CN101940568B - 吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及其衍生物在制备治疗蒽环抗癌药引起的心脏衰竭药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及其衍生化合物在制备治疗蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭药物中的新的应用，该药物能够保护机体免受由于阿霉素等蒽环霉素类抗癌药物产生的自由基损伤，从而抑制和阻断蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭的发作。吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及其衍生化合物在蒽环类化疗药物诱导的心脏衰竭的动物模型中取得很好的疗效，同时，本发明所使用的小分子药物活性成分易于获取，价格低廉，性质稳定，便于保存和运输，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及其衍生物在制备治疗蒽环抗癌药引起的心脏衰竭药物中的应用。
背景技术
阿霉素等蒽环类药物是临床最常用的抗肿瘤药物。其作用机制主要是其分子的蒽环平面结构插入到DNA分子双链结构中，影响DNA的功能，抑制DNA复制和RNA转录，从而抑制肿瘤的增殖，为细胞周期非特异性药物。其特点主要有抗癌谱广，化疗指数高等。但是其除了存在骨髓抑制、恶心、呕吐、口炎、脱发、高热、出血症状、静脉炎和皮肤色素沉着等毒副反应外，还存在剂量依赖的心脏毒性，表现为各种心律失常，累计剂量大时还会发生心肌坏死甚至充血性心力衰竭。这些毒副作用大大限制了该类药物的临床应用。为此，人们正在努力寻找降低该类毒性的有效办法，但迄今为止仍未有理想的解决方法。
近年来研究表明，阿霉素等蒽环霉素类药物引起的心肌损伤的一个重要原因是自由基对心肌细胞的伤害。自由基主要包括超氧阴离子自由基(O2 ·-)、羟自由基(OH·-)、过氧化氢(H2O2)等。在蒽环霉素类药物作用过程中，会产生大量的自由基，心肌细胞在大量的自由基能攻击心肌细胞的各种膜相结构，引起心肌细胞的坏死和心肌的纤维化，最终导致心衰。3，3’-二吲哚甲烷(DIM)及其母体化合物吲哚-3-甲醇(I3C)最早被报道具有抗癌作用，且已有临床应用，但尚未有将其用于治疗蒽环霉素类药物引起的心脏衰竭的相关研究报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以有效保护机体免受由于阿霉素等蒽环霉素类抗肿瘤药物使用中所产生的大量自由基对心肌细胞的损伤，从而阻断蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭发作的小分子药物，即吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及其衍生物在制备治疗蒽环抗癌药引起的心脏衰竭药物中的应用。
本发明的吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及其衍生物在制备治疗蒽环抗癌药引起的心脏衰竭药物中的应用，其中，所述的衍生物可以为具有结构式(Ⅰ)的化合物，
其中，结构式(Ⅰ)中，R1、R2、R4、R5、R6、R7可以为卤素取代基或硝基或C1-C10烷基或C1-C10烷氧基或H且R1、R2、R4、R5、R6、R7不同时为H；
本发明中所述的衍生物也可为具有结构式(Ⅱ)的化合物，结构式(Ⅱ)中，R1、R2、R4、R5、R6、R7、R1’、R2’、R4’、R5’、R6’、R7’可以为卤素取代基或硝基或C1-C10烷基或C1-C10烷氧基或H且R1、R2、R4、R5、R6、R7、R1’、R2’、R4’、R5’、R6’、R7’不同时为H。
优选的，所述衍生物的结构式(Ⅰ)中，R1、R2、R4、R6、R7均为氢时，R5为卤素取代基时，此时具有结构式(Ⅰ)的吲哚-3-甲醇衍生物包括5-氯-吲哚-3-甲醇，5-溴-吲哚-3-甲醇或5-氟-吲哚-3-甲醇；若R1、R2、R4、R6、R7均为氢时，R5为硝基时，此时具有结构式(Ⅰ)的吲哚-3-甲醇衍生物为5-硝基-吲哚-3-甲醇；若R1、R2、R4、R6、R7均为氢，R5为C1-C10烷基或C1-C10烷氧基，此时，具有结构式(Ⅰ)的吲哚-3-甲醇衍生物可以为5-甲基-吲哚-3-甲醇，5-乙基-吲哚-3-甲醇，5-丙基-吲哚-3-甲醇，5-丁基-吲哚-3-甲醇，5-戊基-吲哚-3-甲醇、5-甲氧基-吲哚-3-甲醇，5-乙氧基-吲哚-3-甲醇，5-丙氧基-吲哚-3-甲醇，5-丁氧基-吲哚-3-甲醇或5-戊氧基-吲哚-3-甲醇。
所述衍生物的结构式(Ⅱ)中，R1、R2、R4、R6、R7、R1’、R2’、R4’、R6’、R7’均为氢，R5和R5’同时为卤素取代基时，具有结构式(Ⅱ)的二吲哚甲烷衍生物可以为5，5’-二氯-二吲哚甲烷、5，5’-二溴-二吲哚甲烷或5，5’-二氟-二吲哚甲烷；R1、R2、R4、R6、R7、R1’、R2’、R4’、R6’、R7’均为氢，R5和R5’同时为硝基时具有结构式(Ⅱ)的二吲哚甲烷衍生物为5，5’-二硝基-二吲哚甲烷；R1、R2、R4、R6、R7、R1’、R2’、R4’、R6’、R7’均为氢，R5和R5’同时为C1-C10烷基或C1-C10烷氧基时，具有结构式(Ⅱ)的二吲哚甲烷衍生物可以为5，5’-二甲基-二吲哚甲烷、5，5’-二乙基-二吲哚甲烷、5，5’-二丙基-二吲哚甲烷、5，5’-二丁基-二吲哚甲烷、5，5’-二戊基-二吲哚甲烷、5，5’-二甲氧基-二吲哚甲烷、5，5’-二乙氧基-二吲哚甲烷、5，5’-二丙氧基-二吲哚甲烷、5，5’-二丁氧基-二吲哚甲烷或5，5’-二戊氧基-二吲哚甲烷。
优选的，结构式(Ⅰ)所示衍生物，若R2、R4、R5、R6、R7均为氢，R1为C1-C10烷基或烷氧基，此时具有结构式(Ⅰ)的吲哚-3-甲醇衍生物可以为N-甲基-吲哚-3-甲醇、N-乙基-吲哚-3-甲醇、N-丙基-吲哚-3-甲醇、N-丁基-吲哚-3-甲醇、N-戊基-吲哚-3-甲醇、N-甲氧基-吲哚-3-甲醇、N-乙氧基-吲哚-3-甲醇、N-丙氧基-吲哚-3-甲醇、N-丁氧基-吲哚-3-甲醇或N-戊氧基-吲哚-3-甲醇；结构式(Ⅱ)所示衍生物，若R2、R4、R5、R6、R7、R2’、R4’、R5’、R6’、R7’均为氢，R1和R1’同时为C1-C10烷基或烷氧基，此时具有结构式(Ⅱ)的二吲哚甲烷衍生物可以为N，N’-二甲基-二吲哚甲烷、N，N’-二乙基-二吲哚甲烷、N，N’-二丙基-二吲哚甲烷、N，N’-二丁基-二吲哚甲烷、N，N’-二戊基-二吲哚甲烷。N，N’-二甲氧基-二吲哚甲烷、N，N’-二乙氧基-二吲哚甲烷、N，N’-二丙氧基-二吲哚甲烷、N，N’-二丁氧基-二吲哚甲烷或N，N’-二戊氧基-二吲哚甲烷。
优选的，结构式(Ⅰ)所示衍生物中，R1、R4、R5、R6、R7均为氢，R2为C1-C10烷基或烷氧基时，此时具有结构式(Ⅰ)的吲哚-3-甲醇衍生物可以为2-甲基-吲哚-3-甲醇、2-乙基-吲哚-3-甲醇、2-丙基-吲哚-3-甲醇、2-丁基-吲哚-3-甲醇、2-戊基-吲哚-3-甲醇、2-甲氧基-吲哚-3-甲醇、2-乙氧基-吲哚-3-甲醇、2-丙氧基-吲哚-3-甲醇、2-丁氧基-吲哚-3-甲醇或2-戊氧基-吲哚-3-甲醇；结构式(Ⅱ)所示衍生物中，R1、R4、R5、R6、R7、R1’、R4’、R5’、R6’、R7’均为氢，R2和R2’同时为C1-C10烷基或烷氧基，此时具有结构式(Ⅱ)的二吲哚甲烷衍生物可以为2，2’-二甲基-二吲哚甲烷、2，2’-二乙基-二吲哚甲烷、2，2’-二丙基-二吲哚甲烷、2，2’-二丁基-二吲哚甲烷、2，2’-二戊基-二吲哚甲烷、2，2’-二甲氧基-二吲哚甲烷、2，2’-二乙氧基-二吲哚甲烷、2，2’-二丙氧基-二吲哚甲烷、2，2’-二丁氧基-二吲哚甲烷或2，2’-二戊氧基-二吲哚甲烷。
本发明的吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及衍生物在制备治疗蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭药物中的应用，单一的化合物吲哚-3-甲醇或二吲哚甲烷或其衍生物的一种的使用能够治疗由于蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭，那么显然，上述化合物的各种形式的混配亦能够达到一定的治疗效果。
使用商业上可得的吲哚取代物来合成I3C的取代衍生物可能是获得这些化合物最便捷的方法。DIM的衍生物同样可以通过甲醛缩合吲哚取代物的方法制备。然而，后者的劣势在于副产物的形成使得分离纯化所需要的DIM衍生物更为复杂。
本发明所提供的化合物是通过使用二甲基甲酰胺缩合吲哚取代物来合成制备取代的吲哚-3-乙醛，被取代的吲哚-3-乙醛产物通过使用甲醇以及硼氢化钠处理还原其醛基从而得到I3C的取代衍生物。吲哚-3-甲醇(I3C)在体内胃酸环境中很不稳定，可发生缩合反应形成低聚物3，3’-二吲哚甲烷。本发明的二吲哚甲烷(DIM)的取代衍生物是通过缩合吲哚-3-甲醇(I3C)的取代产物加以合成，这可以通过采取例如PH值5.5左右的磷酸盐缓冲液处理等方法实现(I3C及DIM的衍生物制备参考美国专利US 5948808)。
采用本发明的吲哚-3-甲醇(I3C)、二吲哚甲烷(DIM)及其衍生物，与多种药学上可以接受的载体相结合，通过如口腔、静脉、鼻腔、直肠或其他任何可以输送有效剂量的活性物质的给药方式，可以制备成各种液体制剂如注射剂、口服液制剂等，也可以制备成各种有效且易于给药的固体制剂如胶囊剂、栓剂等。其中，用于注射或口服用的液体制剂，其所需的载体可以为无菌水、无菌盐水或者水溶性有机载体如环糊精、玉米油、橄榄油、油酸乙酯、二醇类等医学上可接受的载体；固体给药制剂在制备中可加入固体制剂常用的辅料如赋形剂葡萄糖、乳糖、纤维素等，还可加入润滑剂聚乙二醇、硬脂酸镁等，以及粘结剂、矫味剂等固体制剂所需的辅料成分，再通过混合、制粒等工序成型。上述这些制剂中的活性物质的有效量是能使蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭化程度明显降低的量，具有常规技术的研究人员将能够确定本项发明所提供的试剂的最有效的给药剂量和时间考虑给药方式，药物代谢，以及其他一些药代动力学参数例如药物分布，清除率等。本发明所提供的试剂还可以和其他试剂例如化疗或者免疫激活药物或者治疗药物联合给药，以使蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭化程度有效降低。
本发明通过体内对阿霉素引起的心脏衰竭模型进行例证。此处的动物包括但是不限于：小鼠，大鼠，驯养动物包括但是不限于猫，狗，以及其它一些动物例如但是不限于牛，羊，猪，马，灵长类动物例如但是不限于猴子和人。
本发明中所述的蒽环类抗癌药物包括柔红比星(daunorubicin，柔红霉素，daunomycin，DNR)、多柔比星(doxorubicin，DOX，阿霉素，adriamycin，ADM)、表柔比星(epirubicin，EPI)和伊达柔比星(idarubicin，去甲氧柔红霉素，demethoxydaunorubicin，IDA)以及人工合成的米托蒽醌(mitoxatrone)及它们的各种盐类。阿霉素是蒽环类抗癌药物的代表，其作用机制和毒理与所有蒽环类抗癌药物相同，小鼠阿霉素诱导的心脏衰竭模型的体内检测是被广泛认可和接受的蒽环类药物导致的心脏衰竭体内药物活性检测的模型，同时也可以为其它生物例如人，但是不仅限于人提供参考。
使用I3C、DIM及其衍生化合物制备成口服溶液制剂对阿霉素诱导的的小鼠心脏衰竭模型的治疗实验及治疗效果如下：
将I3C、DIM、5-氯吲哚-3-甲醇(5-Cl-I3C)，5，5’-氯二吲哚甲烷(5，5’-Cl-DIM)，2-戊基吲哚-3-甲醇(2-C5-I3C)，2，2’-戊基-二吲哚甲烷(2，2’-C5-DIM)，5-硝基吲哚-3-甲醇(5-NO-I3C)，5，5’-硝基二吲哚甲烷(5，5’-NO-DIM)，N-甲氧基吲哚-3-甲醇(N-MOE-I3C)及N，N’-甲氧基-二吲哚甲烷(N，N’-MOE-DIM)，1-丁基-2-甲基吲哚-3-甲醇(1Bu-2Me-I3C)及1，1’-二丁基-2，2’-二甲基二吲哚甲烷(1，1’Bu-2，2’Me-DIM)，4-溴吲哚-3-甲醇(4Br-I3C)及4，4’-二溴二吲哚甲烷(4，4’Br-DIM)用玉米油溶解配成2.0mg/ml口服储液备用。取雌性ICR小鼠220只，体重16-18g，将小鼠随机分成11组，每组20只，即阿霉素诱导的心脏衰竭模型组、分别用I3C、DIM、5-氯吲哚-3-甲醇，5，5’-氯二吲哚甲烷，2-戊基吲哚-3-甲醇，2，2’-戊基-二吲哚甲烷，5-硝基吲哚-3-甲醇，5，5’-硝基二吲哚甲烷，N-甲氧基吲哚-3-甲醇及N，N’-甲氧基-二吲哚甲烷治疗的治疗组，每组小鼠腹腔注射阿霉素的磷酸缓冲液(200mg/kg)，每周给药三次。建立模型当周开始治疗，治疗组按20mg/kg灌胃给药，模型组给相应量的玉米油，每周给药两次。模型建立四周后处死10只，取全血，做肌酸激酶活性水平测定和心肌损伤程度的组织学检测。每组的剩余10只小鼠继续该实验至第8周，计算动物生存率。
肌酸激酶的测定
取小鼠血清，使用商用试剂盒测定肌酸激酶活性水平。
肌酸激酶主要存在于心肌细胞浆内，其细胞内浓度高于血清中1000-3000倍，当心肌细胞坏死时，血清中的肌酸激酶含量会大幅上升，而心肌损伤发展到后期心肌细胞大量坏死而引起心脏衰竭，所以血清中肌酸激酶的含量也可以作为衡量心脏衰竭的指标。由表1可见，经过治疗，治疗组的肌酸激酶活性水平明显低于模型组。由此可见，I3C和DIM及其衍生化合物可以显著减少阿霉素引起的心肌细胞坏死，延缓心脏衰竭的发作，减轻阿霉素对心脏的损害。
心肌损伤组织学评分
取实验小鼠心脏组织，石蜡包埋，切片，苏木精-伊红染色，随机镜检，按照心肌损伤的程度进行组织学评分，评分标准为0＝无损伤，1＝轻度纤维化，2＝中度纤维化和轻度心肌坏死，3＝严重纤维化伴有中度心肌坏死，4＝重度心肌坏死
动物生存率计算
计算实验进行到第8周时的动物生存率。实验结果数据见表1。
治疗实验表明，经I3C、DIM及其衍生物治疗后的阿霉素诱导的的小鼠血清中肌酸激酶含量明显降低，治疗组的小鼠心肌损伤度明显减小、肌酸激酶活性水平明显低于模型组、小鼠的生存率得以提高，说明使用I3C、DIM或其衍生物的口服液体制剂能较好的治疗阿霉素等蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭。
本发明提出了吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及其衍生化合物在制备治疗蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭药物中的新的应用，该药物能够保护机体免受由于阿霉素等蒽环霉素类抗癌药物产生的自由基损伤，从而抑制和阻断蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭的发作。吲哚-3-甲醇和二吲哚甲烷及其衍生化合物在蒽环类化疗药物诱导的心脏衰竭的动物模型中取得很好的疗效，同时，本发明所使用的小分子药物易于获取，价格低廉，性质稳定，便于保存和运输，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面的实验例用以解释本发明，但是并非对本发明所要求保护的实质内容的限定。
【化合物制备】
实施例1
(5-氯吲哚-3-甲醇及5，5’-二氯二吲哚甲烷的制备)
将0.86ml磷酰氯缓慢加入到2.9ml预先冷却至0℃的二甲基甲酰胺中。将8.6mmol 5-氯吲哚(购于南京锐马精细化工有限公司)溶解于1.0ml的二甲基甲酰胺中，然后缓慢加入前述预冷的磷酰氯溶液中，所形成的悬浮液在37℃加热60分钟，直至澄清的黄色溶液变成淡黄色的糊状物质。然后向此糊状物质中加入1ml的冰水，再缓慢加入10ml含有3.75克KOH的水溶液。将此混合物加热至煮沸后冷却，过滤，水洗，空气中干燥即可获得5-氯吲哚-3-乙醛。
将1.0克5-氯吲哚-3-乙醛溶于5.0ml甲醇，持续加入固体硼氢化钠，直至过量。然后向反应物中加入50ml水，冷却至0℃，过滤，避光真空干燥获得5-氯吲哚-3-甲醇，得率约90％。
将1.0克5-氯吲哚-3-甲醇加入到pH为5.5的磷酸缓冲液中，室温搅拌6小时，反应过程通过薄层层析(TLC)加以监测。反应产物过滤，避光真空干燥即获得5，5’-二氯二吲哚甲烷，得率约85％。
实施例2
(5-硝基吲哚-3-甲醇及5，5’-二硝基二吲哚甲烷的制备)
5-硝基吲哚可以通过商业购买获得(南京锐马精细化工有限公司)。将0.92ml磷酰氯缓慢加入到2.9ml预先冷却至0℃的二甲基甲酰胺中。将8.2mmol 5-硝基吲哚溶解于1.0ml的二甲基甲酰胺中，然后缓慢加入前述预冷的磷酰氯溶液中，所形成的悬浮液在42℃加热90分钟，直至澄清的黄色溶液变成淡黄色的糊状物质。然后向此糊状物质中加入1ml的冰水，再缓慢加入10ml含有3.75克KOH的水溶液。将此混合物加热至煮沸后冷却，过滤，水洗，空气中干燥即可获得5-硝基吲哚-3-乙醛。
将1.0克5-硝基吲哚-3-乙醛溶于5.0ml甲醇，持续加入固体硼氢化钠，直至过量。然后向反应物中加入50ml水，冷却至0℃，过滤，避光真空干燥获得5-硝基吲哚-3-甲醇，得率约87％。
将1.0克5-硝基吲哚-3-甲醇加入到pH为5.5的磷酸缓冲液中，室温搅拌6小时，反应过程通过薄层层析(TLC)加以监测。反应产物过滤，避光真空干燥即获得5，5’-二硝基双吲哚甲烷，得率约80％。
实施例3
(2-戊基吲哚-3-甲醇及2，2’-二戊基-二吲哚甲烷的制备)
2-戊基吲哚可以通过商业购买获得(南京锐马精细化工有限公司)。将0.82ml磷酰氯缓慢加入到2.9ml预先冷却至0℃的二甲基甲酰胺中。将9.2mmol 2-戊基吲哚溶解于1.0ml的二甲基甲酰胺中，然后缓慢加入前述预冷的磷酰氯溶液中，所形成的悬浮液在37℃加热40-60分钟，直至澄清的黄色溶液变成淡黄色的糊状物质。然后向此糊状物质中加入1ml的冰水，再缓慢加入10ml含有3.75克KOH的水溶液。将此混合物加热至煮沸后冷却，过滤，水洗，空气中干燥即可获得2-戊基吲哚-3-乙醛。
将1.0克2-戊基吲哚-3-乙醛溶于5.0ml甲醇，持续加入固体硼氢化钠，直至过量。然后向反应物中加入50ml水，冷却至0℃，过滤，避光真空干燥获得2-戊基吲哚-3-甲醇，得率约85％。
将1.0克2-戊基吲哚-3-甲醇加入到pH为5.5的磷酸缓冲液中，室温搅拌10小时，反应过程通过薄层层析(TLC)加以监测。反应产物过滤，避光真空干燥即获得2，2’-二戊基双吲哚甲烷，得率约70％。
实施例4
(N-甲氧基吲哚-3-甲醇及N，N’-二甲氧基-二吲哚甲烷的制备)
N-甲氧基吲哚可以通过商业购买获得(南京锐马精细化工有限公司)。将0.86ml磷酰氯缓慢加入到2.9ml预先冷却至0℃的二甲基甲酰胺中。将8.9mmol N-甲氧基吲哚溶解于1.0ml的二甲基甲酰胺中，然后缓慢加入前述预冷的磷酰氯溶液中，所形成的悬浮液在40℃加热60-90分钟，直至澄清的黄色溶液变成淡黄色的糊状物质。然后向此糊状物质中加入1ml的冰水，再缓慢加入10ml含有3.75克KOH的水溶液。将此混合物加热至煮沸后冷却，过滤，水洗，空气中干燥即可获得N-甲氧基吲哚-3-乙醛。
将1.0克N-甲氧基吲哚-3-乙醛溶于5.0ml甲醇，持续加入固体硼氢化钠，直至过量。然后向反应物中加入50ml水，冷却至0℃，过滤，避光真空干燥获得N-甲氧基吲哚-3-甲醇，得率约80％。
将1.0克N-甲氧基吲哚-3-甲醇加入到pH为5.5的磷酸缓冲液中，室温搅拌12小时，反应过程通过薄层层析(TLC)加以监测。反应产物过滤，避光真空干燥即获得N，N’-二甲氧基双吲哚甲烷，得率约70％。
实施例5
(1-丁基-2-甲基吲哚-3-甲醇及1，1’-二丁基-2，2’-二甲基二吲哚甲烷的制备)
1-丁基-2-甲基吲哚可以通过商业购买获得(南京锐马精细化工有限公司)。将0.82ml磷酰氯缓慢加入到2.9ml预先冷却至0℃的二甲基甲酰胺中。将8.2mmol 1-丁基-2-甲基溶解于1.0ml的二甲基甲酰胺中，然后缓慢加入前述预冷的磷酰氯溶液中，所形成的悬浮液在42℃加热90分钟，直至澄清的黄色溶液变成淡黄色的糊状物质。然后向此糊状物质中加入1ml的冰水，再缓慢加入10ml含有3.8克KOH的水溶液。将此混合物加热至煮沸后冷却，过滤，水洗，空气中干燥即可获得1-丁基-2-甲基吲哚-3-乙醛。
将1.0克1-丁基-2-甲基吲哚-3-乙醛溶于5.0ml甲醇，持续加入固体硼氢化钠，直至过量。然后向反应物中加入50ml水，冷却至0℃，过滤，避光真空干燥获得1-丁基-2-甲基吲哚-3-甲醇，得率约85％。
将1.0克1-丁基-2-甲基吲哚-3-甲醇加入到pH为5.5的磷酸缓冲液中，室温搅拌6小时，反应过程通过薄层层析(TLC)加以监测。反应产物过滤，避光真空干燥即获得1，1’-二丁基-2，2’-二甲基双吲哚甲烷，得率约80％。
实施例6
(4-溴吲哚-3-甲醇及4，4’-二溴二吲哚甲烷的制备)
将0.86ml磷酰氯缓慢加入到2.9ml预先冷却至0℃的二甲基甲酰胺中。将8.6mmol 4-溴吲哚(购于南京锐马精细化工有限公司)溶解于1.0ml的二甲基甲酰胺中，然后缓慢加入前述预冷的磷酰氯溶液中，所形成的悬浮液在37℃加热60分钟，直至澄清的黄色溶液变成淡黄色的糊状物质。然后向此糊状物质中加入1ml的冰水，再缓慢加入10ml含有3.75克KOH的水溶液。将此混合物加热至煮沸后冷却，过滤，水洗，空气中干燥即可获得4-溴吲哚-3-乙醛。
将1.0克4-溴吲哚-3-乙醛溶于5.0ml甲醇，持续加入固体硼氢化钠，直至过量。然后向反应物中加入50ml水，冷却至0℃，过滤，避光真空干燥获得4-溴吲哚-3-甲醇，得率约90％。
将1.0克4-溴吲哚-3-甲醇加入到pH为5.5的磷酸缓冲液中，室温搅拌6小时，反应过程通过薄层层析(TLC)加以监测。反应产物过滤，避光真空干燥即获得4，4’-二溴二吲哚甲烷，得率约85％。
【动物实验】
动物实验例1
(I3C、DIM及其衍生化合物的口服液体制剂对阿霉素诱导的的小鼠心脏衰竭模型的治疗)
将I3C、DIM、5-氯吲哚-3-甲醇(5-Cl-I3C)，5，5’-二氯二吲哚甲烷(5，5’-Cl-DIM)，2-戊基吲哚-3-甲醇(2-C5-I3C)，2，2’-二戊基-二吲哚甲烷(2，2’-C5-DIM)，5-硝基吲哚-3-甲醇(5-NO-I3C)，5，5’-二硝基二吲哚甲烷(5，5’-NO-DIM)，N-甲氧基吲哚-3-甲醇(N-MOE-I3C)、N，N’-二甲氧基-二吲哚甲烷(N，N’-MOE-DIM)，1-丁基-2-甲基吲哚-3-甲醇(1Bu-2Me-I3C)及1，1’-二丁基-2，2’-二甲基二吲哚甲烷(1，1’Bu-2，2’Me-DIM)，4-溴吲哚-3-甲醇(4Br-I3C)及4，4’-二溴二吲哚甲烷(4，4’Br-DIM)用玉米油溶解配成2.0mg/ml口服储液备用。取雌性ICR小鼠220只，体重16-18g，将小鼠随机分成11组，每组20只，即阿霉素诱导的心脏衰竭模型组、分别用I3C、DIM、5-氯吲哚-3-甲醇，5，5’-氯二吲哚甲烷，2-戊基吲哚-3-甲醇，2，2’-戊基-二吲哚甲烷，5-硝基吲哚-3-甲醇，5，5’-硝基二吲哚甲烷，N-甲氧基吲哚-3-甲醇及N，N’-甲氧基-二吲哚甲烷、1-丁基-2-甲基吲哚-3-甲醇(1Bu-2Me-I3C)及1，1’-二丁基-2，2’-二甲基二吲哚甲烷(1，1’Bu-2，2’Me-DIM)，4-溴吲哚-3-甲醇(4Br-I3C)及4，4’-二溴二吲哚甲烷(4，4’Br-DIM)治疗的治疗组，每组小鼠腹腔注射阿霉素的磷酸缓冲液(200mg/kg)，每周给药三次。建立模型当周开始治疗，治疗组按20mg/kg灌胃给药，模型组给相应量的玉米油，每周给药两次。模型建立四周后处死10只，取全血，做肌酸激酶活性水平测定和心肌损伤程度的组织学检测。每组的剩余10只小鼠继续该实验至第8周，计算动物生存率。
肌酸激酶的测定
取小鼠血清，使用商用试剂盒测定肌酸激酶活性水平。
肌酸激酶主要存在于心肌细胞浆内，其细胞内浓度高于血清中1000-3000倍，当心肌细胞坏死时，血清中的肌酸激酶含量会大幅上升，而心肌损伤发展到后期心肌细胞大量坏死而引起心脏衰竭，所以血清中肌酸激酶的含量也可以作为衡量心脏衰竭的指标。由表1可见，经过治疗，治疗组的肌酸激酶活性水平明显低于模型组。由此可见，I3C和DIM及其衍生化合物可以显著减少阿霉素引起的心肌细胞坏死，延缓心脏衰竭的发作，减轻阿霉素对心脏的损害。
心肌损伤组织学评分
取实验小鼠心脏组织，石蜡包埋，切片，苏木精-伊红染色，随机镜检，按照心肌损伤的程度进行组织学评分，评分标准为0＝无损伤，1＝轻度纤维化，2＝中度纤维化和轻度心肌坏死，3＝严重纤维化伴有中度心肌坏死，4＝重度心肌坏死
动物生存率计算
计算实验进行到第8周时的动物生存率。
表1：I3C，DIM及其衍生物口服给药的药效测定
| 组别 | 肌酸激酶(U/ml血清) | 心肌损伤度 | 生存率(％) |
| 模型组 | 2.31±0.22 | 3.6 | 20 |
| I3C | 0.56±0.08* | 1.9 | 60 |
| DIM | 0.43±0.05* | 0.8 | 80 |
| 5-Cl-I3C | 0.83±0.35* | 2.2 | 50 |
| 5，5’-Cl-DIM | 0.77±0.28* | 1.8 | 60 |
| 2-C5-I3C | 1.26±0.44* | 3.1 | 40 |
| 2，2’-C5-DIM | 1.11±0.30* | 2.5 | 40 |
| 5-NO-I3C | 0.57±0.12* | 2.0 | 60 |
| 5，5’-NO-DIM | 0.46±0.09* | 1.2 | 80 |
| N-MOE-I3C | 0.71±0.23* | 1.9 | 50 |
| N，N’-MOE-DIM | 0.63±0.09* | 1.0 | 70 |
| 1Bu-2Me-I3C | 1.03±0.35* | 2.7 | 40 |
| 1，1’Bu-2，2’Me-DIM | 0.93±0.26* | 1.8 | 50 |
| 4Br-I3C | 0.80±0.29* | 2.1 | 50 |
| 4，4’Br-DIM | 0.73±0.21* | 1.7 | 60 |
数据均以平均值±标准差的形式加以显示，显著性差异通过ANOVA检验加以确定。
*代表P≤0.05
治疗实验表明，经I3C、DIM或其衍生物治疗后的阿霉素诱导的的小鼠血清中肌酸激酶含量明显降低，治疗组的小鼠心肌损伤度明显减小、肌酸激酶活性水平明显低于模型组、小鼠的生存率得以提高，说明使用I3C、DIM或其衍生物的口服液体制剂能较好的治疗阿霉素等蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭。
动物实验例2
(I3C、DIM及其衍生化合物的水溶液注射制剂对阿霉素导致的小鼠心脏衰竭模型的治疗)
将I3C、DIM、5-氯吲哚-3-甲醇(5-Cl-I3C)，5，5’-氯二吲哚甲烷(5，5’-Cl-DIM)，2-戊基吲哚-3-甲醇(2-C5-I3C)，2，2’-戊基-二吲哚甲烷(2，2’-C5-DIM)，5-硝基吲哚-3-甲醇(5-NO-I3C)，5，5’-硝基二吲哚甲烷(5，5’-NO-DIM)，N-甲氧基吲哚-3-甲醇(N-MOE-I3C)及N，N’-甲氧基-二吲哚甲烷(N，N’-MOE-DIM)，1-丁基-2-甲基吲哚-3-甲醇(1Bu-2Me-I3C)及1，1’-二丁基-2，2’-二甲基二吲哚甲烷(1，1’Bu-2，2’Me-DIM)，4-溴吲哚-3-甲醇(4Br-I3C)及4，4’-二溴二吲哚甲烷(4，4’Br-DIM)用环糊精和生理盐水配制成1.0mg/kg的储液备用。小鼠阿霉素诱导的心脏衰竭模型建立参照实施1，将小鼠随机分成11组，每组20只，即阿霉素诱导的心脏衰竭模型组、分别用I3C、DIM、5-氯吲哚-3-甲醇，5，5’-氯二吲哚甲烷，2-戊基吲哚-3-甲醇，2，2’-戊基-二吲哚甲烷，5-硝基吲哚-3-甲醇，5，5’-硝基二吲哚甲烷，N-甲氧基吲哚-3-甲醇及N，N’-甲氧基-二吲哚甲烷，1-丁基-2-甲基吲哚-3-甲醇(1Bu-2Me-I3C)及1，1’-二丁基-2，2’-二甲基二吲哚甲烷(1，1’Bu-2，2’Me-DIM)，4-溴吲哚-3-甲醇(4Br-I3C)及4，4’-二溴二吲哚甲烷(4，4’Br-DIM)治疗的治疗组，每组小鼠腹腔注射阿霉素的磷酸缓冲液(200mg/kg)，每周给药三次。建立模型当周开始治疗，治疗组按20mg/kg注射给DIM，模型组给同等量的生理盐水，每周给药三次。模型建立四周后处死10只，取全血，做肌酸激酶活性水平测定和心肌损伤程度的组织学检测。每组的剩余10只小鼠继续该实验至第8周，计算动物生存率。肌酸激酶活性测定，心肌损伤程度组织学检测，和小鼠生存率计算参见治疗实验例1。
如下表2所示，腹腔注射I3C、DIM及其衍生化合物的水溶液注射制剂同样可以减缓小鼠心脏衰竭的发作。
表2：I3C、DIM及其衍生物水溶性制剂腹腔给药的药效测定
| 组别 | 肌酸激酶(U/ml血清) | 心肌损伤度 | 生存率 |
| 模型组 | 2.43±0.17 | 3.8 | 10 |
| I3C | 0.45±0.09* | 1.6 | 70 |
| DIM | 0.32±0.07* | 0.5 | 90 |
| 5-Cl-I3C | 0.75±0.24* | 2.2 | 50 |
| 5，5’-Cl-DIM | 0.66±0.19* | 1.8 | 60 |
| 2-C5-I3C | 1.01±0.31* | 3.1 | 30 |
| 2，2’-C5-DIM | 0.92±0.26* | 2.5 | 50 |
| 5-NO-I3C | 0.52±0.07* | 2.0 | 60 |
| 5，5’-NO-DIM | 0.43±0.11* | 1.2 | 80 |
| N-MOE-I3C | 0.62±0.14* | 1.9 | 50 |
| N，N’-MOE-DIM | 0.54±±0.10* | 1.0 | 80 |
| 1Bu-2Me-I3C | 0.83±±0.16* | 2.2 | 40 |
| 1，1’Bu-2，2’Me-DIM | 0.72±0.12* | 1.6 | 60 |
| 4Br-I3C | 0.72±0.23* | 1.8 | 50 |
| 4，4’Br-DIM | 0.68±0.14* | 1.2 | 60 |
数据均以平均值±标准差的形式加以显示，显著性差异通过ANOVA检验加以确定。
*代表P≤0.05
治疗结果表明，经I3C、DIM或其衍生物治疗后的阿霉素诱导的的小鼠血清中肌酸激酶含量明显降低，治疗组的小鼠心肌损伤度明显减小、肌酸激酶活性水平明显低于模型组、小鼠的生存率得以提高，说明使用I3C、DIM或其衍生物的注射制剂能较好的治疗阿霉素等蒽环霉素类抗癌药物引起的心脏衰竭。
Claims (8)
1.吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及其衍生物在制备治疗蒽环抗癌药引起的心脏衰竭药物中的应用，所述衍生物为具有下述结构式(I)的化合物，
结构式(I)中，R1为氢或C1-C10烷基或C1-C10烷氧基；R2为氢或C1-C10烷基或C1-C10烷氧基；R5为氢或卤素取代基或硝基；R4、R6、R7均为氢；且R1、R2、R4、R5、R6、R7不同时为H。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：结构式(I)中，R1、R2、R4、R6、R7均为氢，R5为卤素取代基或硝基。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：结构式(I)中，R2、R4、R5、R6、R7均为氢，R1为C1-C10烷基或C1-C10烷氧基。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：结构式(I)中，R1、R4、R5、R6、R7均为氢，R2为C1-C10烷基或C1-C10烷氧基。
5.吲哚-3-甲醇、二吲哚甲烷及其衍生物在制备治疗蒽环抗癌药引起的心脏衰竭药物中的应用，所述衍生物为具有下述结构式(II)的化合物，
结构式(II)中，R1和R1’为氢或C1-C10烷基或C1-C10烷氧基；R2和R2’为氢或C1-C10烷基或C1-C10烷氧基；R5和R5’为氢或卤素取代基或硝基；R4、R6、R7、R4’、R6’、R7’均为氢，且R1、R2、R4、R5、R6、R7、R1’、R2’、R4’、R5’、R6’、R7’不同时为H。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：结构式(II)中，R1、R2、R4、R6、R7、R1’、R2’、R4’、R6’、R7’均为氢，R5和R5’同时为卤素取代基或硝基。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：结构式(II)中，R2、R4、R5、R6、R7、R2’、R4’、R5’、R6’、R7’均为氢，R1和R1’同时为C1-C10烷基或C1-C10烷氧基。
8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：结构式(II)中，R1、R4、R5、R6、R7、R1’、R4’、R5’、R6’、R7’均为氢，R2和R2’同时为C1-C10烷基或C1-C10烷氧基。
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