CN100586947C - 抗肿瘤活性的化合物,其制备方法和其应用 - Google Patents
抗肿瘤活性的化合物,其制备方法和其应用 Download PDFInfo
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Abstract
1、下述通式(I)长梗南五味内酯素类化合物、通式(II)长梗内酯素类化合物:(见右式)式I中:R1,R2,R3,R4,R5,R6为-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R1,R2;R3,R4及R5,R6之间形成双键或三元环氧或者R1,R5;R2,R4之间形成氧桥;R7,R8,R9,R10为-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R7,R8;R9,R10之间形成双键或者R9,R10之间形成三元环氧。式II中:R1,R2,R3,R4,R5,R6为-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R1,R2;R3,R4及R5,R6之间形成双键或三元环氧或者R1,R5;R2,R4之间形成氧桥;R7,R8,R9,R10,R11为-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R7,R8;R9,R10之间形成双键。
Description
本申请是专利申请“具有抗肿瘤活性的化合物,其制备方法和其应用”(申请号:200610010715.0,申请日:2006年3月2日)的分案申请。
技术领域:
本发明属于药物技术领域,具体地说,涉及具有抗肿瘤活性的长梗南五味内酯素类化合物和长梗内酯素类化合物,其制备方法,以该类化合物为活性成分的药物组合物,以及它们在治疗肿瘤疾病中的应用。
背景技术:
五味子科(Schisandraceae)为双子叶植物,只有南五味子属(Kadsura)和五味子属(Schisandra)两属,共50种,分布于东亚、东南亚及北美南部,我国两属均产之,约30余种,产于西南部至东北部,但主产地为西南部和中南部。南五味子属(Kadsura)约有25种,我国有8种,分布于西南至东南部。目前,从南五味子科药用植物中分离得到的化合物主要为两大类:木脂素(lignans)和三萜(triterpenoids)类化合物。三萜类化合物大多为羊毛甾烷型和环阿尔廷型,由于其骨架易发生变化,且由于氧化度不同使这类三萜化合物结构复杂独特。根据末端侧链,A环是否断开,A/B环的类型,是否为高氧化度非C30骨架类型以及结构式中是否发生重排等因素,使南五味子中发现的三萜骨架类型十分丰富,引起了天然产物化学家的关注。迄今为止,南五味子属中分别有10个种进行过系统的化学成分研究,现代药理学研究表明木脂素和三萜是该科植物的主要活性成分。现有技术中未有本发明涉及的两类新骨架三萜类化合物即长梗南五味内酯素类化合物和长梗内酯素类化合物的报道。
发明内容:
本发明的目的在于提供从长梗南五味子(Kadsuralongipedunculata Finet et Gagnep)中分离得到的两种具有显著抗肿瘤活性的新骨架三萜类化合物,其制备方法,在药物中特别是在抗肿瘤药物中的应用。
为了实现上述目的,本发明提供了如下的技术方案:
通式(I)长梗南五味内酯素类化合物、通式(II)长梗内酯素类化合物:
式I中:
R1,R2,R3,R4,R5,R6为-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R1,R2;R3,R4及R5,R6之间形成双键或三元环氧或者R1,R5;R2,R4之间形成氧桥;R7,R8,R9,R10为-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R7,R8;R9,R10之间形成双键或者R9,R10之间形成三元环氧。
式II中:
R1,R2,R3,R4,R5,R6为-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R1,R2;R3,R4及R5,R6之间形成双键或三元环氧或者R1,R5;R2,R4之间形成氧桥;R7,R8,R9,R10,R11为-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R7,R8;R9,R10之间形成双键。
本发明提供了上述化合物的制备方法,该方法包括用70%-100%的丙酮或乙醇或甲醇溶剂,冷浸或热回流浸提长梗南五味子茎和叶粗粉得到总浸膏,总浸膏用水分散后用有机溶剂乙酸乙酯或氯仿或乙醚或石油醚或苯萃取得萃取物,萃取物经柱层析及半制备HPLC分离后得所述化合物。
具有抗肿瘤活性的药物组合物,其中含有抗肿瘤活性有效量的上述化合物及可用载体和/或赋形剂。
上述化合物在制备抗肿瘤药物中的应用;在制备非小细胞肺癌药物、人结肠癌药物、人白血病药物中的应用。
具体地,本发明选择长梗南五味子茎和叶为材料,进行提取、分离、结构鉴定和活性筛选等系统工作,从中得到了8个新的三萜类化合物:长梗南五味内酯素A-D,长梗内酯素A-C和F。其中当式(I)中R1=R2=R6=R7=H,R3R4=R9R10=双键,R5=R8=α-OH时为长梗南五味内酯素A;当式(I)中R1=R2=R6=R7=H,R3R4=R9R10=双键,R5=α-OH,R8=羰基时为长梗南五味内酯素B;当式(I)中R1=R2=R6=R7=H,R3R4=R9R10=双键,R5=α-OH,R8=α-CH3O时为长梗南五味内酯素C;当式(I)中R1=R2=R6=R7=H,R3R4=双键,R9,R10之间形成三元环氧,R5=R8=α-OH时为长梗南五味内酯素D;当式(II)中R1=R2=R6=R11=H,R3R4=R7R8=R9R10=双键,R5=α-OH时为长梗内酯素A;当式(II)中R1=R2=R6=R9=R10=R11=H,R3R4=R7R8=双键,R5=α-OH时为长梗内酯素B;当式(II)中R1=R2=R6=R9=R11=H,R3R4=R7R8=双键,R5=α-OH,R10=β-OH时为长梗内酯素C;当式(II)中R2=R6=R11=H,R3R4=R7R8=R9R10=双键,R5=α-OH,R1=β-OH时为长梗内酯素F。
本发明化合物长梗南五味内酯素A-D,长梗内酯素A-C和F经对三种细胞株(A549,HT-29,K562)的体外抗肿瘤活性实验,对三种肿瘤细胞均表现出了较好的细胞毒活性,IC50值范围为0.14-5.56μM。实验结果显示,长梗南五味内酯素类化合物2是7个化合物中活性最强的,对K562细胞IC50值达到0.14μM。
本发明的用于治疗肺癌、结肠癌、白血病的药物组合物含有治疗有效量的权利要求1化合物和药学上可接受的载体。
本发明的化合物和组合物可用于制备治疗癌症的药物,特别是用于制备治疗肺癌、结肠癌、白血病的药物。
上文所述药学上可接受的载体是指药学领域常规的药物载体,例如:稀释剂、赋形剂如水等,填充剂如淀粉、蔗糖等;黏合剂如纤维素衍生物、藻酸盐、明胶和聚乙烯吡咯烷酮;湿润剂如甘油;崩解剂如琼脂、碳酸钙和碳酸氢钠;吸收促进剂如季铵化合物;表面活性剂如十六烷醇;吸附载体如高岭土和皂黏土;润滑剂如滑石粉、硬脂酸钙和镁、以及和聚乙二醇等。另外还可以在组合物中加入其它辅剂如香味剂、甜味剂等。
本发明化合物可以组合物的形式通过口服、鼻吸入、直肠或肠胃外给药的方式施用于需要这种治疗的患者。用于口服时,可将其制成常规的固体制剂如片剂、粉剂、粒剂、胶囊等,制成液体制剂如水或油悬浮剂或其他液体制剂如糖浆、酏剂等;用于肠胃外给药时,可将其制成注射用的溶液、水或油性悬浮剂等。优选的形式是片剂、胶囊和注射剂。
本发明药物组合物的各种剂型可以按照药学领域的常规生产方法制备。例如使活性成分与一种或多种载体混合,然后将其制成所需的剂型。
本发明的药物组合物优选含有重量比为0.1%~99.5%的活性成分,最优选含有重量比为0.5%~95%的活性成分。
本发明化合物的施用量可根据用药途径、患者的年龄、体重、所治疗的疾病的类型和严重程度等变化,其日剂量可以是0.01~10mg/kg体重,优选0.1~5mg/kg体重。可以一次或多次施用。
具体实施方式:
附图说明:
图1为长梗南五味内酯素A的片断图;
图2为长梗南五味内酯素A的二维NMR相关图;
图3为长梗南五味内酯素A的单晶X-衍射图;
图4为长梗内酯素A的片断图;
图5为长梗内酯素A的二维NMR相关图;
图6为长梗内酯素A的单晶X-衍射图;
图7为长梗内酯素F的单晶X-衍射图;
图8为本发明制备方法流程图。
下面结合附图用本发明的实施例来进一步说明本发明的实质性内容,但本发明的内容并不局限于此。
实施例1:
长梗南五味内酯素A-D,长梗内酯素A-C和F八个化合物的制备:
干燥长梗南五味子(Kadsura longipedunculata)茎和叶11kg,粉碎后用丙酮水溶液室温浸泡4次(每次30升左右),提取液合并,减压蒸馏除去丙酮后,静置过夜,滤除沉积的色素,滤液分别用石油醚、乙酸乙酯萃取,回收溶剂后,各得浸膏28g和300g。乙酸乙酯部分用300g粗硅胶(100-200目)拌样,1.5kg硅胶(100-200目)以粗短型硅胶柱进行粗分离,氯仿∶丙酮(9∶1,8∶2,7∶3,6∶4,5∶5)洗脱,每1000ml为一个馏分,TLC监测合并相同的部分,得到5个主要部分。其中第1,2,3部分(氯仿∶丙酮,9∶1;8∶2,7∶3)分别用MCI-gel CHP 20P(90%,MeOH-H2O)脱色处理后,分别得到两个部分Fr.1(32g),Fr.2(50g)和Fr.3(10g),Fr.1以石油醚-丙酮(10∶1)为洗脱剂进行硅胶柱层析(200-300目),每150mL为一个馏分,共150份,其中化合物3(4mg),5(40mg)和8(11mg)分别从24份,75份和110份的甲醇溶液中经反复重结晶纯化得到。化合物1(20mg),2(10mg),6(8mg)和7(16mg)经Fr.2硅胶柱层析[200-300目,氯仿-丙酮(30∶1)]后再分别用半制备HPLC[MeOH-H2O;MeCN-H2O]分离纯化后得到。Fr3进行硅胶柱层析[H硅胶,氯仿-异丙醇(30∶1)],得120份,其中第17份经重结晶后再用半制备HPLC[MeOH-H2O;50∶50]纯化后得到化合物4(1mg)。
长梗南五味内酯素A(1) 长梗南五味内酯素B(2)
长梗南五味内酯素C(3) 长梗南五味内酯素D(4)
长梗内酯素A(5) 长梗内酯素B(6)
长梗内酯素C(7) 长梗内酯素F(8)
以下为其中4个化合物的波谱解析过程:
化合物1,无色柱状结晶,mp:212-214℃,[α]D 26.1-155.3(c 0.39,C5H5N)。ESI MS谱给出准分子离子峰为m/z 517[M+Na]+,结合高分辨正离子HR-ESIMS(m/z[M+Na]+517.2569,calcd for 517.2566)和NMR谱提供的信息,确定其分子式为C30H38O6,不饱和度为12。UV光谱在365(2.94),279(4.65),212(4.48)nm处有吸收,说明分子中存在多个共扼基团。IR光谱显示存在羟基(3446cm-1,br),和2个内酯基(1615 and 1694cm-1)。分析1H和13C NMR谱,再结合HSQC谱表明化合物1中含有30个碳信号:5个甲基(δ14.7,17.2,25.8,27.4,29.4),5个亚甲基(δ27.8,28.4,32.1,45.7,49.2),11个次甲基(δ33.3,34.4,48.5,51.0,56.0);2个氧取代的次甲基(δ64.1,80.1);4个双键的次甲基(δ119.2,144.2,146.1,148.2);7个季碳(δ40.9;2个含氧季碳:δ79.1,80.3;4个双键季碳:δ145.6,133.2,131.3,127.9)和2个α,β-不饱和羰基(δ166.5,166.7)。除去4个双键和2个内酯基,剩下的不饱和度表明化合物1为一个六环三萜类化合物。
进一步分析化合物1的1H-1H COSY,HMBC和HSQC数据,可知分子中存在着3个连接片段:1a-1c(图-1)。HMBC(图-2)谱中显示了两组相关:CH3-30(δH1.43,s)与C-4,C-5和C-29,CH3-29(δH1.41,s)与C-4和C-30,表明两个甲基同时连接在一个氧取代的季碳上(δC80.3,s,C-4)。另外,H-2(δH5.96,d,J=12.2Hz,)与C-3和C-10,H-5(δH4.09,d,J=9.3Hz)与C-1,C-4,C-6和C-19,以及9-OH(δH6.53,s)与C-8和C-9之间的HMBC相关,结合从1H-1H COSY相关谱中的两个氢自旋体系(H-1~H-2和H-5~H-8),以及红外谱中并未显示有羧基的存在,可得到片段1a。从CH3-28(δH1.54)与C-12,C-14和C-15,H-12(δH2.70)与C-11,C-13,C-14,C-15,C-17和C-28,以及CH3-21(δH1.57,d,J=7.3Hz)与C-17和C-20的HMBC相关便可推测出片段1b的存在。另外,第三个片段1c可以通过CH-22-CH3-27系列的1H-1H COSY,以及HMBC相关信息,并结合IR光谱的辅证得到。通过H-11β(δH1.37,重叠峰)与C-9和C-19,以及CH3-28(δH1.54,s)与C-8的HMBC相关,将片段1a和1b通过11位亚甲基连接。此外,H-23(δH2.26,重叠峰)与C-18,H-22(δH4.48,dd,J=2.0,4.4Hz)与C-18,C-20,和C-17存在清晰的HMBC相关,结合1H-1H COSY相关(H-18/H-23和H-22/H-20),可知片段1b和1c通过18位亚甲基和20位次甲基连接。通过上述波谱数据的分析,化合物1的基本骨架得到确定。最后,通过X-单晶衍射分析(图-3)进一步证实了以上分析,并确定了化合物1的相对立体构型。
基于以上分析,化合物1的结构最终被确定,命名为长梗南五味子内酯素A(kadlongilactone A)。
化合物2,无色柱状结晶。综合分析负离子(FABMS m/z 491[M-H]-)、负离子HR-ESIMS([M-H]-,m/z 491.2431)和NMR数据得其分子式为C30H36O6,不饱和度为13。负离子FABMS给出碎片离子m/z 474[M-H2O]-,说明分子中存在羟基。化合物2的13C NMR谱和DEPT谱显示出30个碳信号:5个甲基,5个亚甲基,10个次甲基(包括2个氧取代的和4个双键的CH),7个季碳(包括2个氧取代的C;4个双键的C),1个羰基和2个α,β不饱和羰基。
化合物2和1相比,其分子式仅少了两个氢原子,1H和13C NMR数据中除了化合物2中出现了一个新的羰基(δC 200.5)以及化合物1中16位氧代次甲基(δC64.1)消失外,其它数据均非常相近。表明两个化合物具有相同的分子骨架,且OH-16可能是被一羰基所取代。13C NMR数据中C-13,C-14和C-15的化学位移值均向低场移动(从化合物1的δC133.2,45.7和40.9,分别到化合物2的δC151.1,52.0,和43.7)证实了以上推测。另外,HMBC谱中H2-15与C-16的明显相关,将羰基定位于C-16。化合物2的相对立体化学通过NMR数据比较和对ROESY谱的分析得到,其相对构型与化合物1完全一致。综上所述,化合物2命名为长梗南五味子内酯素B(kadlongilactone B)。
表-1.长梗南五味内酯素A(1)和B(2)的1H和13C NMR波谱数据(C5D5N中测定)
化合物5,无色柱状结晶。mp:166-167℃,[α]D 23.9-278.9(c=0.62,C5H5N)。负离子FABMS谱给出准分子离子峰为m/z 477[M-H]-,结合高分辨负离子HR-ESIMS(m/z[M-H]-477.2630,calcd for 477.2640)和NMR谱提供的信息,确定其分子式为C30H38O5,不饱和度为12。UV光谱在224,254和280nm处有吸收,说明分子中存在多个共扼基团。IR光谱显示存在羟基(3464cm-1,br)和两个内酯基(1655和1695cm-1)。分析1HNMR谱,表明化合物5中含有1个次级甲基(δH1.14,d,J=7.3Hz),4个叔甲基(δH1.03,1.48,1.53,1.86),5个烯氢(δH5.70,5.74,6.25,6.66,6.72),以及1个特征的环外双键(δH4.84,4.96,each brs)。分析13C NMR,DEPT和HSQC谱表明化合物5含有30个碳信号:2个α,β-不饱和内酯基;7个季碳(包括4个烯碳和1个含氧季碳);10个次甲基(包括5个烯碳和1个氧取代CH);6个亚甲基(包括1个环外双键CH2),5个甲基(包括1个次甲基)。除去5个双键和2个内酯基,剩下的不饱和度表明化合物5为一个5环三萜类化合物。由于化合物5的NMR数据与化合物1及已知的三萜类化合物均有较大的差别,其可能为一新骨架的三萜。
仔细分析化合物5的1H-1H COSY,HMBC和HSQC谱,可得到三个片段:5a-5c(图-4),HMBC(图-5)谱中显示了两组相关:CH3-30(δH1.53,s)与C-4,C-5和C-29,CH3-29(δH1.48,s)与C-4和C-30,表明两个甲基同时连接在一个氧取代的季碳上(δC82.5,s,C-4)。另外,H-2(δH5.70,d,J=12.2Hz)与C-3和C-10,H-5(δH3.75,br d,J=9.8Hz)与C-1,C-4,C-19和C-29,以及H-19(δH6.25,s)与C-8和C-9的HMBC相关,结合从1H-1H COSY相关谱中的两个氢自旋体系(a和b),以及红外谱中并未显示有羧基的存在,结合以上信息便可得到片段5a。从CH3-28(δH1.03,s)与C-12,C-14,和C-15,H2-18(δH4.96-a,4.84-b,each s)与C-12,C-13和C-17,CH3-21(δH1.14,d,J=7.3Hz)与C-17和C-20的HMBC相关,结合两个氢自旋体系(c和d)便可推测出片段5b。另外,CH3-27(δH1.86,s)与C-24,C-25和C-26的HMBC相关,以及一个关键的MS碎片离子m/z 111[C6H7O2]-,表明存在一个α-甲基-α,β-不饱和六元内酯环(5c)。通过H-11β(δH1.65,重叠峰)与C-9和C-19,以及CH3-28与C-8的HMBC相关,将片段5a和5b通过11位亚甲基连接。此外,CH3-21与C-22的HMBC相关,结合氢自旋体系(e)(图-5),可知片段5b和5c通过20位次甲基连接。通过上述波谱数据的分析,化合物5的基本骨架得到确定。最后,通过X-单晶衍射分析(图-6)进一步证实了以上分析,并确定了化合物5的相对立体构型。
基于以上分析,化合物5的结构最终被确定,命名为长梗内酯素A(longilactone A)。
化合物8,无色柱状结晶。正离子HR-ESIMS([M+Na]+,m/z 517.2576)和NMR数据得其分子式为C30H38O6,不饱和度为12。负离子FABMS给出碎片离子m/z 476[M-H2O]-,说明分子中存在羟基。化合物8的NMR数据与化合物5非常相似,表明两个化合物具有相同的分子骨架。
化合物8和5相比,其分子式多了1个氧原子,说明化合物8多了1个羟基。HMBC谱中H-19,H-5和H-8与C-6的相关,将羟基定位于C-6位。另外,通过X-单晶衍射分析(图-7)给出了化合物8的相对构型。
综上所述,化合物8的结构最终被确定,命名为长梗内酯素F(LongilactoneF)。
表-2.长梗内酯素A(5)和F(8)的1H和13CNMR波谱数据(5在CD3OD;8在C5D5N中测定)
表-3,4为长梗南五味内酯素C(3),D(4)和长梗内酯素B(6),C(7)的1H和13C NMR波谱数据.
表-3.长梗南五味内酯素C(3)和D(4)的1H和13C NMR波谱数据(C5D5N中测定)
表-4.长梗内酯素B(6)和C(7)的1H和13CNMR波谱数据(在CD3OD中测定)
实施例2
片剂:活性成分10mg 乳糖180mg 淀粉55mg 硬脂酸镁5mg
制备方法:将活性成分、乳糖和淀粉混合,用水均匀湿润,把湿润后的混合物过筛并干燥,再过筛,加入硬脂酸镁,然后将混合物压片,每片重250mg,活性成分含量为10mg。
实施例3
安瓿剂:活性成分2mg 氯化钠10mg
制备方法:将活性成分和氯化钠溶解于适量的注射用水中,过滤所得溶液,在无菌条件下装入安瓿瓶中。
实施例4
胶囊剂:活性成分10mg 乳糖187mg 硬脂酸镁3mg
制备方法:将活性成分与助剂混合,过筛,均匀混合,把得到的混合物装入硬明胶胶囊,每个胶囊重200mg,活性成分含量为10mg。
实施例5
实施例1化合物的体外抗肿瘤作用:
经对三种细胞株(A549,HT-29,K562)的体外抗肿瘤活性实验,化合物1-3和5-8对三种肿瘤细胞均表现出了较好的细胞毒活性,IC50值范围为0.14-5.56μM。实验结果显示,长梗南五味内酯素类化合物2是7个化合物中活性最强的,对K562细胞IC50值达到0.14μM。
体外抗肿瘤活性实验方法:
1.实验设计:
细胞与不同浓度化合物(分别为100,10,1,0.1μM)温育72小时,采用SRB及MTT方法评价化合物对细胞增殖的抑制程度,计算抑制率,根据抑制率采用Logit方法计算IC50,比较化合物的体外抗肿瘤活性。
2.抑制率计算方法:
抑制率(%)=(对照组OD值-用药组OD值)/对照组OD组×100%
3.实验方法
化合物对悬浮肿瘤细胞的细胞毒活性采用台盼蓝染色排除法测定,对贴壁细胞则采用SRB显色法测定。取生长良好的培养细胞,接种于96孔细胞培养板中24小时,之后,实验组加入不同浓度药物,培养72小时后,取出培养板,小心处理样品,悬浮细胞固定或数数,贴壁细胞则用SRB显色,酶标仪测量光吸收值。每个实验均重复3次。
表5各浓度下化合物1-3和5-8对三种细胞株(A549,HT-29和K562)生长的抑制率
-(减号)表示无效.
表6化合物1-3和5-8对三种细胞株(A549,HT-29和K562)的细胞毒活性
Claims (4)
2、权利要求1化合物的制备方法,该方法包括用70%-100%的丙酮或乙醇或甲醇溶剂,冷浸或热回流浸提长梗南五味子茎和叶粗粉得到总浸膏,总浸膏用水分散后用有机溶剂乙酸乙酯或氯仿或乙醚或石油醚或苯萃取得萃取物,萃取物经柱层析及半制备HPLC分离后得所述化合物。
3、具有抗肿瘤活性的药物组合物,其中含有抗肿瘤活性有效量的权利要求1化合物及可用载体和/或赋形剂。
4、权利要求1化合物在制备抗非小细胞肺癌药物、人结肠癌药物、人白血病药物中的应用。
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CN200710138589A CN100586947C (zh) | 2006-03-02 | 2006-03-02 | 抗肿瘤活性的化合物,其制备方法和其应用 |
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Kadlongilactones A and B, two novel triterpene dilactonesfrom kadsura longipedunculata processing a unique skeleton. Jian-Xin Pu, et al.Organic letters,Vol.7 No.22. 2005 |
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Three new lignans,longipedunins A-C, from kadsuralongipedunculata and their inhibitory against HIV-1 protease. Quan-Zhong Sun et al.Chem. pharm. bull.,Vol.54 No.1. 2006 |
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五内酯E和长南酸的分离与结构. 刘嘉森等.化学学报,第49卷. 1991 |
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长梗南五味子化学成分的研究. 游志鹏等.药学学报,第32卷第6期. 1997 |
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