新型C-6与N-9修饰嘌呤核苷的设计合成及其作为EGFR激酶抑制剂的生物学评价

　　本研究针对乳腺癌治疗中耐药性问题，设计合成了一系列新型C-6和N-9位修饰的嘌呤核苷类似物（4a-4j）。通过MTT实验、分子对接和DFT计算，发现化合物4c（N-(1-苄基哌啶-4-基)-2-氯-9-甲基-9H-嘌呤-6-胺）对MCF-7细胞表现出显著细胞抑制活性（IC50=21.5 μM），其通过靶向EGFR激酶并展现优越的药代动力学特性，为开发新型抗癌先导化合物提供了重要依据。

　　

乳腺癌是全球女性中最常见且致死率第二的癌症类型，尤其雌激素受体阳性（ER+）亚型占病例70-80%。尽管早期诊断和治疗手段不断进步，耐药性仍是临床管理中的主要挑战。嘌呤核苷类似物因其能够干扰DNA合成、细胞信号传导等关键癌症相关通路，已成为抗癌药物开发的重要方向。其中，2,6-二氯嘌呤（2,6-DCP）的C-6和N-9位点修饰被证明可显著增强其生物活性和药代动力学特性，例如提高对激酶和受体的选择性、增强代谢稳定性等。因此，研究人员致力于通过合理的结构修饰开发新型嘌呤类EGFR激酶抑制剂，以解决现有治疗药物效力不足或毒性较大的问题。

在此背景下，Mital Bhatt、Khushal Kapadiya、Jignesh Kamdar和Jatin Upadhyay等研究人员在《Results in Chemistry》上发表了一项最新研究，他们设计并合成了一系列新型N-(1-苄基哌啶-4-基)-2-氯-9-烷基-9H-嘌呤-6-胺衍生物（4a-4j），旨在探索其作为EGFR激酶抑制剂的抗乳腺癌潜力。

本研究采用了两步合成法：首先以2,6-二氯嘌呤为起始原料，在异丙醇溶剂和盐酸催化下与1-苄基哌啶-4-胺发生C-6位胺化反应，生成中间体3；随后在碳酸钾碱性和DMF溶剂条件下，与不同烷基卤化物进行N-9烷基化，得到10个目标化合物。研究人员通过IR、NMR、MS及HPLC对化合物结构及纯度进行了表征。生物学评价方面，采用MTT法检测了化合物对MCF-7乳腺癌细胞的细胞毒性；通过分子对接研究其与EGFR激酶（PDB: 1M17）的结合模式；利用DFT计算分析电子结构性质；并采用pkCSM和SwissADME工具预测ADMET特性。

化学合成与结构表征显示，所有目标化合物均以中等至良好产率（60%-91%）获得，并经光谱数据确认结构。化合物4c（N-9甲基取代）表现出最高的合成收率（81%）和色谱纯度（97.5%）。

生物学评价结果表明，多数化合物对MCF-7细胞具有不同程度的抑制活性。其中4c的活性最为显著，其IC₅₀值为21.5 μM，优于其他衍生物如4b（39.6 μM）和4e（56.0 μM），但仍略低于阳性对照药物顺铂（12.5 μM）。而带有较大烷基链的化合物如4d、4f和4j则活性较低（IC₅₀ > 100 μM），表明取代基尺寸对活性具有重要影响。

分子对接研究表明，所有化合物与EGFR激酶结合能（-7.4至-8.2 kcal/mol）均显著优于顺铂（-4.1 kcal/mol）。化合物4c表现出最强的结合能力（-8.2 kcal/mol），主要通过Pro770和Lys721等残基形成氢键和疏水相互作用稳定结合。

DFT理论计算揭示，4c的HOMO和LUMO轨道能隙较小（0.024 eV），表明其具有高化学反应活性和良好的电荷转移能力，利于与生物靶标发生相互作用。

药物相似性和ADMET预测表明，所有化合物均符合Lipinski、Ghose、Veber等规则，具备良好口服生物利用度潜力。其中4c表现出优异的肠道吸收率（93.541%）、适中的分布体积（0.609 L/kg）和较低的毒性风险。

该研究成功开发了一类结构新颖的嘌呤核苷衍生物，其中化合物4c凭借其优异的抗增殖活性、强大的EGFR结合能力、良好的药代动力学特性和较低的毒性风险，成为最具开发前景的候选化合物。这类化合物通过靶向EGFR激酶和影响癌细胞增殖相关通路，为克服乳腺癌治疗中耐药性问题提供了新的解决方案，具有重要的理论意义和临床应用前景。