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O6-烷基乌嘌呤-DNA烷基转移酶(AGT)是一种重要的DNA修复酶，AGT可将DNA鸟嘌呤O6位上的甲基、氯乙基和苄基等烷基基团转移至自身第145位半胱氨酸残基上，所以AGT在保护正常细胞DNA不受烷化剂损伤的同时，也能够修复抗癌烷化剂对肿瘤细胞DNA的损伤，进而导致抗肿瘤药物的耐药性。氯乙基亚硝基脲(CENUs)通过诱导DNA形成dG-dC股间交联使癌细胞凋亡从而发挥抗癌效果，常用于治疗脑瘤、恶性黑色素瘤、恶性淋巴瘤等。研究表明，AGT通过修复CENUs导致的O6-氯乙基鸟嘌呤和N1，O6-桥亚乙基乌嘌呤，从而阻断这两种烷化产物进一步与胞嘧啶反应形成DNA股间交联，使得CENUs不能发挥DNA股间交联作用，导致肿瘤细胞对CENUs产生耐药性，最终导致CENUs不能有效抑制肿瘤细胞。为了降低CENUs的耐药性，临床上常辅以AGT抑制剂来降低肿瘤细胞中的AGT水平，提高肿瘤细胞对CENUs的敏感性，从而达到提高CENUs化疗效果的目的。然而，现有的AGT抑制剂不能靶向肿瘤细胞，这使其不仅会抑制肿瘤细胞的AGT活性，也会抑制正常细胞的AGT的活性，引起CENUs的毒副作用显著增强。因此，需要设计具有肿瘤靶向性的新型AGT抑制剂来解决上述问题。
因此，本研究利用肿瘤组织存在低氧微环境的特性，设计合成了四种具有肿瘤低氧靶向性的偶氮苯类AGT抑制剂，包括O6-(3-(4-N-甲基)偶氮苯)苄基乌嘌呤(YBGl)、06-(3.(4-N-乙基)偶氮苯)苄基鸟嘌呤(YBG2)、O6-(3-(4-N,N-二乙基)偶氮苯)苄基鸟嘌呤(YBG3)和06-(3-(4-N,N-二丙基)偶氮苯)苄基鸟嘌呤(YBG4)。本论文以3-氨基苯甲醇为原料，经过取代反应合成偶氮苯类的AGT抑制剂YBG1、YBG2、YBG3和YBG4。所有化合物均经紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和高分辨质谱(HRMS)进行结构确证。
以Zn/EDTA作为还原体系，对YBGI、YBG2、YBG3和YBG4的化学还原活性进行了研究。用高效液相色谱法(HPLC)测定体系中YBG1、YBG2、YBG3和YBG4的剩余浓度，以及它们的还原产物ABG的浓度。结果表明，这4种AGT抑制剂的还原率:YBGl为45.5％，YBG2为46.8％，YBG3为46.6％，YBG4为45.1％，还原产生ABG的量的顺序为YBG4＞YBG2＞YBG3＞YBGl。
通过构建葡萄糖/葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶的还原酶体系，模拟YBG1、YBG2、YBG3和YBG4在肿瘤低氧下的还原反应。该体系中葡萄糖氧化酶催化葡萄糖的分解过程中会消耗氧气，进而造成低氧环境，并且产生对细胞有害的H2O2，所以通过加入过氧化氢酶来消耗体系中的H2O2，黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶用于提供还原剂。采用高效液相色谱.飞行时间质谱仪(HPLC-TOF-MS)检测了这4种化合物在还原酶体系中低氧激活产物ABG的浓度。结果表明，低氧条件下4种化合物产生的还原产物ABG的浓度均显著高于常氧条件还原产物的浓度，这4种化合物低氧下还原产物ABG的浓度与常氧下还原产物ABG的浓度之比为YBG4(5.6)＞YBG2(5.1)＞YBG3(3.9)＞YBGI(3.0)。
本研究合成了4种具有低氧激活特性的AGT抑制剂，通过Zn/EDTA体系下的还原实验，发现这4种偶氮苯类AGT抑制剂的化学还原活性为YBG4＞YBG2＞YBG3＞YBG1。通过还原酶体系下的还原实验，发现这4种偶氮苯类AGT抑制剂的低氧选择性为YBG4＞YBG2＞YBG3＞YBG1。并且这四种低氧激活AQT抑制剂的偶氮键在还原酶体系下可以快速断裂，15min内已经反应结束。本研究为开发新型靶向性抗肿瘤药物以及设计高效低毒的联合用药策略提供了新的思路。
因此，本研究利用肿瘤组织存在低氧微环境的特性，设计合成了四种具有肿瘤低氧靶向性的偶氮苯类AGT抑制剂，包括O6-(3-(4-N-甲基)偶氮苯)苄基乌嘌呤(YBGl)、06-(3.(4-N-乙基)偶氮苯)苄基鸟嘌呤(YBG2)、O6-(3-(4-N,N-二乙基)偶氮苯)苄基鸟嘌呤(YBG3)和06-(3-(4-N,N-二丙基)偶氮苯)苄基鸟嘌呤(YBG4)。本论文以3-氨基苯甲醇为原料，经过取代反应合成偶氮苯类的AGT抑制剂YBG1、YBG2、YBG3和YBG4。所有化合物均经紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和高分辨质谱(HRMS)进行结构确证。
以Zn/EDTA作为还原体系，对YBGI、YBG2、YBG3和YBG4的化学还原活性进行了研究。用高效液相色谱法(HPLC)测定体系中YBG1、YBG2、YBG3和YBG4的剩余浓度，以及它们的还原产物ABG的浓度。结果表明，这4种AGT抑制剂的还原率:YBGl为45.5％，YBG2为46.8％，YBG3为46.6％，YBG4为45.1％，还原产生ABG的量的顺序为YBG4＞YBG2＞YBG3＞YBGl。
通过构建葡萄糖/葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶的还原酶体系，模拟YBG1、YBG2、YBG3和YBG4在肿瘤低氧下的还原反应。该体系中葡萄糖氧化酶催化葡萄糖的分解过程中会消耗氧气，进而造成低氧环境，并且产生对细胞有害的H2O2，所以通过加入过氧化氢酶来消耗体系中的H2O2，黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶用于提供还原剂。采用高效液相色谱.飞行时间质谱仪(HPLC-TOF-MS)检测了这4种化合物在还原酶体系中低氧激活产物ABG的浓度。结果表明，低氧条件下4种化合物产生的还原产物ABG的浓度均显著高于常氧条件还原产物的浓度，这4种化合物低氧下还原产物ABG的浓度与常氧下还原产物ABG的浓度之比为YBG4(5.6)＞YBG2(5.1)＞YBG3(3.9)＞YBGI(3.0)。
本研究合成了4种具有低氧激活特性的AGT抑制剂，通过Zn/EDTA体系下的还原实验，发现这4种偶氮苯类AGT抑制剂的化学还原活性为YBG4＞YBG2＞YBG3＞YBG1。通过还原酶体系下的还原实验，发现这4种偶氮苯类AGT抑制剂的低氧选择性为YBG4＞YBG2＞YBG3＞YBG1。并且这四种低氧激活AQT抑制剂的偶氮键在还原酶体系下可以快速断裂，15min内已经反应结束。本研究为开发新型靶向性抗肿瘤药物以及设计高效低毒的联合用药策略提供了新的思路。