Návrh a syntéza proléčiv 6-diazo-5-oxo-L-norleucinu; potenciální léčba glioblastomu

Abstract

6-Diazo-5-oxo-L-norleucine (DON, 1) is a non-standard amino acid with proven antitumor activity found in soil bacteria of the genus Streptomyces. However, due to the considerable systemic toxicity manifested mainly in the gastrointestinal tract, DON alone is not a suitable clinical candidate for the treatment of cancer. One of the ways to solve the problem of its toxicity is the reversible structural modification of this molecule by protecting both its amino group and carboxyl functional group, by preparing the so-called prodrug of DON. The prepared prodrug may suitably alter the distribution of DON in the body and at the same time increase its permeability to brain tissue. Due to this structural modification, its side effects can be eliminated and a substance for the treatment of brain tumors, such as glioblastoma multiforme (GBM), can potentially be formed. In my dissertation, five strategies for the specific delivery of DON to the brain using different types of its prodrugs are discussed. The new prodrugs are designed to be either capable of spontaneous penetration across the blood-brain barrier or of being a substrate for one of its influx transporters. At the same time, these prodrugs should be stable in other metabolically active organs and blood plasma in order to sufficiently reduce the...

6-Diazo-5-oxo-L-norleucin (DON, 1) je nestandardní aminokyselina s prokázanou protinádorovou aktivitou nalezená v půdních bakteriích rodu Streptomyces. Kvůli značné systémové toxicitě projevující se zejména v oblasti gastrointestinálního traktu však samotný DON není vhodným klinickým kandidátem pro léčbu nádorových onemocnění. Jednou z možností, jak problém jeho toxicity vyřešit, je reversibilní strukturní úprava této molekuly ochráněním jak její aminoskupiny, tak i karboxylové funkční skupiny, tedy přípravou tzv. proléčiva DONu. Připravené proléčivo může vhodně pozměnit distribuci DONu v těle a zároveň takto zvýšit jeho permeabilitu do mozkové tkáně. Díky této strukturní úpravě se mohou eliminovat jeho nežádoucí účinky a může potenciálně vzniknout látka pro léčbu mozkových tumorů, jako je např. glioblastoma multiforme (GBM). V mojí diplomové práci je diskutováno pět strategií pro specifické doručení DONu do mozku s využitím různých typů jeho proléčiv. Nová proléčiva jsou navržena tak, aby byla schopná buď samovolné penetrace přes hematoencefalitickou bariéru, nebo aby byla substrátem pro některý z jejích influxních transportérů. Zároveň by tato proléčiva měla být stabilní v jiných metabolicky aktivních orgánech a krevní plazmě, aby byla dostatečně snížena již zmíněná systémová toxicita DONu....