一种靶向FAP-alpha酶的抗肿瘤化合物及其制备方法与应用

摘要

本发明公开一种靶向FΑP‑alpha酶的抗肿瘤化合物，命名为Z‑GP‑丙卡巴肼，所述化合物能被FAP‑alpha酶特异性水解切除二肽部分(Z‑GP)，释放出丙卡巴肼，所述Z‑GP‑丙卡巴肼能显著降低正常细胞的毒性和体内毒性，能在体内外被FAP‑alpha酶特异性水解切除二肽部分(Z‑GP)释放出酶解产物，能显著抑制荷瘤裸鼠体内肿瘤的生长以及降低对非靶器官毒性，从而降低丙卡巴肼作为抗癌药物时具有严重毒副作用的不足，提供一种基于FΑP‑alpha的肿瘤靶向药物。另外，本发明公开一种Z‑GP‑丙卡巴肼的制备方法，所述方法具有反应条件温和、实验步骤简单、收率高、产品纯度高、经济实用等特点。此外，本发明公开了所述Z‑GP‑丙卡巴肼、Z‑GP‑丙卡巴肼的衍生物、Z‑GP‑丙卡巴肼生理上可接受的盐在制备抗肿瘤药物中的用途。

权利要求

1.一种靶向FΑP-alpha酶的抗肿瘤化合物，其特征在于，其结构如式I所示：

或者为式I所示化合物的同分异构体，其结构如式II所示：

2.一种如权利要求1所述化合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将丙卡巴肼、苄氧羰基甘氨酰脯氨酸和缩合试剂，在0℃～30℃下搅拌并反应，得混合物；

(2)反应完毕后，向步骤(1)所得混合物中加入饱和盐溶液，进行淬灭、分离、纯化，即得如权利要求1所述化合物。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的缩合试剂为1-羟基苯并三唑和N,N-二异丙基乙胺和2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、氯甲酸乙酯、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、N,N’-二异丙基碳二亚胺、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷、1-氯N,N,2-三甲基丙烯胺中的至少一种的混合物。

4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中丙卡巴肼、苄氧羰基甘氨酰脯氨酸和缩合试剂的摩尔比为1:1～3.0:1.05～3.0。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的丙卡巴肼采用如下方法制备而成：(a)将对甲基苯甲酸溶于有机试剂，加入过量二氯亚砜，于60-80℃油浴加热回流1-3h，旋蒸除去过量二氯亚砜，得对甲基苯甲酰氯，然后将对甲基苯甲酰氯重新溶于有机试剂中，缓慢加入异丙胺，控制温度在30℃下，加料完毕继续在室温下搅拌反应2-4h，然后升温至40℃，继续反应20-40min，反应结束后分离纯化，得N-异丙基对甲基苯甲酰胺；

(b)将步骤(a)所得的对甲基苯甲酰氯溶于有机试剂，缓慢加入硝酸铈铵混悬液，加料完毕，置于90-100℃油浴锅中反应20-30h，反应结束后分离纯化，得4-甲酰基-N-异丙基苯甲酰胺；

(c)将步骤(b)所得的4-甲酰基-N-异丙基对甲基苯甲酰胺与甲基肼硫酸盐溶于有机试剂，加入三乙胺，将反应装置置于50-70℃油浴锅中反应5-7h，旋干溶剂，将混合物重新溶于有机试剂中，在0℃的低温恒温器中缓慢加入氰基硼氢化钠，加料完毕，反应体系逐渐升至室温，反应过夜，反应结束后分离纯化，即得丙卡巴肼。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中的有机溶剂为干燥的二氯甲烷或氯仿，所述对甲基苯甲酸与二氯亚砜的摩尔比为1.0:5.0～100，所述对甲基苯甲酸与异丙胺的摩尔比为1:5.0～10。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中的有机溶剂为硝酸溶液或醋酸溶液，所述硝酸铈铵混悬液中硝酸溶液的浓度为3.0-5.0mmol/L，所述N-异丙基对甲基苯甲酰胺与硝酸铈铵的摩尔投料比为1:3.0～5.0。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中的有机溶剂为无水乙醇或DMF，所述4-甲酰基-N-异丙基苯甲酰胺与甲基肼硫酸盐的摩尔比为1:3.0～5.0。

9.一种靶向FΑP-alpha酶的抗肿瘤化合物，其特征在于，所述化合物为如权利要求1所述化合物的生理上可接受的盐。

10.如权利要求1或9所述化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

说明书

一种靶向FAP-alpha酶的抗肿瘤化合物及其制备方法与应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种化合物及其制备方法，尤其是一种靶向FAP-alpha酶的抗肿瘤化合物及其制备方法与应用，属于抗肿瘤药物领域。

背景技术

[0002] 当前，肿瘤的临床化疗药物主要为细胞毒性药物，尽管它们具备较强的抗肿瘤活性，然而由于这类化疗药物缺乏选择性，往往导致严重的毒副作用。所以，实现细胞毒性药物的靶向投递对减少肿瘤化疗的不良反应具有显著的意义。

[0003] 丙卡巴肼(procarbazine，Pcb)临床上主要用于治疗何杰金氏病，对于其他恶性肿瘤如恶性淋巴瘤、肺癌、多发性骨髓瘤等也有一定的疗效。1982年该药的盐酸盐以口服胶囊剂型被FDA批准在美国上市，主要用于恶性淋巴瘤的治疗。然而由于这类化疗药物缺乏抗癌选择性，往往导致较大的毒副作用，尤其对生殖细胞的毒化作用及骨髓抑制。众所周知，骨髓抑制可导致白细胞、血小板减少，有出血倾向，亦可致贫血。这些毒副作用限制了其在临床上的应用。

[0004] 解决抗肿瘤药物毒副作用的有效途径之一是对药物进行结构修饰，使之成为前体药物，利用肿瘤细胞与正常细胞之间分子生物学上的差异，选择性作用于肿瘤靶细胞的基因、酶、信号传导因子等，从而达到靶向治疗的目的。近年来大量的研究表明，成纤维细胞激活蛋白alpha(FAP-alpha)是由肿瘤相关成纤维细胞特异性高表达的肿瘤间质抗原分子，对肿瘤的发生发展有着重要的促进作用。 FAP-alpha具有特异性肽链内切酶活性，能够选择性地水解N-末端封闭的甘氨酰脯氨酸二肽序列，如携带Z-Gly-Pro(Z-GP)二肽的底物。因此，选择成纤维细胞激活蛋白alpha(FAP-alpha)作为靶标是提高肿瘤治疗综合指数的有效策略之一。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种靶向FAP-alpha酶的抗肿瘤化合物，所述化合物能被FAP-alpha酶特异性水解切除二肽部分(Z-GP)，释放出丙卡巴肼，命名为 Z-GP-丙卡巴肼(Z-GP-Pcb)，所述Z-GP-Pcb能克服直接将丙卡巴肼作为抗癌药物时具有严重毒副作用的不足，能显著降低正常细胞的毒性和体内毒性，能显著抑制荷瘤裸鼠体内肿瘤的生长以及降低对非靶器官毒性，有望开发成新的抗肿瘤药物。

[0006] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种靶向FAP-alpha酶的抗肿瘤化合物，其结构如式I所示：

[0007]

[0008] 或者为式I所示化合物的同分异构体，其结构如式II所示：

[0009]

[0010] 所述化合物命名为Z-GP-丙卡巴肼(Z-GP-Pcb)，式I和式II为同分异构体，两者在药物代谢、药物用途中具有相同效果，均是肿瘤间质成纤细胞激活蛋白酶alpha(FAP-alpha)的特异性水解底物，其分子量为509.26Dα。

[0011] 另外，本发明提供一种所述化合物Z-GP-丙卡巴肼的制备方法，所述方法包括以下步骤：

[0012] (1)将丙卡巴肼、苄氧羰基甘氨酰脯氨酸(Z-GP-OH)和缩合试剂，在0℃～30℃下搅拌并反应，得混合物；

[0013] (2)反应完毕后，向步骤(1)所得混合物中加入饱和盐溶液，进行淬灭、分离、纯化，即得化合物Z-GP-丙卡巴肼。

[0014] 作为本发明所述化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的缩合试剂为1-羟基苯并三唑和N,N-二异丙基乙胺和2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、氯甲酸乙酯、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基) 碳酰二亚胺盐酸盐、N,N’-二异丙基碳二亚胺、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷、1-氯N,N,2-三甲基丙烯胺中的至少一种的混合物。

[0015] 作为本发明所述化合物的制备方法的最优选实施方式，所述步骤(1)中的缩合试剂为2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)、1- 羟基苯并三唑(HOBT)和N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)的混合物。

[0016] 作为本发明所述化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中丙卡巴肼、苄氧羰基甘氨酰脯氨酸和缩合试剂的摩尔比为1:(1～3.0):(1.05～3.0)。

[0017] 作为本发明所述化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的盐为NaCl、KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4中的至少一种。

[0018] 作为本发明所述化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的丙卡巴肼具体采用如下方法制备而成：

[0019] (a)将对甲基苯甲酸溶于有机试剂，加入过量二氯亚砜，于60-80℃油浴加热回流1-3h，旋蒸除去过量二氯亚砜，得对甲基苯甲酰氯，然后将对甲基苯甲酰氯重新溶于有机试剂中，缓慢加入异丙胺，控制温度在30℃下，加料完毕继续在室温下搅拌反应2-4h，然后升温至40℃，继续反应20-40min，反应结束后分离纯化，得N-异丙基对甲基苯甲酰胺；

[0020] (b)将步骤(a)所得的对甲基苯甲酰氯溶于有机试剂，缓慢加入硝酸铈铵混悬液，加料完毕，置于90-100℃油浴锅中反应20-30h，反应结束后分离纯化，得4-甲酰基-N-异丙基苯甲酰胺；

[0021] (c)将步骤(b)所得的N-异丙基对甲基苯甲酰胺与甲基肼硫酸盐溶于有机试剂，加入三乙胺，将反应装置置于50-70℃油浴锅中反应5-7h，旋干溶剂，将混合物重新溶于有机试剂中，在0℃的低温恒温器中缓慢加入氰基硼氢化钠，加料完毕，反应体系逐渐升至室温，反应过夜，反应结束后分离纯化，即得丙卡巴肼。

[0022] 作为本发明所述化合物的制备方法的优选实施方式，所述Z-GP-丙卡巴肼的合成路线为：

[0023]

[0024] 作为本发明所述化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤(a)中的有机溶剂为干燥的二氯甲烷或氯仿，所述对甲基苯甲酸与二氯亚砜的摩尔比为1.0: (5.0～100)，所述对甲基苯甲酸与异丙胺的摩尔比为1:(5.0～10)。

[0025] 作为本发明所述化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤(b)中的有机溶剂为硝酸溶液或醋酸溶液，所述硝酸铈铵混悬液中硝酸溶液的浓度为 3.0-5.0mmol/L，所述N-异丙基对甲基苯甲酰胺与硝酸铈的摩尔投料比为1: (3.0～5.0)。

[0026] 作为本发明所述化合物的制备方法的优选实施方式，所述步骤(c)中的有机溶剂为无水乙醇或DMF，所述4-甲酰基-N-异丙基苯甲酰胺与甲基肼硫酸盐的摩尔比为1:(3.0～5.0)。

[0027] 另外，本发明提供一种靶向FAP-alpha酶的抗肿瘤化合物，所述化合物为上述所述化合物Z-GP-丙卡巴肼的衍生物或生理上可接受的盐。Z-GP-丙卡巴肼或 Z-GP-丙卡巴肼生理上可接受的盐在药用中可以游离态形式存在。

[0028] 作为本发明上述所述化合物的优选实施方式，所述化合物Z-GP-丙卡巴肼生理上可接受的盐为酒石酸盐、硫酸盐、盐酸盐。优选地，所述Z-GP-丙卡巴肼生理上可接受的盐的制备方法包括以下步骤：将Z-GP-丙卡巴肼溶于含1.05～3.0 摩尔量酸(HA)的有机溶剂中，于-10℃～40℃温度下搅拌反应3～20小时，分离固体化合物，洗涤，再将固体化合物重新溶于水中，冷冻干燥，即得化合物 Z-GP-丙卡巴肼生理上可接受的盐。优选地，上述所述有机溶剂为体积比为1:1 的甲醇和二氯甲烷的混合溶液。

[0029] 另外，本发明提供一种药物组合物，所述药物组合物包括上述所述化合物 Z-GP-丙卡巴肼和/或Z-GP-丙卡巴肼的衍生物和/或或Z-GP-丙卡巴肼在生理上可接受的盐。

[0030] 另外，本发明提供一种上述所述化合物或所述药物组合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

[0031] 作为本发明所述应用的优选实施方式，所述化合物或药物组合物为肿瘤间质成纤细胞激活蛋白酶α的特异性水解底物。

[0032] 作为本发明所述应用的优选实施方式，所述肿瘤为恶性淋巴瘤、肺癌、肝癌或多发性骨髓瘤。

[0033] 本发明的有益效果在于：(1)本发明所述Z-GP-丙卡巴肼能显著降低正常细胞的毒性和体内毒性，在体内外能被FAP-alpha酶特异性水解切除二肽部分 (Z-GP)释放出肼解产物；(2)所述Z-GP-丙卡巴肼能显著抑制荷瘤裸鼠体内肿瘤的生长以及降低对非靶器官毒性；(3)本发明所述Z-GP-丙卡巴肼的制备方法具有反应条件温和、实验步骤简单、收率高、产品纯度高、经济实用等特点。

附图说明

[0034] 图1是FAP-alpha对本发明所述化合物Z-GP-丙卡巴肼的酶解效应图；

[0035] 图2是Pcb和Z-GP-Pcb对NCI-H460的细胞毒性作用影响对比图，其中，与空白组相比，*P<0.05，**P<0.01；

[0036] 图3是分别采用FAP-alpha+Z-GP-Pcb共处理及Pcb处理对NCI-H460的细胞毒性作用影响对比图，与空白组相比，*P<0.05，**P<0.01；

[0037] 图4是Pcb和Z-GP-Pcb对小鼠睾丸重量影响的对比图，其中，与空白组相比，##P<0.01，与Pcb组相比，**P<0.01；

[0038] 图5是Pcb和Z-GP-Pcb对小鼠精子数量影响的对比图，其中，与空白组相比，#P<0.05，与Pcb组相比，*P<0.05；

[0039] 图6是Pcb和Z-GP-Pcb在肿瘤及睾丸中的药物分布比较图，其中(A)为药物在肿瘤组织的蓄积情况，(B)为药物在睾丸组织的蓄积情况；

[0040] 图7是Pcb和Z-GP-Pcb对H22肝癌荷瘤小鼠肿瘤体积大小影响的对比图。

具体实施方式

[0041] 为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

[0042] 实施例1

[0043] 本发明所述Z-GP-丙卡巴肼的制备方法的一种实施例，所述制备方法包括以下步骤：

[0044] 1.1.1N-异丙基对甲基苯甲酰胺的制备

[0045] 称取对甲苯甲酸273mg(2.0mmol)于25mL的圆底烧瓶中，加入5.0mL (68.8mmol)二氯亚砜(过量)，于78℃油浴加热回流2h；旋蒸除去过量的二氯亚砜，得对甲基苯甲酰胺；将对甲基苯甲酰胺重新溶于2.0mL干燥的二氯甲烷(DCM)中；另取1.0mL(11.7mmol)异丙胺溶于2.0mL干燥的DCM中，得A液；控制温度在30℃下，逐渐将A液滴加到反应体系中，加料完毕继续搅拌30min，室温下搅拌反应3h；之后升温至40℃，继续反应30min，停止加热；将反应液倾入50mL冰水中，用二氯甲烷-乙醚(体积比1∶5)萃取4次，合并有机相，依次用水、稀盐酸、水、稀氢氧化钠溶液、水洗涤，无水硫酸镁干燥；旋蒸除去溶剂，得白色固体化合物289.8mg，收率88.9％。

[0046] 经分析检测，所得白色固体化合物的1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.67(d,J ＝3.0Hz,1H),7.64(d,J＝3.0Hz,1H),7.21(d,J＝3.0Hz,1H),7.19(d,J＝3.0Hz, 1H),4.22～4.33(m,1H),2.38(s,3H),1.26(s,3H),1.24(s,3H)；13C NMR(75MHz, CDCl3)δ:166.6,141.5,
132.1,129.1,129.1,126.8,126.8,41.7,22.8,21.3,21. 3.ESI-MS m/z:178.2[M+H]+,
200.3[M+Na]+。以上数据证明所得白色固体产物为 N-异丙基对甲基苯甲酰胺。

[0047] 1.1.2 4-甲酰基-N-异丙基苯甲酰胺的制备

[0048] 取5mL重蒸馏水与6mL浓硝酸混合均匀，制成约3.5mol/L的硝酸溶液备用；称取N-异丙基对甲基苯甲酰胺177mg(1.0mmol)于耐压管中，加入2mL 3.5 mol/L硝酸溶液，超声震荡溶解；取硝酸铈铵4.4g(4.0mmol)于西林瓶中，加入 8.0mL 3.5mol/L硝酸溶液，搅拌5min，即得硝酸铈铵的硝酸混悬液；取搅拌均匀的硝酸铈铵混悬液逐滴滴加到耐压管中，加料完毕，置于100℃油浴锅中反应 24h；反应结束，将反应液冷却，随后加入100mL饱和NaCl水溶液，用DCM萃取(3×100mL)，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥，过滤，旋干有机溶剂得微黄色固体粉末，用硅胶柱色谱纯化(乙酸乙酯-石油醚，体积比1:5)，得白色固体 
136.2mg，收率71.2％。

[0049] 经分析检测，所得白色固体化合物的1H NMR(300MHz,CD3OD)δ:10.03(s, 1H),7.95(d,J＝9.0Hz,2H),7.58(d,J＝9.0Hz,2H),4.10～4.30(m,1H),1.26(d,J ＝6.0Hz,3H),1.24(d,J＝6.0Hz,3H)；13C NMR(75MHz,CDCl3)δ:193.5,168.4, 130.6,129.0,128.1(2),
127.2(2),43.4,22.5(2)；ESI-MS(m/z):192.3[M+H]+, 224.5[M+Na]+。以上数据证明所得白色固体产物为4-甲酰基-N-异丙基苯甲酰胺。

[0050] 1.1.3丙卡巴肼(procarbazine)的制备

[0051] 称取191mg(1.0mmol)4-甲酰基-N-异丙基苯甲酰胺和505mg(3.5mmol) 甲基肼硫酸盐于250mL反应瓶中，加入无水乙醇20.0mL，搅拌溶解，搅拌20min 后，加入三乙胺1.0mL；将反应装置置于60℃油浴锅中反应6h，反应结束，旋干溶剂，加入10.0mL的DMF将其重新溶解，在0℃的低温恒温器中缓慢加入氰基硼氢化钠126mg(2.0mmol)，加料完毕，反应体系逐渐升至室温，反应过夜；反应结束后，加水淬灭反应；加入200.0mL的饱和NaCl水溶液，用
200.0mL的乙酸乙酯萃取5次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥，过滤，合并有机相，旋干得黄色油状液体；硅胶柱色谱分离(乙酸乙酯-石油醚，体积比1:3)，得丙卡巴肼 161.9mg，收率74％。

[0052] 经分析检测，所得丙卡巴肼的1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.47(d,J＝ 7.0Hz,1H),7.43(d,J＝7.0Hz,1H),7.31(d,J＝7.0Hz,1H),7.24(d,J＝7.0Hz, 1H),3.88-3.91(m,1H),
13
3.93(s,2H),2.47(s,3H),1.25(d,J＝6.0Hz,3H),1.23(d,J ＝6.0Hz,3H)；C NMR(75MHz,CDCl3)δ:166.2,144.4,130.1,125.8,125.8,125.7, 125.7,55.2,40.4,33.7,22.3,22.3；
ESI-MS(m/z):222.3[M+H]+,244.3[M+Na]+。以上数据证明所得产物确实为丙卡巴肼(procarbazine)。

[0053] 1.1.4Z-GP-丙卡巴肼(Z-GP-Pcb)的制备

[0054] 称取612mg(2mmol)Z-GP-OH，283mg(2.1mmol)HOBt和798mg(2.1mmol) HATU溶于10mL干燥DCM，将其倒入50mL圆底烧瓶中，加入二异丙基乙胺 (DIPEA)0.3mL，将反应瓶置于冰浴中搅拌活化30min；另称取442mg(2.0 mmol)丙卡巴肼溶于5mL干燥DCM，将其倒入西林瓶中，加入DIPEA 0.5mL，反应30min后，将溶液缓慢滴加到活化的反应瓶中，随后将反应瓶移至室温反应3-4h；反应完毕后加饱和NaCl溶液淬灭，以DCM萃取多次，合并有机相，依次用水、饱和NaCl溶液洗涤，无水Na2SO4干燥后减压蒸除溶剂；所得混合物经硅胶柱色谱(氯仿-甲醇，体积比10:1)和RP-HPLC分离纯化(淋洗剂为 MeOH:Water＝50:50,V/V)，得淡黄色黏稠状液体690mg，收率65％。

[0055] 经分析检测，所得淡黄色黏稠状液体的1H NMR(300MHz,CD3OD)δ: 7.83～7.78(m,2H),7.52～7.47(m,2H),7.38～7.30(m,5H),5.10(d,J＝6.6Hz, 2H),4.29～3.96(m,5H),
3.57(m,2H),3.22(s,1H),3.17(s,2H),2.05(m,3H), 1.87～1.66(m,2H),1.26(d,J＝
6.7Hz,6H)；13C NMR(75MHz,CD3OD)δ:173.58, 166.38,165.55,156.31,140.79,137.39,
134.46,129.11,128.77(2),128.31,127.75, 127.71,127.48,127.27(2),65.88,65.84,+
56.59,52.32,48.91,45.92,41.43,29.76, 24.29,21.89(2)；ESI-MS(m/z):532.5[M+Na] ，以上数据证明所得淡黄色黏稠状液体产物确实为Z-GP-丙卡巴肼(Z-GP-Pcb)，其结构如式I所示：

[0056]

[0057] 或者为式I所示化合物的同分异构体，其结构如式II所示：

[0058]

[0059] 实施例2Z-GP-Pcb靶向释放特性的考察实验

[0060] 实验方法：HPLC色谱条件如下：高效液相色谱仪Agilent 1200；色谱柱 Cosmosil C18反相色谱柱(4.6×250mm，5μm)；流动相(0min，55％甲醇和 45％水(含2mM甲酸铵)；10min，65％甲醇和35％水(含2mM甲酸铵)；15min， 75％甲醇和25％水(含2mM甲酸铵)；
30min，85％甲醇和15％水(含2mM甲酸铵)；40min，85％甲醇和15％水(含2mM甲酸铵)；流速
1mL/min；检测波长：254nm；进样量2μL。

[0061] 建立Z-GP-丙卡巴肼检测标准曲线方法如下：将Z-GP-丙卡巴肼溶解于酶解缓冲液(50mM Tris-HCl,1.0M NaCl,pH 7.4)，设置5个浓度梯度分别为0.012725、 0.006363、0.003181、0.001591、0.000795μg/ml，以峰面积为纵坐标，药物浓度为横坐标绘制标准曲线，本实验重复3次，将终浓度为30mM的Z-GP-丙卡巴肼孵育于含2μg/ml和5μg/ml的rhFAP-alpha的缓冲液中，反应温度为37℃，在孵育0、 4、8、12、16、24h时间点，取上清液用HPLC法检测游离丙卡巴肼。

[0062] 实验结果：酶解实验结果表明，FAP-alpha能催化Z-GP-Pcb水解释放Pcb，且其酶解效率与酶浓度呈正相关(图1)。

[0063] 实施例3Z-GP-Pcb酶解前后细胞毒性变化的考察实验

[0064] 实验方法：将Z-GP-Pcb与Pcb分别在0.1-50μM的药物浓度范围内对 NCI-H460细胞株(购于中国科学院上海细胞库)处理48h，采用MTT法比较两者的细胞毒性；将Z-GP-Pcb与FAP-alpha共孵育，取孵育上清液处理NCI-H460细胞株48h，采用MTT法分析FAP-alpha酶解作用对Z-GP-Pcb细胞毒性的影响，在 FAP-alpha酶解作用下Z-GP-Pcb是否可恢复其潜在的细胞毒性。

[0065] 实验结果：细胞毒性实验结果表明，Z-GP-Pcb对NCI-H460的细胞毒性明显低于Pcb(图2)；在FAP-alpha酶解作用下，Z-GP-Pcb恢复其细胞毒作用(图3)。

[0066] 实施例4Z-GP-Pcb精子毒性研究实验

[0067] 实验方法：18-22g雄性昆明小鼠60只，随机分为5组，分别腹腔注射75mM Pcb/Z-GP-Pcb和150mM Pcb/Z-GP-Pcb，18天后取左侧睾丸，称重(g)，加入生理盐水制备精子悬液，吸取制备好的上清精子悬液移入另一离心管中,将其置于60～80℃的水浴中使精子死亡；取悬液1滴,滴入细胞计数板,计数悬液中的精子数，精子数＝悬液精子数×稀释倍数。

[0068] 实验结果：从表1和表2中可知，与对照组比较，75mM和150mM的丙卡巴肼分别单次注射18天后,睾丸重量分别降低29.5％和55.4％；精子数分别显著降低 42.2％和52.7％，差异有统计学意义；而Z-GP-Pcb 75mM和150mM分别单次注射 18天后，与对照组相比，睾丸重量几乎无变化，精子数量降低较不明显，分别为33.4％和35.3％，Z-GP-Pcb分别与对应剂量丙卡巴肼比较，睾丸重量和精子数量明显增加，有统计学差异(图4和图5)。

[0069] 表1 Z-GP-Pcb对小鼠睾丸重量的影响

[0070]

[0071] 注：与空白组相比，##P<0.01，与Pcb组相比，**p<0.01

[0072] 表2 Z-GP-Pcb对小鼠精子数量影响

[0073]

[0074] 注：与空白组相比，#P<0.05，与Pcb组相比，*P<0.05

[0075] 实施例5Z-GP-Pcb靶向分布特性考察实验

[0076] 实验方法：取KM小鼠150只，无菌吸取传代H22瘤株(购自于中国医学科学院肿瘤细胞库)且生长良好的小鼠腹水，用生理盐水稀释成1*107cells/mL，每鼠 0.2mL接种于小鼠右侧腋窝皮下建立荷瘤小鼠模型；对模型小鼠(n＝10)一次性静脉给予10mg/kg Z-GP-Pcb或Pcb，分别在给药后0.25,2,8h三个时间点处死小鼠，采集肿瘤和睾丸组织，通过HPLC法检测其组织的药物浓度。

[0077] 实验结果：药物组织分布结果显示，在给药1h内Z-GP-Pcb在荷瘤小鼠睾丸的药物蓄积显著低于Pcb(P<0.01)，且Z-GP-Pcb在给药0.25,1,4h时，其肿瘤的蓄积比率均明显高于Pcb(图6)。

[0078] 实施例6Pcb和Z-GP-Pcb抗小鼠H22肝癌作用实验

[0079] 实验方法：取KM小鼠60只，无菌吸取传代H22瘤株且生长良好的小鼠腹水，用生理7
盐水稀释成1*10cells/mL，每鼠0.2mL接种于小鼠右侧腋窝皮下，建立荷瘤小鼠模型；接种
24h后，将成功接种的KM小鼠，随机分为以下6组，每组10只，造模后第二天开始给药，受试药物组每天给药，给药方式为腹腔注射给药10mL/kg，连续给药14天，末次给药24h后处死小鼠并检测相关指标。

[0080] 测试指标：隔日称量动物体重；末次给药后眼球取血，血球仪计算白细胞、血红蛋白、血小板等；瘤重及抑瘤率：取动物瘤组织称瘤重；

[0081] 按下式计算抑瘤率：

[0082] 抑瘤率＝(模型组瘤重-给药组瘤重)/模型组瘤重×100％

[0083] 脏器指数：取肝脏、胸腺及脾脏，按下式计算肝脏、胸腺及脾重指数：

[0084] 脏器指数＝脏器重量(mg)/体重(g)

[0085] 实验结果：从图7、表3和表4中可知，Pcb高剂量、Pcb低剂量、Z-GP-Pcb 高剂量、Z-GP-Pcb低剂量组抑瘤率分别为：73.91％、33.93％、69.81％、35.39％，从受试药物抑瘤率看，这2个受试药物都表现出比较好的抗肿瘤作用，等摩尔剂量的Pcb和Z-GP-Pcb抑瘤效果相当，另外除Pcb高剂量组动物体重下降明显外，其他各组体重没有显著变化；Pcb和Z-GP-Pcb两个样品对脾脏指数和胸腺指数影响不大；Pcb高、低剂量也能够使动物白细胞计数、血小板含量减少，明显产生骨髓抑制作用；而Z-GP-Pcb高、低剂量对血细胞数量无明显影响；说明 Z-GP-Pcb对非靶器官毒性明显降低，改善了Pcb致白细胞和血小板减少的不良反应。

[0086] 表3 Pcb、Z-GP-Pcb对H22肝癌荷瘤小鼠的影响

[0087]

[0088] 注：与模型组比较(降低)，*P＜0.05，**P＜0.01

[0089] 表4 Pcb和Z-GP-Pcb对H22肝癌荷瘤小鼠血细胞的影响

[0090]

[0091] 注：与模型组比较(降低)，*P＜0.05；**P＜0.01；Z-GP-Pcb低剂量组与相应Pcb低# ##剂量组比较(升高)，P＜0.05；Z-GP-Pcb高剂量组与相应Pcb高剂量组比较(升高)，P＜
0.01

[0092] 以上结果揭示了本发明所述Z-GP-Pcb能显著降低正常细胞的毒性和体内毒性，在体内外能被FAP-alpha酶特异性水解切除二肽部分(Z-GP)，释放出丙卡巴肼，本发明所述化合物能显著抑制荷瘤裸鼠体内肿瘤的生长以及降低对非靶器官毒性，有望开发成新药。

[0093] 最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。