本發(fā)明涉及一種雙烯環(huán)烯醚萜化合物在制備抗癌藥物中的用途,屬于醫(yī)藥領域。
背景技術:
近半個世紀以來,癌癥已逐步成為人類死亡第一、二位的病因,成為嚴重威脅人類身體健康的常見病、多發(fā)病,我國的癌癥發(fā)病率、死亡率呈逐年升高的態(tài)勢。中國癌癥中心腫瘤注冊數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)顯示,中國2015年約有四百萬例新增癌癥患者,約二百萬例因癌癥死亡。目前,幾乎世界范圍的科研工作者都在探尋有效的治療癌癥的方法和藥物。作為腫瘤治療主要手段的化療雖然有較好的療效,但是常引起骨髓抑制、免疫功能低下等副反應,使患者難以堅持治療,并且化療藥物在治療過程中出現(xiàn)的耐藥性已成為目前臨床治療中的難題之一。因此,有必要尋求療效好、毒副作用小的治療方法和藥物。中藥有幾千年的人體毒性實驗的基礎,具有藥源廣泛、價格低廉、應用歷史悠久等優(yōu)點。從中藥中尋找高效低毒的抗腫瘤活性先導化合物已經(jīng)成為新藥研究的熱點。
蜘蛛香系忍冬科(Caprifoliaceae)纈草屬(Valerianaceae Linn.)植物蜘蛛香(Valerianajatamansi Jones)的干燥根莖,分布于中國西南地區(qū)和印度等地。本品為秋季采挖,除去泥沙,曬干所得,有馬蹄香、小馬蹄香、九轉(zhuǎn)香等別稱。其藥性辛、微苦,溫,具有理氣止痛、鎮(zhèn)靜安神、祛風除濕以及消食止瀉的作用,現(xiàn)代研究表明蜘蛛香具有鎮(zhèn)靜催眠、抗腫瘤、抗病毒等作用。然而,目前對蜘蛛香化學成分的研究仍然不夠全面系統(tǒng),尤其是活性顯著的環(huán)烯醚萜類成分研究不夠透徹,導致其開發(fā)利用不盡如人意,造成了較大的資源的浪費。因此,有必要對其化學成分進行進一步研究,以期篩選出抗癌活性顯著的先導化合物,以便開發(fā)出更多可供臨床選擇的潛在藥物。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種雙烯環(huán)烯醚萜化合物在制備抗癌藥物中的用途。
本發(fā)明提供了式Ⅰ所示化合物、或其藥學上可接受的鹽、或其溶劑合物、或其晶型、或其立體異構體、或其代謝產(chǎn)物在制備治療和/或輔助治療癌癥的藥物中的用途:
其中,R1、R2、R3獨立選自H、C1~C6烷基、C1~C6酰基、苯基取代的C1~C6?;騿翁?。
進一步地,所述的單糖為阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖或鼠李糖。
進一步地,R1、R2、R3獨立選自C2~C5烷基、C2~C5?;虮交〈腃1~C4?;?。
進一步地,R1、R2、R3獨立選自乙?;?、戊?;愇祯;蛱匚祯;?。
進一步地,所述化合物結構如下所示:
進一步地,所述的藥物是治療和/或輔助治療白血病、肺癌、結腸癌或骨肉瘤的藥物。
進一步地,所述的藥物是以式Ⅰ所示化合物、或其藥學上可接受的鹽、或其溶劑合物、或其晶型、或其立體異構體、或其代謝產(chǎn)物為活性成分,加入藥學上可接受的輔料或者輔助性成分制備而成的制劑。
本發(fā)明提供了一種治療和/或輔助治療癌癥的藥物組合物,它是以式Ⅰ所示化合物、或其藥學上可接受的鹽、或其溶劑合物、或其晶型、或其立體異構體、或其代謝產(chǎn)物為活性成分,加入藥學上可接受的輔料或者輔助性成分制備而成的制劑。
進一步地,所述癌癥為白血病、肺癌、結腸癌或骨肉瘤。
術語“藥學上可接受的鹽”指本發(fā)明化合物與酸或堿所形成的適合用作藥物的鹽。藥學上可接受的鹽包括無機鹽和有機鹽,包括所述化合物的鹽酸鹽、氫溴酸鹽、氫氟酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽、草酸鹽、丙二酸鹽、琥珀酸鹽、富馬酸鹽、馬來酸鹽、乳酸鹽、蘋果酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、苦味酸鹽、甲磺酸鹽、乙磺酸鹽、苯磺酸鹽、天冬氨酸鹽或谷氨酸鹽。
術語“立體異構體”包括立體中心(例如帶有4個不同取代基的碳)、軸不對稱例如有關鍵、平面不對稱及其混合物的存在。
所述藥學上可接受的輔料,是指除活性成分以外包含在劑型中的物質(zhì)。
本發(fā)明化合物或藥物的施用方式?jīng)]有特別限制,代表性的施用方式包括(但并不限于):口服、腸胃外(靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)或皮下)、局部給藥。
用于口服給藥的固體劑型包括膠囊劑、片劑、丸劑、散劑和顆粒劑。在這些固體劑型中,活性化合物與至少一種常規(guī)惰性賦形劑(或載體)混合,如檸檬酸鈉或磷酸二鈣,或與下述成分混合:(a)填料或增容劑,例如,淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸;(b)粘合劑,例如,羥甲基纖維素、藻酸鹽、明膠、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯膠;(c)保濕劑,例如,甘油;(d)崩解劑,例如,瓊脂、碳酸鈣、馬鈴薯淀粉或木薯淀粉、藻酸、某些復合硅酸鹽和碳酸鈉;(e)緩溶劑,例如石蠟;(f)吸收加速劑,例如,季胺化合物;(g)潤濕劑,例如鯨蠟醇和單硬脂酸甘油酯;(h)吸附劑,例如,高嶺土;和(i)潤滑劑,例如,滑石、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、固體聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉或其混合物。膠囊劑、片劑和丸劑中,劑型也可包含緩沖劑。
固體劑型如片劑、糖丸、膠囊劑、丸劑和顆粒劑可采用包衣和殼材制備,如腸衣和其它本領域公知的材料。它們可包含不透明劑,并且,這種組合物中活性化合物或化合物的釋放可以延遲的方式在消化道內(nèi)的某一部分中釋放??刹捎玫陌窠M分的實例是聚合物質(zhì)和蠟類物質(zhì)。必要時,活性化合物也可與上述賦形劑中的一種或多種形成微膠囊形式。
用于口服給藥的液體劑型包括藥學上可接受的乳液、溶液、懸浮液、糖漿或酊劑。除了活性化合物外,液體劑型可包含本領域中常規(guī)采用的惰性稀釋劑,如水或其它溶劑,增溶劑和乳化劑,例知,乙醇、異丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺以及油,特別是棉籽油、花生油、玉米胚油、橄欖油、蓖麻油和芝麻油或這些物質(zhì)的混合物等。
除了這些惰性稀釋劑外,組合物也可包含助劑,如潤濕劑、乳化劑和懸浮劑、甜味劑、矯味劑和香料。
除了活性化合物外,懸浮液可包含懸浮劑,例如,乙氧基化異十八烷醇、聚氧乙烯山梨醇和脫水山梨醇酯、微晶纖維素、甲醇鋁和瓊脂或這些物質(zhì)的混合物等。
用于腸胃外注射的組合物可包含生理上可接受的無菌含水或無水溶液、分散液、懸浮液或乳液,和用于重新溶解成無菌的可注射溶液或分散液的無菌粉末。適宜的含水和非水載體、稀釋劑、溶劑或賦形劑包括水、乙醇、多元醇及其適宜的混合物。
用于局部給藥的本發(fā)明化合物的劑型包括軟膏劑、散劑、貼劑、噴射劑和吸入劑?;钚猿煞衷跓o菌條件下與生理上可接受的載體及任何防腐劑、緩沖劑,或必要時可能需要的推進劑一起混合。
所述藥學上可接受的輔助性成分,它具有一定生理活性,但該成分的加入不會改變上述化合物或衍生物在疾病治療過程中的主導地位,而僅僅發(fā)揮輔助功效,這些輔助功效僅僅是對該成分已知活性的利用,是醫(yī)藥領域慣用的輔助治療方式。若將上述輔助性成分與本發(fā)明化合物配合使用,仍然應屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明提供了一種雙烯環(huán)烯醚萜化合物在制備抗癌藥物中的用途。此類化合物的結構特點為環(huán)烯醚萜五元環(huán)中含有末端雙鍵,六元環(huán)中在C3-C4位含有雙鍵,具有此類結構的環(huán)烯醚萜分子對人癌細胞具有廣譜抑制作用,白血病、肺癌、結腸癌和骨肉瘤細胞IC50值均在12μg·mL-1以下,尤其對結腸癌細胞株的抑制作用最明顯,可以作為癌癥,尤其是結腸癌的新藥開發(fā)前體。
顯然,根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容,按照本領域的普通技術知識和慣用手段,在不脫離本發(fā)明上述基本技術思想前提下,還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。
以下通過實施例形式的具體實施方式,對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實例。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。
附圖說明
圖1為本發(fā)明化合物1 1H NMR(400MHz,CDCl3)譜圖;
圖2為本發(fā)明化合物1 13C NMR(100MHz,CDCl3)譜圖。
具體實施方式
本發(fā)明具體實施方式中使用的原料、設備均為已知產(chǎn)品,通過購買市售產(chǎn)品獲得。
實施例1本發(fā)明化合物的制備
1.實驗材料
1.1實驗儀器
優(yōu)譜UPT系列超純水器(UPT-I-10T,成都超純科技有限公司),電子天平(BS124S,賽多利斯科學儀器有限公司),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(R-201,亞榮生化儀器)循環(huán)水式多用真空泵(SHB-III,鄭州長城科技工貿(mào)有限公司),超導核磁共振儀(BrukerBioSpin GmbH400 and 600,BrukerBioSpin公司),高效液相色譜儀(LC-10AT,日本島津公司),色譜柱(ZO RBAX SB-C18反相柱,Waters公司)。凈化工作臺(SW-CJ-2FD,蘇州安泰空氣技術有限公司),相差倒置顯微鏡(AE2000,Motic),離心機(ALLEGER X-12,BECKMAN),酶聯(lián)免疫檢測儀(varioskan flash-3001,Thermo scientific),培養(yǎng)箱(3111,Thermo)。
1.2實驗試藥
Sephadex LH-20(瑞士Pharmacia公司),MCI(日本三菱化學公司),薄層色譜硅膠GF254和柱色譜硅膠(200~300目,青島海洋化工廠),色譜甲醇和乙腈(賽默飛世爾科技中國有限公司);RPMI-1640和DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清、胰酶購自Gibco公司(Life technologies corporation)。二甲基亞砜(DMSO)、四甲基偶氮唑鹽(MTT)為Sigma公司(USA)產(chǎn)品。
1.3細胞系及培養(yǎng)
本實驗所用的人白血病細胞株THP-1、OCI-ly10,人肺癌細胞株A549,人結腸癌細胞株HCT116,人骨肉瘤細胞株U20S等均購于美國ATCC公司。細胞株用含10%胎牛血清、100U/ml青霉素、100μg/ml鏈霉素的RPMI-1640或DMEM培養(yǎng)基在5%CO2、37℃條件下培養(yǎng)。
2.實驗方法與結果
2.1提取分離
蜘蛛香干燥根及根莖粉末20Kg,室溫下用95%乙醇浸漬24h后滲漉提取(20L×8次),滲漉液40℃下減壓濃縮至無醇味(2L),依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分別得到石油醚(420g)、乙酸乙酯(370g)、正丁醇(360g)部位。取石油醚部位420g,加適量石油醚溶解后,適量硅膠拌樣,避光干燥得樣品硅膠1000g。采用干法裝柱(1.2m×20cm),石油醚-乙酸乙酯梯度洗脫(100︰0→0︰100),經(jīng)薄層檢測合并主斑點,濃縮后得9個組分(Fr.1-9)。
Fr.3段(石油醚-乙酸乙酯25︰1,洗脫體積為1.5L)采用硅膠柱色譜(20cm×2cm)分離,用石油醚-乙酸乙酯梯度洗脫(50︰0-1︰1),合并得5個組分(Fr.3.1-Fr.3.5)。
Fr.3.3(石油醚-乙酸乙酯10︰1,洗脫體積為500ml)經(jīng)中壓制備液相色譜(CH3OH-H2O 40︰60-100︰0)梯度洗脫得6個極性段(Fr.3.3.1-Fr.3.3.6)。
Fr.3.3.4部分(CH3OH-H2O 70︰30,洗脫體積為500ml)經(jīng)硅膠柱色譜(石油醚-乙酸乙酯3︰1,洗脫體積為250ml)洗脫,再采用制備薄層方法(CHCl3-CH3OH 15︰1Rf=0.6)分離得到本發(fā)明化合物1(21.2mg)。
本發(fā)明化合物可以從植物如蜘蛛香的根及根莖中提取得到,也可以用化學合成方法獲得。
2.2結構鑒定
基本理化性質(zhì):黃色油狀,分子式:C22H32O7,分子量:408,易溶于丙酮、甲醇和二甲亞砜等有機溶劑。
結構鑒定:HRESIMS m/z 431.2044[M+Na+]提示分子式為C22H32O7(calcdfor C22H32O7Na,431.2046),不飽和度為7,結合1H NMR和13C NMR譜;δH2.26(4H,m),2.11(2H,m),0.97(12H,m)和δC 171.7(C-1′),43.6(C-2′),25.7(C-3′),22.5(C-4′),22.5(C-5′),173.1(C-1″),43.4(C-2″),25.9(C-3″),22.5(C-4″),22.5(C-5″)提示結構中有兩個異戊酰氧基片段;δH 2.06(3H,s)和δC 170.6(C-1″′),21.4(C-2″′)提示結構中有一個乙酰氧基片段;δH6.43(1H,s)是含有1個H的雙鍵,δH 5.36(1H,brs)和5.45(1H,brs)是末端雙鍵的兩個H信號。為了準確確定其結構,進行了2D NMR實驗。通過HSQC、H-H COSY和HMBC實驗,對1H以及相應的13C信號進行了準確歸屬(表1)。H-H COSY譜顯示C-1-C-9-C-5-C-6-C-7片段,這提示該化合物具有環(huán)烯醚萜骨架;在HMBC譜中,H-1與C-3、C-5、C-9和C-1′相關,推斷有一個異戊酰氧基鏈接在C-1,H-3與C-1、C-4、C-5和C-10相關,H-6與C-1、C-4、C-5、C-7、C-9和C-1′相關,H-10與C-3、C-4、C-5和C-1″相關,推斷另一個異戊酰氧基鏈接在C-4上的-CH2上,H-11與C-7、C-8和C-9相關,推斷末端雙鍵鏈接在C-8。
波譜數(shù)據(jù):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:0.97(12H,m,H-4′,5′,4″,5″),2.03(2H,d,J=5.6Hz,H-6),2.06(3H,s,H-2″′),2.11(1H,m,H-3′,3″),2.33(1H,m,H-2′,2″),2.93(1H,m,H-5,9),4.43(1H,d,J=12.3Hz,H-10a),4.63(1H,d,J=12.3Hz,H-10b),5.36(1H,s,H-11),5.45(1H,s,H-11),5.52(1H,t,J=5.0Hz,H-7),5.90(1H,d,J=5.6Hz,H-1),6.43(1H,s,H-3);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:90.4(C-1),142.0(C-3),111.5(C-4),33.9(C-5),37.0(C-6),74.9(C-7),147.1(C-8),43.2(C-9),63.6(C-10),116.2(C-11),171.7(C-1′),43.6(C-2′),25.7(C-3′),22.5(C-4′),22.5(C-5′),173.1(C-1″),43.4(C-2″),25.9(C-3″),22.5(C-4″),22.5(C-5″),170.6(C-1″′),21.4(C-2″′)。以上數(shù)據(jù)和文獻報道一致(Thies,P.W.Die Konstitution der Valepotriate:Mitteilung u¨ber die Wirkstoffe des Baldrians.Tetrahedron,1968,24,313-347),故鑒定本發(fā)明化合物1為desoxidodidrovaltrate,其氫譜、碳譜圖見圖1、2。
表1本發(fā)明化合物1的波譜數(shù)據(jù)(CDCl3)
以下通過實驗例證明本發(fā)明的有益效果。
實驗例1本發(fā)明化合物的抗癌活性實驗
利用MTT法檢測該化合物對人白血病細胞株THP-1、OCI-ly10,人肺癌細胞株A549,人結腸癌細胞株HCT116,人骨肉瘤細胞株U20S體外抑制活性實驗,具體采用含PBS和抗生素的RPMI-1640、或DMEM培養(yǎng)基對上述細胞株進行培養(yǎng),待腫瘤細胞生長至對數(shù)生長期時,收集細胞將其按照4000-15000細胞/孔的量接種到96孔板內(nèi)。24h后,將梯度濃度的本發(fā)明化合物1加入培養(yǎng)基中,并置于細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。72小時后,加入5mg/ml的MTT無菌溶液,并在作用2-4小時后加入SDS三聯(lián)液過夜。最后,利用酶標儀檢測各加樣孔對570nm光束的吸光度值,并利用相應的計算公式計算抑制率并統(tǒng)計目標化合物對各細胞的半數(shù)抑制濃度,各數(shù)據(jù)重復三次,并計算平均值。
表2本發(fā)明化合物1抗癌活性實驗結果
以上實驗結果表明,本發(fā)明化合物對人癌細胞具有廣譜抑制作用,白血病、肺癌、結腸癌和骨肉瘤細胞IC50值均在12μg·mL-1以下,尤其對結腸癌細胞株的抑制作用最明顯,可作為潛在的癌癥治療、輔助治療藥物。
綜上所述,本發(fā)明提供了一類含有雙烯鍵的環(huán)烯醚萜化合物用于制備抗癌藥物的用途,其結構特點為環(huán)烯醚萜五元環(huán)中含有末端雙鍵,六元環(huán)中在C3-C4位含有雙鍵,具有此類結構的環(huán)烯醚萜分子可以作為癌癥,尤其是結腸癌的新藥開發(fā)的前體。