本公開涉及醫(yī)藥領域,具體涉及化合物(+)-β-欖香烯在治療腫瘤中的用途及其制備方法。
背景技術:
1、癌癥是目前威脅人類健康的主要疾病,我國每年大約180萬患者發(fā)病且發(fā)病率逐年上升。目前癌癥治療主要以手術、化療和放療為主。然而,現(xiàn)階段臨床使用的大量化療藥物仍存在全身毒副作用大、耐藥且選擇性不高的問題。
2、近年來,研究人員嘗試從天然植物中尋找天然產(chǎn)物如喜樹堿類、苦參堿、小檗堿、紫杉醇、欖香烯(elemene)等以克服化療藥物在治療癌癥中的問題。上世紀70年代,人們已發(fā)現(xiàn)從溫郁金中提取的莪術油具有抗病毒、抗腫瘤作用。90年代又從莪術油中分離得欖香烯,并發(fā)現(xiàn)包括α-欖香烯、β-欖香烯、γ-欖香烯、δ-欖香烯。目前已經(jīng)報道β-欖香烯具有以下三種結構(w.chen.etc.,royalsociety?ofchemistry,2022):
3、
4、其中(-)-β-欖香烯(即(1s,2s,4r)-β-欖香烯)已經(jīng)被廣泛地用于治療癌癥。也有報道(1s,2s,4s)-β-欖香烯用于治療癌癥,且具有比(1s,2s,4r)-β-欖香烯更優(yōu)的活性,但是(1s,2s,4s)-β-欖香烯的合成十分困難(w.chen.etc.,royalsociety?ofchemistry,2022),不但反應步驟至少8步且收率極低小于10%,產(chǎn)業(yè)化難度很大。
5、目前關于(1r,2r,4s)-β-欖香烯((+)-β-欖香烯)是否具有藥效活性鮮有報道,并且(1r,2r,4s)-β-欖香烯的提取或合成困難,難以適應工業(yè)化應用的需要。
技術實現(xiàn)思路
1、一方面,本公開提供了(1r,2r,4s)-β-欖香烯(即(+)-β-欖香烯)或包含(1r,2r,4s)-β-欖香烯的藥物組合物在制備用于治療癌癥的藥物中的用途。
2、另一方面,本公開提供了用于治療有需要的個體中的癌癥的方法,其包括向所述個體施用(1r,2r,4s)-β-欖香烯或包含(1r,2r,4s)-β-欖香烯的藥物組合物。
3、還一方面,本公開提供了用于治療癌癥的(1r,2r,4s)-β-欖香烯或包含(1r,2r,4s)-β-欖香烯的藥物組合物。
4、再一方面,本公開提供了(1r,2r,4s)-β-欖香烯或包含(1r,2r,4s)-β-欖香烯的藥物組合物在治療癌癥中的用途。
5、在一些實施方案中,所述癌癥選自胰腺癌、白血病、乳腺癌、卵巢癌、結直腸癌、甲狀腺癌、肺癌、淋巴瘤、子宮內膜癌、腎細胞癌、食管癌、前列腺癌、胃癌、膀胱癌、腦瘤、肝癌、宮頸癌、頭頸癌、骨癌、惡性黑素瘤、癌性胸腹水、惡性胸膜間皮瘤和腦膠質瘤中的一種或多種。
6、在一些實施方案中,所述癌癥選自胃癌、腦膠質瘤、胰腺癌、卵巢癌、白血病、肺癌、乳腺癌、食管癌、前列腺癌、結直腸癌和肝癌中的一種或多種。
7、在一些實施方案中,所述癌癥選自胰腺癌、卵巢癌、白血病、肺癌、乳腺癌、食管癌、前列腺癌、結直腸癌和肝癌中的一種或多種。
8、在一些實施方案中,所述癌癥選自肺癌、腦膠質瘤、肝癌、胃癌。在一些實施方案中,所述癌癥選自胃癌、腦膠質瘤。在一些實施方案中,所述癌癥選自胃癌。在一些實施方案中,所述癌癥選自肝癌。
9、在一些實施方案中,所述藥物組合物進一步包含藥物上可接受的輔料。所述輔料的實例包括但不限于注射用油、載體、填充劑、崩解劑、粘合劑、凍干保護劑、ph調節(jié)劑、防腐劑、抗氧化劑、潤濕劑等。
10、在一些實施方案中,所述藥物組合物可以制備成各種劑型,例如,固體劑型、半固體劑型、液體劑型和氣體劑型,所述劑型例如可以為脂質體、片劑、膠囊劑、丸劑、合劑、凝膠劑、軟膏劑、顆粒劑、散劑、乳膏劑、沖劑、丹劑、糖錠劑、溶液劑、混懸劑、乳劑、滴丸劑或注射劑中的一種或多種,或者任何其它合適的劑型。
11、在一些實施方案中,所述(1r,2r,4s)-β-欖香烯是通過將(-)-吉瑪烯a加熱轉化而獲得的。
12、在一些實施方案中,所述加熱溫度為100℃-380℃。在一些實施方案中,所述加熱溫度為100℃-200℃。在一些實施方案中,所述加熱溫度為150℃-200℃。在一些實施方案中,所述加熱溫度為150℃。
13、在一些實施方案中,所述(-)-吉瑪烯a通過發(fā)酵方法獲得。
14、在一些實施方案中,所述發(fā)酵方法包括如下步驟:將工程菌在種子培養(yǎng)基中培養(yǎng)獲得種子液;再將所述種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中進行發(fā)酵培養(yǎng),將所述發(fā)酵培養(yǎng)的產(chǎn)物記作發(fā)酵體系;在所述發(fā)酵培養(yǎng)過程中,向所述發(fā)酵體系中添加所述發(fā)酵培養(yǎng)基。
15、在進一步的實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)包含酵母發(fā)酵或大腸桿菌發(fā)酵??墒褂帽绢I域中已知的方法進行所述酵母發(fā)酵或大腸桿菌發(fā)酵。
16、在一些實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)包括雙相發(fā)酵或單相發(fā)酵。
17、在一些實施方案中,在20-40℃的溫度下進行所述發(fā)酵培養(yǎng)。在一些實施方案中,在20-37℃的溫度下進行所述發(fā)酵培養(yǎng)。在一些實施方案中,在37℃的溫度下進行所述發(fā)酵培養(yǎng)。在一些實施方案中,在20-30℃的溫度下進行所述發(fā)酵培養(yǎng)。在一些實施方案中,在25-30℃的溫度下進行所述發(fā)酵培養(yǎng)。在一些實施方案中,在25℃的溫度下進行所述發(fā)酵培養(yǎng)。
18、在一些實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)在100-500rpm的轉速下實施。在一些實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)在200-300rpm的轉速下實施。
19、在一些實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)的時間為1-240h。在一些實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)的時間為40-120h。
20、在一些實施方案中,所述種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基含有25g/l葡萄糖,15g/l硫酸銨,6.15g/l七水硫酸鎂,0.72g/l七水硫酸鋅,8g/l磷酸二氫鉀,2ml/l氯化鈣母液,10ml/l微量金屬鹽母液,3ml/l維生素母液,100ml/l丁二酸母液,余量為水。
21、在一些實施方案中,所述工程菌包含一種或多種能夠合成(-)-吉瑪烯a的酶。在進一步的實施方案中,所述一種或多種能夠合成(-)-吉瑪烯a的酶選自:具有與seq?id?no.2氨基酸序列至少80%同源性的氨基酸序列的能夠合成(-)-吉瑪烯a的酶。
22、在進一步的實施方案中,所述工程菌中含有編碼能夠合成(-)-吉瑪烯a的酶的核苷酸序列的表達盒。
23、在一些實施方案中,所述編碼能夠合成(-)-吉瑪烯a的酶的核苷酸獨立地選自與seq?id?no.1核苷酸序列至少90%同源性的核苷酸序列。
24、在一些實施方案中,所述能夠合成(-)-吉瑪烯a的酶是指能夠將法尼基焦磷酸轉化為吉瑪烯的酶。
25、在一些實施方案中,所述(-)-吉瑪烯a通過萃取或者層析方式分離純化。在一些實施方案中,所述用于萃取的有機溶劑包括但不限于正十二烷、肉豆蔻異丙酯、正己烷、正庚烷等,在一些實施方案中,所述用于萃取的有機溶劑為正十二烷。
26、本技術的發(fā)明人驚訝地發(fā)現(xiàn),(+)-β-欖香烯相比于(-)-β-欖香烯和/或(1s,2s,4s)-β-欖香烯在體外和/或體內模型中出乎意料地顯示更好的腫瘤抑制作用,為腫瘤的治療提供了一種新的選擇。本公開還提供了(+)-β-欖香烯的生物合成方法,通過含有編碼能夠合成(-)-吉瑪烯a的酶的核苷酸的工程菌發(fā)酵獲得(-)-吉瑪烯a,再將(-)-吉瑪烯a熱轉化為(+)-β-欖香烯,解決了(+)-β-欖香烯難以獲得的問題,為(+)-β-欖香烯的臨床應用和工業(yè)化生產(chǎn)提供了重要的來源。