CN101735193B - 一种9-蒽酮螺环内酯类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种9-蒽酮螺环内酯类化合物及其制备方法和用途。本发明用采自海洋样品中的灰绿曲霉HB1-19(Aspergillus glaucus HB1-19)生产出结构新颖的9-蒽酮螺环内酯类化合物。经实验证实，该类化合物可作为细胞增殖抑制剂或抗肿瘤剂。
Description
技术领域：
本发明涉及用灰绿曲霉HB1-19(Aspergillus glaucus HB1-19)(保藏编号是：CCTCC M206022)生产9-蒽酮螺环内酯类化合物的方法；本发明还涉及该类化合物在制备细胞增殖抑制剂或抗肿瘤剂中的用途。
背景技术：
本发明人曾经从灰绿曲霉HB1-19(Aspergillus glaucus HB1-19)(保藏编号是：CCTCC M206022)液体发酵产物中发现具有明显抗肿瘤活性的9-蒽酮内酯类化合物灰绿霉素A，在进一步对灰绿曲霉HB1-19(Aspergillus glaucus HB1-19)发酵条件进行优化的过程中，获得具有新颖螺环结构的9-蒽酮螺环内酯类化合物。研究发现所示9-蒽酮螺环内酯类化合物具有细胞增殖抑制活性，目前尚未见对该化合物的化学结构及细胞增殖抑制活性的报道，因此市场上也尚未见有与此有关的药物。
发明内容：
本发明旨在提供一种结构独特的具有抑制肿瘤细胞增殖作用，具有抗肿瘤活性的新化合物。其结构式
式I 
其结构特征是：含螺环和不饱和内酯环的9-蒽酮螺环内酯，其中R-R5为氢、氨基、羟基、烷氧基、酰氧基或酰氨基。
本发明优选的式I化合物其中R-R4为羟基、R5为氢。
本发明的式I化合物可通过微生物发酵培养来获取含有9-蒽酮螺环内酯类化合物的发酵物，然后从发酵物中采用硅胶柱层析、制备HPLC等方法分离纯化得到。
本发明的下述实施例中列举了利用灰绿曲霉HB1-19(Aspergillus glaucus HB1-19)(保藏编号是：CCTCC M 206022)制备本发明式I化合物的实例。
具体实施方式：
在如下的实施例中所指的化合物I的化学结构：
化合物I
实施例1 化合物I的发酵生产及分离精制
1 发酵生产
生产菌的发酵培养：按培养微生物的常规方法，取灰绿曲霉HB1-19(Aspergillusglaucus HB1-19)(保藏编号是：CCTCC M 206022)适量，接种到固体斜面培养基[将普通的PDA培养基中的淡水换成人工海水，将土豆汁换成50g/L甘薯粉，其他成份不变]上，在28摄氏度培养箱中培养4天。
用无菌水从灰绿曲霉孢子斜面上洗下孢子，制成孢子悬浮液，用血球计数板计数后，每50ml种子培养基[人工海水、麦芽糖2％、甘露醇2％、葡萄糖1％、味精1％、酵母膏0.6％、MgSO4 0.03％、KH2PO4 0.05％]接种孢子数为10×107个，28℃，175rpm，摇床培养约40h，作为发酵种子。将发酵种子按14％～16％接种量接入装有50ml培养基[人工海水、可溶性淀粉4％、蔗糖4％、麦芽糖3％、蛋白胨0.2％、酵母膏0.1％、黄豆粉0.05％、味精0.2％、MgSO4 0.03％、KH2PO4 0.05％。可溶性淀粉先用沸水糊化后再加入培养基中]的250ml发酵摇瓶中，28℃，175rpm，摇床培养7d左右，获得菌丝体和发酵液。
2 浸膏的获得
用棉布将菌丝体和发酵液分离。将菌丝体用丙酮浸提三次，减压浓缩至不含丙酮，所得水层用等体积乙酸乙酯萃取三次，合并乙酸乙酯萃取液减压浓缩，得粗浸膏。发酵液减压浓缩为四分之一体积后，用乙酸乙酯萃取三次，合并菌丝体和发酵液的浸膏，共41.0克。
3 化合物的分离精制
浸膏(41.0克)用氯仿-甲醇混合溶剂溶解后，加300克200-300目硅胶(青岛海洋化工集团公司产品)拌样，减压除去溶剂后，用硅胶柱层析，以石油醚、石油醚-氯仿，氯仿-甲醇为溶剂进行梯度洗脱，分为7个流份。Fr-6(12.0g，氯仿-甲醇10：1洗脱物)，先后以氯仿-甲醇(1：1)为溶剂进行LH20柱层析，再经加压硅胶柱层析以石油醚：丙酮(5：5)为溶剂，最后经半制备反相高效液相色谱(甲醇：3‰TFA水溶液＝70：30)得化合物I(200mg)。
化合物I 红色无定形固体，分子式C29H16O10，HR-ESI-MS m/z：523.0684[M-H]-，计算值523.0665.UV λmax nm(logε)in MeOH：210(4.40)，243(4.46)，329(4.08)，485(3.85)，517(3.88)。IR νmax cm-1(KBr)：3193，2925，1742，1644，1604，1540，1472，1397，1331，1260，1191，1050.1H和13C-NMR数据见表1。
表1 化合物I的1H和13C NMR数据(600和150MHz，inDMSO-d6)a
a)本表信号归属基于DEPT、HMQC及HMBC图谱解析结果。碳信号的多重度利用DEPT方法确定并分别用s(单重峰)、d(二重峰)、t(三重峰)和q(四重峰)表示。
b)此栏中的数字和代号分别代表在HMBC谱中与相应行中的1H给出偶合相关信号的13C核。
稳定同位素标记试验结果
(将[1-13C]-乙酸钠，[2-13C]-乙酸钠和[1，2-13C]-乙酸钠分别添加到发酵培养基中，从发酵产物中分离提取同位素标记的化合物I进行13C NMR测试，比较不同碳的丰度和偶合常数来判断化合物碳骨架的生合成来源)
实施例2 体外抗肿瘤活性的测试
细胞增殖抑制活性测试
1 实验样品及实验方法
被测样品溶液的配制 测试样品为上述实施例1中分离精制的化合物I纯品。精密称取适量样品，用甲醇配制成所需浓度的溶液，供测活性。
细胞系及细胞的继代培养 采用人肺癌A549细胞、人肝癌BEL-7402细胞、人白血病HL60细胞及小鼠白血病P388细胞等癌细胞系。各种细胞均用含10％FBS的RPMI-1640培养基，在32℃(P388细胞)或在37℃(A549、HL60及BEL-7402细胞)于通入5％二氧化碳的培养箱中继代培养。
细胞增殖抑制活性测试方法
丽丝胺罗丹明B(SRB)法 取对数生长期的人肺癌A549细胞、人肝癌BEL-7402细胞，用新鲜的RPMI-1640培养基配制成密度为每毫升2×105个细胞的细胞悬液，按每孔200微升接种于96孔板中，每孔加入2微升不同浓度的样品或空白溶液，37℃下培养24小时。取药物作用下培养后的细胞，首先在光学显微镜下观察药物处理引起的形态学变化，判断有无细胞周期抑制，细胞凋亡或细胞坏死的形态学特征，继而在4℃、3000转/分钟离心3分钟，吸去上清。每孔细胞中加入20％三氯醋酸50微升，置于4℃固定1小时，用水冲洗5次并空气干燥。每孔加入0.4％SRB的醋酸溶液50微升并在室温静置30分钟。用1％醋酸水清洗4次，除去未结合的游离SRB染料。每孔加入150微升Tris缓冲液(10mmol/L，pH10.5)溶解蛋白结合染料并利用MD公司产SPECTRA MAX Plus型酶标仪测定每孔在520nm处的光密度(OD)值。在同一块96孔板中样品的每个浓度均设置三孔，另设三孔空白对照和无细胞调零孔(如果药物有颜色要做相应药物浓度无细胞调零)。各孔OD值先做相应无细胞调零，再取三孔平均OD值按IR％＝(OD空白对照-OD样品)/OD空白对照X100％式计算每个浓度下的细胞增殖抑制率(IR％)。
四氮唑盐(MTT)法 取对数生长期的人白血病HL60细胞和小鼠白血病P388细胞，将细胞密度调至每毫升2×105个细胞，按每孔200微升接种于96孔细胞培养板中，于37℃通入5％CO2的培养箱中培养4小时。每孔加样品液或空白液各2微升，培养24小时后，每孔加MTT液(MTT的每毫升5毫克生理盐水溶液)10微升，继续培养4小时，37℃、2000转/分钟离心8分钟，吸去上清。每孔加入DMSO各100微升，在微量振荡器上振荡15分钟，至结晶完全溶解后，利用MD公司产SPECTRA MAX Plus型酶标仪测定每孔在570nm处的吸光值(OD值)。在同一块96孔板中样品的每个浓度均设置三孔，另设三孔空白对照和无细胞调零孔(如果药物有颜色要做相应药物浓度无细胞调零)。各孔OD值先做相应无细胞调零，再取三孔平均OD值按IR％＝(OD空白对照-OD样品)/OD空白对照X100％式计算每个浓度下的细胞增殖抑制率(IR％)。
2.实验结果
细胞增殖抑制活性测试结果
在SRB法或MTT法测试中，不同浓度的化合物I对人肺癌A549细胞、人肝癌BEL-7402细胞、人白血病HL60细胞和小鼠白血病P388细胞的增殖抑制结果见表2。
表2 不同浓度的化合物I对癌细胞增殖的抑制率(％)
3结论
化合物I具有较明显的肿瘤细胞增殖抑制作用，可作为细胞增殖抑制剂或抗肿瘤剂用于抗肿瘤的研究。
Claims (5)
1.式I化合物
式I
其中R-R4为羟基、R5为氢。
2.权利要求1所述式I化合物的制备方法，其特征是发酵培养灰绿曲霉HB1-19(Aspergillus glaucus HB1-19)，获取含有上述式I的发酵物，然后从发酵物中分离纯化出式I化合物。
3.权利要求2所述的制备方法，其中将所述发酵物经硅胶柱层析，以石油醚、石油醚-氯仿，氯仿-甲醇为溶剂进行梯度洗脱，分为7个流份，其中第6个洗脱流份氯仿-甲醇比例为10∶1的洗脱部分，再经反复硅胶柱层析，SephadexLH20凝胶柱层析和半制备反相高效液相色谱分离纯化得式I化合物。
4.权利要求1所述的式I化合物在制备A549、BEL-7402和HL60细胞增殖抑制剂中的用途。
5.权利要求1所述的式I化合物在制备抗A549、BEL-7402和HL60三种肿瘤药物中的用途。
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