摘要
目的: 为了克服口服吉西他滨生物利用度低，胃肠道毒性大的缺点，在本研究中，通过小分子前药策略对吉西他滨结构进行改造。通过对吉西他滨的4''-氨基进行修饰，提高其脂溶性，改善膜渗透率，增加口服吸收，以及减少体内的脱氨作用减慢药物的代谢，从而提高口服生物利用度。此外，口服吸收前以前药形式在胃肠道中存在，有望减少原药造成的胃肠道毒性，对更加安全有效的癌症治疗具有重要的意义。 方法: (1)前药合成及鉴定: 将吉西他滨结构中的4''-氨基与三种不同长度的烷基链通过氨基甲酸酯键相连，得到前药化合物，采用1HNMR和13CNMR对三种前药结构进行鉴定。 (2)理化性质的考察: 通过建立吉西他滨及其前药体外含量测定方法，考察吉西他滨及前药在不同pH(1.0、4.5、6.8、7.4)缓冲液，模拟胃肠液以及在血浆、肝组织匀浆中的稳定性。考察吉西他滨及前药水中平衡溶解度，以及吉西他滨及前药的油水分配系数(LogP)。 (3)体外细胞学研究: 采用MTT法考察原药吉西他滨和前药对Caco-2细胞的细胞毒性。细胞摄取实验:考察Caco-2细胞对吉西他滨及其前药的摄取是否具有浓度、时间、温度依赖性以及考察其转运机制。 (4)体内药动学实验研究: 口服或静脉给药后，于不同时间点摘取昆明小鼠眼球取血，进行体内药代动力学研究，考察口服给药后体内血药浓度随时间的变化。 (5)体内分布的研究: 口服或静脉给药后，于不同时间点摘取小鼠眼球，取血后立即脱颈处死，解剖取其心、肝、脾、肺、肾、脑、胰腺和肿瘤进行体内分布研究，考察药物在小鼠不同组织和器官的分布情况。 (6)药效学研究: 通过建立H22荷瘤小鼠模型，考察吉西他滨及前药的治疗效果。通过各药物组肿瘤抑制情况来评估前药的抗肿瘤效果。通过对小鼠胃肠道的HE染色结果分析来评估吉西他滨及前药的胃肠道毒性。 结果: (1)使用1HNMR和13CNMR对前药进行鉴定，图谱证明了各前药均成功合成。 (2)稳定性实验表明，在pH1.2的缓冲液中三种前药缓慢降解，在pH值4.5、6.8、7.4和模拟胃液肠液条件下，三种前药均较稳定，推测前药在胃排空时间内会有非常少量的降解，在肠道中能够保持良好的稳定性。在血浆和肝组织匀浆中吉西他滨快速降解，前药降解较为缓慢且有效转化为原药。理化性质结果表明，前药的脂溶性有明显的提高，油水分配系数LogP值顺序为Gem＜Gem-C3＜Gem-C5＜Gem-C7。 (3)MTT实验表明，4h内，吉西他滨及前药对细胞几乎无毒性作用。细胞摄取试验结果显示，Caco-2细胞对前药的摄取量显著高于吉西他滨摄取量(p＜0.05)，摄取量随脂溶性的增强而增多:Gem-C7＞Gem-C5＞Gem-C3＞Gem。竞争性抑制实验表明，吉西他滨是通过核苷酸转运体以主动运输的方式进入细胞，Caco-2细胞对三种前药的摄取方式不依靠核苷酸转运体，但是具有温度依赖性，推测前药可能是以主动转运的方式进入Caco-2细胞，但具体机制还有待研究。 (4)药代动力学结果表明，与口服吉西他滨原药相比，口服前药表现出良好的药动学性质。三种前药药时曲线下面积AUC0-∞，最高血药浓度Cmax均有显著提高(p＜0.01)，Gem-C3、Gem-C5、Gem-C7的口服生物利用度分别是口服吉西他滨的3.34、4.01、3.72倍。其中Gem-C5药动学参数优于其他两个前药。 (5)组织分布结果表明，小鼠口服灌胃给予前药Gem-C5后，药物在肿瘤中的Cmax和AUC0-∞显著增加，分别是口服原药组的2.47和2.12倍，显著提高了药物在肿瘤中的药物浓度(p＜0.05)。前药在肿瘤中的相对摄取率(Re)、峰浓度比(Ce)、药物靶向指数(DTI)等靶向性评价参数显示前药Gem-C5显著改善了药物在肿瘤中的分布，在肿瘤部位有良好的蓄积能力。 (6)药效学实验结果表明，与原药相比，前药Gem-C5在20mg/kg剂量下能明显减少肿瘤体积，显示出优异的抗肿瘤活性。此外，小鼠胃肠道HE染色结果显示，口服吉西他滨组有严重的胃肠道损伤，而前药对胃肠道几乎无毒副作用，避免了对胃肠道的损伤。 结论:本课题设计一系列口服吉西他滨前药，显著的提高了口服生物利用度，并且在小鼠H22实体瘤模型中，能够增加药物在肿瘤部位的蓄积，在表现出优异的抗肿瘤效果的同时减轻了对胃肠道的毒性作用。
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