентом: такие как темозоломид (TMZ), химиотерапевтические препараты индуцируют O6-метилгуанин, который не может быть восстановлен, что приводит к несоответствию ДНК (спаривание с тимином). Задержка клеточного цикла: повреждение ДНК активирует сигнальный путь p53, вызывая остановку клеточного цикла (фаза G2/M) или апоптоз. Синтетический летальный эффект: в опухолях с дефицитом MGMT O6BG в сочетании с алкилирующими агентами может избирательно убивать раковые клетки, в то время как нормальные клетки поражаются меньше из-за более низкой экспрессии MGMT.
Многомерная-проверка противоопухолевой активности
Экспериментальные данные in vitro
Чувствительность клеточной линии: клетки рака поджелудочной железы L3.6pl демонстрируют дозозависимый апоптоз к O6BG (50 мкг/мл, 48 часов) с IC50 50 мкг/мл.
Регуляция экспрессии белка: Понижающая-регуляция: MGMT, белки клеточного цикла B1/B2/A, p53, Ki-67 (маркер пролиферации); Повышающая регуляция: p21 (белок-ингибитор клеточного цикла), цитохром C, каспаза-9 (белок, осуществляющий апоптоз); Деградация: PARP1 (белок восстановления ДНК). Ингибирование уровня транскрипции: O6BG значительно снижает экспрессию мРНК MGMT, блокируя ее. синтез.
Модели животных in vivo
Модель ксенотрансплантата рака поджелудочной железы: Самцам голых мышей ежедневно внутрибрюшинно вводили O6BG (100 мкг) в сочетании с гемцитабином (100 мг/кг). Через 35 дней средний объем и вес опухоли значительно уменьшились. Эффект сенсибилизации химиотерапии: O6BG повышает чувствительность раковых клеток поджелудочной железы к гемцитабину в 3 раза, механизм включает ингибирование опосредованной MGMT- репарации ДНК.
Доклинические исследования
Модель нейробластомы: O6BG усиливает противоопухолевую активность ТМЗ + иринотекан, продлевая выживаемость. Изменение резистентности: ингибируя MGMT, O6BG преодолевает устойчивость опухолевых клеток к алкилирующим агентам, восстанавливая эффективность химиотерапии.
Углубленный-анализ молекулярной структуры и фармакодинамических взаимосвязей
Структурная основа
Молекулярно-химическая формула определяется как $\\ce{C12H11N5O}$, относительная молекулярная масса достигает 241,25. Соединение содержит характерные функциональные группы. Бензоилоксигруппа (-OCH₂Ph) служит аналогом алкилирующего агента, а 2-аминопуриновый остов образует структурный каркас, аналогичный природным основаниям ДНК. Что касается свойств растворимости, он растворяется при концентрации 48 мг/мл в ДМСО и 12 мг/мл в этаноле. Вещество с трудом растворяется в водном растворе, поэтому для последующего экспериментального использования его необходимо приготовить в исходном растворе с использованием органических растворителей.
Структурно-деятельностная связь (SAR)
Перспективы и проблемы клинического применения. Расширение показаний.
Показания Расширение
Комбинированная химиотерапия: O6BG вступил в клинические испытания для повышения эффективности TMZ против глиобластомы и меланомы.
Таргетная терапия: разработан набор для обнаружения метилирования промотора MGMT для выявления групп населения, чувствительных к O6BG-.
Механизмы сопротивления
Сверхэкспрессия MGMT: некоторые опухоли восстанавливают активность MGMT посредством амплификации генов или эпигенетической регуляции, что требует комбинации с эпигенетическими ингибиторами (например, ингибиторами DNMT).
Оптимизация безопасности
Контроль токсичности: O6BG продемонстрировал хорошую переносимость в исследованиях на животных, но необходим мониторинг потенциальных побочных эффектов, таких как подавление функции костного мозга.
Системы доставки. Технологии инкапсуляции наночастиц или липосом могут улучшить нацеливание O6BG.
побочная реакция
Хотя O6-BG потенциально может повысить эффективность химиотерапии, его применение может вызвать множественные системные побочные реакции, в основном связанные со следующими аспектами:
Гематологическая токсичность
Он может усиливать токсичность алкилирующих агентов для костного мозга, что приводит к снижению количества лейкоцитов и тромбоцитов. Например, при применении в сочетании с темозоломидом у пациентов может наблюдаться нейтропения (частота примерно 30–50%) и тромбоцитопения (приблизительно 20–40%), а в тяжелых случаях может потребоваться отсрочка лечения или коррекция дозы. Длительное применение может вызвать анемию из-за угнетения выработки эритроцитов, проявляющуюся усталостью и головокружением, поэтому необходим регулярный контроль уровня гемоглобина.
Реакция пищеварительной системы
Тошнота и рвота: часто наблюдаются при комбинированных схемах химиотерапии, частота встречаемости составляет около 40–60%, могут быть связаны с лекарственной стимуляцией слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта или центральной нервной системы.
Нарушение функции печени: у небольшого числа пациентов может наблюдаться повышение уровня трансаминаз (АЛТ/АСТ ↑), что указывает на повреждение клеток печени и требует регулярного контроля функции печени. Механизм: алкилирующие агенты непосредственно повреждают клетки слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта; Повышенная метаболическая нагрузка на печень приводит к стрессу в клетках печени.
Ссылки
Креклау Э.Л., Курпад С., Уильямс Д.А. и др. Пролонгированное ингибирование MGMT в опухолевых клетках человека 6-Обензилгуанином in vitro и in vivo[J]. Журнал фармакологии и экспериментальной терапии, 1999, 291(3): 1042-1049. PMID: 10565851.
Блюменталь Д. Т. Исследование III фазы лучевой терапии плюс 6 Обензилгуанин и BCNU по сравнению с лучевой терапией и только BCNU при впервые диагностированной глиобластоме [J]. Международный журнал клинической онкологии, 2015, 20(4): 650-658. DOI: 10.1007/s10147-014-0769-0.
Тинторе М., Грихалво С., Фабрега С. и др. Синтез олигонуклеотидов, несущих флуоресцентно меченный O6-алкилгуанин, для измерения активности MGMT[J]. Письма по биоорганической и медицинской химии, 2015, 25 (22): 5208-5211. DOI: 10.1016/j.bmcl.2015.09.065.
Ван Л., Чжан Ю., Лю Х. 6 ОБензилгуанин повышает химиочувствительность клеток рака поджелудочной железы, ингибируя MGMT-опосредованную репарацию ДНК[J]. Китайский журнал клинической онкологии, 2020, 47(8): 415-421. (на китайском языке)
Куинн Дж.А., Цзян С.С., Рирдон Д.А. и др. Испытание II фазы темозоломида плюс 6-Обензилгуанина у взрослых с рецидивирующей, -резистентной к темозоломиду злокачественной глиомой[J]. Журнал клинической онкологии, 2009, 27(8): 1262-1267. DOI: 10.1200/JCO.2008.18.8417.
Часто задаваемые вопросы
Это соединение выглядит как чистое белое кристаллическое твердое вещество при обычных условиях комнатной температуры. Он имеет компактную и устойчивую внутреннюю молекулярную конфигурацию, демонстрирует умеренную растворимость в различных полярных органических растворителях, а также обладает превосходной химической стабильностью. При хранении в обычных условиях консервации вещество может стабильно сохранять свою первоначальную физическую форму и присущие свойства без структурного разложения или ухудшения качества.
Он действует как важнейшее производное промежуточное соединение нуклеиновой кислоты и имеет высокую прикладную ценность. Он преимущественно применяется в различных областях, включая фундаментальные биомедицинские исследования, фармакологические исследования опухолей и экспериментальный анализ-, связанный с генетикой. Более того, он выступает в качестве незаменимого фундаментального сырья для исследований и разработки целевых активных веществ, применяемых в противораковой терапии.
Это соединение имеет характерную бензил-замещенную функциональную структуру, прочно связанную с основным молекулярным скелетом гуанина, что придает ему выдающуюся и сильную химическую активность. Он может активно участвовать в высокоточных-селективных структурных модификациях и реакциях межмолекулярного связывания, нацеленных на биомолекулы нуклеиновых кислот. Между тем, он способен гибко регулировать и оптимизировать присущие биологические характеристики, разумно модулировать соответствующую интенсивность биологической активности, чтобы всесторонне удовлетворить разнообразные и сложные практические потребности в биохимических исследованиях, исследованиях в области молекулярной биологии и в областях подготовки органических синтетических веществ.
Готовый продукт необходимо плотно запечатать и поместить в прохладное и сухое место хранения, полностью защищенное от прямых солнечных лучей и воздействия резкого света. Во время ежедневной консервации материал следует хранить вдали от влажного воздуха, окружающей среды с высокими-температурами и различных агрессивных химических веществ, чтобы эффективно избежать изменений внутренней молекулярной структуры и необратимого ухудшения качества. Научные и стандартизированные методы хранения позволяют сохранить присущую ему стабильную биологическую активность и первоначальную высокую химическую чистоту, а также гарантировать надежное качество на протяжении длительного-сохранения и практического применения.
горячая этикетка : 6-о-бензилгуанин cas 19916-73-5, поставщики, производители, завод, опт, купить, цена, оптом, продажа