專利名稱：一種天然小分子化合物及其在制備抗腫瘤藥物中的應用的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及天然小分子化合物及其醫(yī)藥用途，具體涉及分離自真菌的天然小分子化合物Neoalbaconol及其在抗腫瘤藥物中的應用。
背景技術(shù)：
腫瘤是一類機體部分細胞生長失去控制、同源細胞異常積累引起的疾病的統(tǒng)稱， 目前大約有100多種。這些生長失去控制的細胞具有無限增殖的能力，可以逃避凋亡，導致其在體內(nèi)異常積累，并向周圍組織浸潤和向遠端轉(zhuǎn)移，最終導致腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。目前大多數(shù)腫瘤治療的目標就是減少其細胞的數(shù)量和阻止其進一步聚集，抑制腫瘤細胞的增殖是抗腫瘤化學藥物的一個普遍特征。細胞凋亡(Apoptosis)在胚胎發(fā)育和成體組織的很多生理過程中具有關鍵的作用。機體的細胞數(shù)由細胞增殖和細胞凋亡控制，通常情況下，這兩個過程緊密耦合，使細胞總數(shù)維持穩(wěn)定。然而，一旦控制細胞凋亡的基因的功能或表達發(fā)生改變，打破這種精確的平衡，則可能導致細胞的腫瘤性擴增。從發(fā)生的分子機制來看，腫瘤是控制細胞生長、凋亡等生命活動的信號轉(zhuǎn)導通路異常導致的最終結(jié)果。這些信號通路涉及以下幾個方面功能滿足腫瘤細胞自身生長信號， 使其對生長抑制信號不敏感、逃避凋亡；導致腫瘤細胞無限增殖；促進其組織浸潤和轉(zhuǎn)移； 促進腫瘤新生血管生成。轉(zhuǎn)錄因子NF-k B (Nuclear Factor-κ B)活性改變是很多腫瘤的主要標志。在人類血液系統(tǒng)腫瘤和實體瘤中，包括各種白血病、淋巴瘤、非小細胞肺癌、鼻咽癌、乳腺癌、 結(jié)腸癌、胰腺癌、膀胱癌、前列腺癌、卵巢癌、甲狀腺癌以及黑色素瘤等，其活性都異常增高。 NF- κ B異?；罨哂兄T多功能，如促進細胞存活，導致腫瘤的起始、進展及轉(zhuǎn)移，促進血管生成等。另外，研究證實NF- κ B可以激活多藥耐藥基因MDR表達，導致化療藥物被排出細胞，因此抑制NF-K B可能促使化療藥物在腫瘤細胞中積累，增加治療效果，該理論已經(jīng)得到相關研究的證實。慢性炎癥導致了約20%腫瘤的發(fā)生，轉(zhuǎn)錄因子NF-K B是連接炎癥與腫瘤的軸心蛋白因子。有研究表明癌變早期的細胞中NF-K B信號通路活性沒有表達過高，但在癌變晚期細胞中其活性升高，并且通過抑制該活性可以阻止腫瘤形成。因此NF-K B信號通路作為治療靶點的優(yōu)勢在于這種晚期效應，表明靶向該通路的藥物可對已經(jīng)癌變的細胞具有殺傷效果，實現(xiàn)腫瘤治療。目前已經(jīng)有這類抗腫瘤藥物Bortezomib上市，用于治療復發(fā)的多發(fā)性骨髓瘤、套細胞淋巴瘤(Mantle Cell Lymphoma) 0在對其他治療不敏感或者進展很快的多發(fā)性骨髓瘤中，Bortezomib取得了完全臨床響應，具有優(yōu)良的治療效果。因此，轉(zhuǎn)錄因子NF- κ B及其調(diào)控的信號通路是理想的腫瘤治療靶標。PI3K (Phosphoinositide 3-Kinase，磷酸肌醇3-激酶)是由調(diào)節(jié)亞基p85和催化亞基PllO所組成的異二聚體，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和底物的特異性不同分為I、II、III三種類型。 其中III型PII以PI為底物，II型以PI及PIP為底物，I型以PI、PIP及PIP2為底物，使底物發(fā)生磷酸化。研究最多的是能被細胞表面受體激活的I型PI3K，其在癌癥發(fā)展過程中起著非常重要的作用。I型PII根據(jù)pllO所結(jié)合亞基的不同又分為IA型和IB兩個亞型， 它們分別從酪氨酸激酶連接受體和G蛋白偶聯(lián)受體傳遞信號。IA型PI3K的催化亞基pllO 包括？11(^、？110 0、？110 3，調(diào)節(jié)亞基主要為？85(1，調(diào)節(jié)亞基的3!12結(jié)構(gòu)域與上游磷酸化的酪氨酸殘基相互作用引起催化亞基PllO的膜轉(zhuǎn)位和活化。IB型PUK的催化亞基主要為 ρ110Υ，其與調(diào)節(jié)蛋白plOl緊密結(jié)合，介導G蛋白偶聯(lián)受體β、γ亞基對pllO的活化。活化的PII產(chǎn)生第二信使3，4，5-三磷酸磷脂肌醇？1 3，？1 3與細胞內(nèi)含有？!1結(jié)構(gòu)域的信號蛋白 AKT (AKT/PKB，Protein Kinase B，蛋白激酶 B)和 PDKl (Phosphoinositide-D印endent Kinase-I，磷酸肌醇依賴激酶1)結(jié)合，促進PDKl對AKT Ser308的磷酸化，導致其活化。AKT 通過磷酸化作用激活或抑制下游一系列底物如Bad、Caspase9、NF- κ B、GSK- β和mTOR等， 從而調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化、凋亡以及遷移等。mTOR是PII/AKT信號通路的主要下游靶標之一。mTOR又名哺乳動物雷帕霉素靶蛋白、FRAP、RAFT，是一種分子量為289kDa的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。其氨基酸序列高度保守，人、小鼠和大鼠的mTOR蛋白有95%相似性，分子結(jié)構(gòu)復雜，由2549個氨基酸殘基組成，分子中有數(shù)個各自獨立而保守的結(jié)構(gòu)域，類似于酵母中TOR的結(jié)構(gòu)。mTOR和其他分子組成的復合物主要位于胞漿中，目前研究發(fā)現(xiàn)，至少存在兩種截然不同的 mTOR 復合物mT0RCl 和 mT0RC2。mTORCl 由 mTOR、RAPTOR、PRAS40 和 mLST8/GbL 蛋白組成；mT0RC2則包含以下幾個組分mT0R、RICT0R、PR0T0R和mLST8/GbL。最近有文獻報道發(fā)現(xiàn)mT0RC2存在一個新的亞單位即PRR5，它也是一種蛋白質(zhì)，并且編碼這種蛋白質(zhì)基因在乳腺癌和結(jié)直腸癌致癌過程中常常發(fā)生缺失，該基因的沉默可以抑制AKT和S6K1磷酸化，降低細胞增殖率，減少細胞凋亡。PRR5與PRAS40協(xié)同作用后具有維持細胞生長和細胞死亡之間平衡的能力。mTOR的兩個復合物在細胞生命活動中各自發(fā)揮不同作用mT0RCl能夠磷酸化下游S6K1和eIF^s來達到調(diào)節(jié)翻譯、核糖體生物合成、自噬、葡萄糖代謝和細胞對缺氧的反應等生物過程；而mT0RC2則通過活化AKT來實現(xiàn)對生命活動的調(diào)節(jié)。此外，mT0RC2在細胞骨架合成與促細胞生存方面也起到重要的作用。PI3K/AKT/mT0R信號通路活化與多種腫瘤發(fā)生密切相關，而mTOR在細胞生長調(diào)節(jié)中處于中心地位，在乳腺癌、肺癌、膠質(zhì)瘤等研究中已證實。mTOR的調(diào)節(jié)失控，活性增強，可使各種腫瘤蛋白水平增高，持續(xù)活化，導致腫瘤發(fā)生。大量研究表明，在腫瘤組織中，mTOR 和p-mT0R的表達要顯著高于癌旁組織和正常組織，其中，在胃癌中還發(fā)現(xiàn)隨著 Μ臨床分期增高，p-mT0R陽性表達率上升。該信號通路在細胞正常生命活動和腫瘤發(fā)生發(fā)展中的重要作用，使其成為腫瘤治療的重要靶標之一。植物和微生物在地球上的存在歷史悠久，經(jīng)過進化預選以及其他一些生物或非生物因素的共同作用，其防御體系和代謝系統(tǒng)高度發(fā)達，其所產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物具有結(jié)構(gòu)新穎、活性獨特等特色，從而使其成為生物醫(yī)學和重大創(chuàng)新藥物研究領域中具有獨特優(yōu)勢的資源。目前，世界銷售額前20位的藥物品種均為小分子藥物，前20年間全世界推出的藥物小分子化學實體中，有61%可以追溯到天然產(chǎn)物。天然產(chǎn)物在一些疾病治療領域的出現(xiàn)幾率非常高，如78%抗感染藥物和74%抗腫瘤藥物都是天然產(chǎn)物，或是從天然產(chǎn)物衍生而來；天然產(chǎn)物在腫瘤治療中已取得較好的臨床應用效果，如紫杉醇、羥基喜樹堿等。
擔子菌綱、多孔菌科野生高等真菌地花菌(Albatrellus confluens)在傳統(tǒng)中藥中的應用歷史悠久，有研究者從其中成功分離出Vanilloid受體激動劑kutigeral，該化合物可刺激背根神經(jīng)節(jié)，是一種可口服、無毒副作用的止痛藥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對高等真菌中自然發(fā)生的生物活性代謝產(chǎn)物進行研究，尋找具有抗腫瘤活性的天然化合物。本發(fā)明對地花菌(Albatrellus confluens)子實體的化學成分進行分析，從中分離純化出一個新骨架類型化合物，為無色結(jié)晶，分子量346，分子式C22H34O3，化學名稱為 4- (2-羥基-2，5，5，8a-四甲基-十氫萘-1-基甲基)-5-甲基-1，3-苯二酚，結(jié)構(gòu)如下所
示
權(quán)利要求
1.式I所示的化合物
2.一種制備權(quán)利要求1所述化合物的方法，包括下述步驟1)將地花菌子實體在95%乙醇中浸泡若干天；2)固液分離，取溶液蒸干得乙醇浸出物，將該乙醇浸出物用二氯甲烷/甲醇作溶劑萃取多次，將萃取液蒸干得萃取物；3)將步驟2、所得萃取物溶解后上硅膠層析柱分離，以氯仿/乙酸乙酯為洗脫劑洗脫；4)將步驟3)得到的洗脫液旋轉(zhuǎn)蒸干，殘渣用體積比為19 1的石油醚/乙酸乙酯溶解后重新上硅膠層析柱，以體積比為19 1的石油醚/乙酸乙酯作洗脫劑洗脫；收集的洗脫液旋轉(zhuǎn)蒸干，所得殘渣用體積比為9 1的石油醚/乙酸乙酯溶解后再次上硅膠層析柱， 用體積比為9 1的石油醚/乙酸乙酯作洗脫劑洗脫；5)將步驟4)得到的洗脫液旋轉(zhuǎn)蒸干，殘渣用石油醚溶解后滴加丙酮進行重結(jié)晶，得到所述化合物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2)中所述二氯甲烷/甲醇的體積比為 1 I0
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟3)中所述氯仿/乙酸乙酯的體積比為 8 2，所述萃取物用體積比為8 2的氯仿/乙酸乙酯溶解后上硅膠層析柱分離。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟幻中洗脫液旋轉(zhuǎn)蒸干所得殘渣先滴加石油醚使其剛剛?cè)芙?，隨后逐滴加入丙酮，至溶液由清亮剛變渾濁，再加一滴石油醚，室溫放置過夜，重結(jié)晶得到所述化合物晶體。
6.權(quán)利要求1所述化合物在制備抗腫瘤藥物中的應用。
7.如權(quán)利要求6所述的應用，其特征在于，所述腫瘤為鼻咽癌、慢性粒細胞白血病、肺癌、乳腺癌或黑色素瘤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然小分子化合物及其在制備抗腫瘤藥物中的應用。該小分子化合物分離自地花菌(Albatrellus confluens)子實體，具有錐滿烷型類倍半萜結(jié)構(gòu)作為側(cè)鏈與間苯二酚相連構(gòu)成的新型C骨架，命名為Neoalbaconol。經(jīng)一系列研究發(fā)現(xiàn)，Neoalbaconol通過抑制NF-κB、E2F-1和PI3K/AKT/TSC2/mTOR信號通路，抑制腫瘤細胞增殖，誘導腫瘤細胞凋亡，具有顯著的廣譜抗腫瘤活性，可用于制備抗腫瘤藥物。
文檔編號C07C39/17GK102285868SQ20111020874
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者丁智慧, 于新芳, 馮濤, 劉吉開, 曹亞, 鄧啟盼 申請人:中南大學, 中國科學院昆明植物研究所