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吉西他滨(GEM)是一种破坏细胞复制的抗代谢药物,属于新型二氟核昔类似物。GEM在临床上常单独或联合给药作为非小细胞肺癌、膀胱癌、胰腺癌及乳腺癌的一线药物。但由于其半衰期短、选择性较差以及对骨髓和胃肠道等的副作用限制了其广泛应用。因此,人们一直致力于对吉西他滨的各种化学修饰,以求提高药效和降低毒副作用。不饱和脂肪酸对细胞及核酸具有良好的亲和性,将不饱和脂肪酸骨架引入到药物分子中,有利于药物到达细胞组织内而有效地发挥作用。共轭亚油酸(CLA)是一种具有天然抗乳腺癌和抗乳腺癌新生血管活性的不饱和脂肪酸。为了降低吉西他滨的毒副作用,提高药效,本论文设计并合成了不饱和脂肪酸共轭亚油酸与吉西他滨共价连接的共轭亚油酸-吉西他滨(CLA-GEM)偶联物。并对其抗肿瘤作用机制进行了研究。CLA-GEM的合成是通过氯甲酸乙酯活化的CLA中间体,在低温无水无氧条件下与吉西他滨N4位氨基反应生成CLA-GEM偶联物,产物经NMR、MS、FTIR等进行了结构和纯度确证。考察了CLA-GEM的溶解性以及在磷酸缓冲液(PBS)和大鼠血浆中的稳定性。采用正辛醇-水体系测定了CLA-GEM的油水分配系数(l〇gDoct=3.67)。PBS中24小时孵育试验发现,pH值对CLA-GEM在PBS中的稳定性有显著影响,CLA-GEM在中性及碱性pH条件下要比在酸性pH条件下更稳定。另外,GEM在大鼠血浆中孵育24小时即完全降解,而CLA-GEM在大鼠血浆中孵育48小时后仍可检测到41.2%的GEM存在。这些结果表明,CLA-GEM的脂溶性较强,在PBS和大鼠血浆中比较稳定。采用SRB法测定了CLA-GEM和GEM对C6、NCI-H446、A549、MCF-7及MDA-MB-231等细胞系的体外细胞毒作用。结果发现,孵育72h后,CLA-GEM对各细胞生长均有显著抑制作用。其中对NCI-H446、MCF-7及MDA-MB-231细胞的抑制作用显著高于GEM。以人乳腺癌细胞MCF-7细胞为模型,进一步在细胞水平上对CLA-GEM的相关作用进行了研究。细胞周期试验的研究表明,CLA-GEM可明显延长细胞在S期的滞留时间(P<0.01)。此外,核酸转运载体抑制实验的研究表明,GEM依赖核酸转运载体进入细胞,而CLA-GEM不依赖核酸转运载体进入细胞,后者可能有效避免临床患者因核酸转运载体缺乏而产生的耐药性问题。静脉给药的药物动力学研究表明CLA-GEM能显著提高GEM的生物利用度并延长GEM的体内作用时间。CLA-GEM静脉给药后24小时游离GEM的AUC是GEM对照组的3.6倍,其半衰期是对照组的3.2倍。由于GEM透膜性差以及较高的胃肠道毒性使其不能用于口服给药。而对CLA-GEM大鼠体内口服药物动力学研究结果表明,CLA-GEM偶联物可以显著提髙GEM的口服生物利用度,与GEM相比的相对口服生物利用度为614%。因此CLA-GEM偶联物可能为吉西他滨的口服给药提供新的策略。以接种了人乳腺癌细胞MCF-7的BALB/c裸鼠作为模型,评价了CLA-GEM对体内乳腺癌的抑制效果。体内药效实验发现,与GEM对照组相比,CLA-GEM对乳腺癌的抑制效果明显增强,二者具有显著性差异(P<0.01)。初步毒性研究发现,CLA-GEM无明显毒性。综上所述,CLA-GEM作为GEM前药,能显著提高GEM的脂溶性,增强其抑制乳腺癌的活性,而且改变了GEM的跨膜转运机制,可以一定程度避免临床上GEM应用中因核酸转运载体缺乏而产生的耐药性问题;静脉给药后,CLA-GEM可明显提高GEM的生物利用度,并有效延长其体内作用时间;口服给药后,CLA-GEM可明显提高GEM的口服吸收。总之,CLA-GEM可明显改善GEM的内在质量,具有良好的应用前景。