CN102232945A - 用于抑制膀胱癌肿瘤细胞生长的牛樟芝环己烯酮化合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化合物的新用途，本发明是由牛樟芝萃取物中分离纯化而得4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮，该环己烯酮化合物可应用于抑制膀胱癌肿瘤细胞的生长，同时可应用于抑制膀胱癌肿瘤细胞生长的医药组合物中。

Description

用于抑制膀胱癌肿瘤细胞生长的牛樟芝环己烯酮化合物

技术领域

本发明涉及一种化合物的新应用，尤其涉及一种利用由牛樟芝(Antrodiacinnamomea)萃取物中所分离纯化的化合物抑制膀胱癌肿瘤细胞生长的用途。

背景技术

根据流行病学的调查，膀胱癌(bladder cancer)为泌尿生殖系统肿瘤中最常见的癌症，而且发生率有逐年增加的趋势，常好发于男性，男性的发生率通常是女性的二到五倍。膀胱癌的发生与许多因素有关，而依据统计，与经常暴露于存在有化学致癌物如染料中的苯胺(aniline)或芳香胺(aromatic amine)类化合物的环境下有密切关系，譬如油漆工、皮革工人、卡车司机及铅管工人等较易罹患膀胱癌，其它危险因子包括抽烟、咖啡、茶、止痛药、人工甘味剂或慢性泌尿道发炎等也有可能导致膀胱癌的发生。

由于膀胱的位置是在下腹部的骨盆腔内，故膀胱癌初期多半无法直接被触诊到，较难及早发现并适时给予治疗，当患者出现血尿、频尿、解尿困难、解尿疼痛、尿急与尿液滞留、膀胱炎、上泌尿道感染等不适症状时，大多已非初期癌症，常导致治疗成效有限及预后状况不佳。临床上，膀胱癌的治疗会依肿瘤的大小、侵犯程度及病患身体状况的不同，由医师评估后，进行手术切除治疗、化学药物治疗及放射线治疗等，然而尽管随着医药科技的进步，手术、化学疗法或放射线疗法在膀胱癌的治疗成绩都有明显的提升，但化疗或放射线治疗会引发许多副作用或并发症，此外，研究指出由于膀胱癌治疗后常会有复发与转移的情况，实际上其整体治疗率(五年存活率)并没有明显的改善。因此可有效治疗膀胱癌且不易产生副作用的物质的研发是迫切需要的。

牛樟芝(Antrodia cinnamomea)，在台湾民间又称为樟菇、樟菰、樟内菰、牛樟菇或红樟，是本省独有的药用菇类，其是属于非褶菌目(Aphyllophorales)、多孔菌科((Polyporaceae)的多年生蕈菌类。由于樟芝在自然界中仅寄生于台湾特有的保育类牛樟木树干的中空心材内壁组织上，加上人为的盗伐，使得寄生于其中方能生长的野生牛樟芝数量更形稀少，且由于在自然状态下樟芝子实体的生长相当缓慢，所以野生樟芝数量稀少且价格昂贵。

牛樟芝的子实体为多年生，无柄，呈木栓质至木质，其具强烈的樟树香气，且形态多变化，有板状、钟状、马蹄状或塔状。初生时为扁平型并呈鲜红色，之后其周边会呈现放射反卷状，并向四周扩展生长，颜色也转变为淡红褐色或淡黄褐色，并有许多细孔，且其是为牛樟芝的药用价值最丰富的部位。

在台湾民俗医学上，牛樟芝具有祛风行气、化瘀活血、温中消积、解毒消肿以及镇静止痛的功效，并视为上好的解毒剂，凡食物中毒，腹泻，呕吐，农药中毒均有解毒作用，此外对改善肝、胃机能障碍及血液循环疾病均具有辅助治疗功效。牛樟芝如同一般食药用的蕈菇类，具有许多复杂的成分，已知的生理活性成分中，包括：三萜类化合物(triterpenoids)、多醣体(polysaccharides，如β-D-葡聚醣)、腺苷(adenosine)、维生素(如维生素B、烟碱酸)、蛋白质(含免疫球蛋白)、超氧歧化酵素(superoxide dismutase，SOD)、微量元素(如：钙、磷、锗)、核酸、固醇类以及血压稳定物质(如antodia acid)等，此些生理活性成分被认为具有抗肿瘤、增加免疫能力、抗过敏、抗病菌、抗高血压、降血糖及降胆固醇等多种功效，且有助于护肝及肝脏相关疾病的治疗。

有关樟芝的成分研究，大多着重在大分子的多醣体(polysaccharides)和小分子的三萜类(triterpenoids)和固醇类(steroids)，其中，樟芝含有大分子的多醣体，以不同单糖组成存在于其子实体及菌丝体中，但经光谱分析后皆含有具生理活性的β-D-葡聚醣(β-D-glucans)；三萜类化合物是由三十个碳元素结合成六角形或五角形天然化合物的总称，牛樟芝所具的苦味即主要来自三萜类此成分，且其也是被研究最多的成份。从子实体得到的三萜类化合物有antrocin、4，7-二甲氧基-5-甲基-1，3-苯并二氧环(4，7-dimethoxy-5-methyl-1，3-benzodioxole)和2，2′，5，5′-四甲氧基-3，4，3′，4′-双-亚甲二氧基-6，6′-二甲基联苯(2，2′，5，5′-teramethoxy-3，4，3′，4′-bi-methylenedioxy-6，6′-dimethylbiphenyl)(Chiang et al.，1995)，以麦角甾烷(ergostane)为骨架的新三萜类化合物antcin A、antcin B、antcin C antcin E、antcin F、methyl antcinate G和methyl antcinate H(Cherng et al.，1995，1996)。子实体另含以麦角甾烷为骨架的化合物包含Zhankuic acid A、B及C zhankuic acid D和zhankuic acid E(Chen and Yang，1995；Yang 1996)，以羊毛甾烷(lanostane)为骨架的新化合物15α-乙酰-去氢硫色多孔菌酸(15α-acetyl-dehydrosulphurenic acid)、去氢齿孔酸(dehydroeburicoic acid)与去水硫色多孔菌酸(dehydrasulphurenic acid)。

虽然由目前诸多的实验可得知牛樟芝萃取物具有前述功效，且其所含成分也陆续被分析出，但究竟萃取物中的何种有效成分可促成牛樟芝的抑制癌症功效，并未发表具体的相关有效成分，有待进一步实验研究来厘清，故若能找出该萃取物中所含真正有效抑制肿瘤生长的成分，将有利于牛樟芝抑癌相关机转的研究，并对牛樟芝应用于癌症例如膀胱癌的治疗与预防有莫大的帮助。

发明内容

为明了牛樟芝萃取物中究竟是何成分具有抑癌的效果，本发明由牛樟芝萃取物中分离纯化出具下列结构式(1)的化合物；

其中，X是氧(O)或硫(S)，Y是氧或硫；R₁是氢基(H)、甲基(CH₃)或(CH₂)m-CH₃，R₂是氢基、甲基或(CH₂)m-CH₃，R₃是氢基、甲基或(CH₂)m-CH₃，m＝1～12；n＝1～12。

如式(1)结构式的化合物中，较佳者为如下所示式(2)的化合物：

式(2)的化合物，其化学名为4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮(4-hydroxy-2，3-dimethoxy-6-methyl-5(3，7，11-trimethyl-dodeca-2，6，10-trienyl)-cyclohex-2-enone)，分子式为C₂₄H₃₈O₄，外观为淡黄色粉末状，分子量为390。

本发明中式(1)、式(2)的化合物是分离纯化自牛樟芝水萃取物或有机溶剂萃取物，有机溶剂可包括醇类(例如甲醇、乙醇或丙醇)、酯类(例如乙酸乙酯)、烷类(例如己烷)或卤烷(例如氯甲烷、氯乙烷)，但并不以此为限，其中较佳者为醇类，更佳者为乙醇。

藉由前述化合物，本发明是将其应用于抑制肿瘤细胞生长上，使能进一步应用包括于治疗癌症的医药组合物中，增益癌症的治疗效果。本发明对该化合物的应用范围包括对于膀胱癌肿瘤细胞的生长抑制，藉由抑制该等肿瘤细胞的迅速生长，进而抑制肿瘤的增生，而延缓肿瘤的恶化。其中，较佳的化合物是式(2)的4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮。

另一方面，本发明中也可将式(1)或/与式(2)的化合物利用于抑制膀胱癌肿瘤细胞生长的医药组合物的成分中。前述医药组合物除包括有效剂量的式(1)或/与式(2)的化合物外，尚可包括药学上可接受的载体。载体可为赋形剂(如水)、填充剂(如蔗糖或淀粉)、黏合剂(如纤维素衍生物)、稀释剂、崩解剂、吸收促进剂或甜味剂，但并未仅限于此。本发明医药组合物可依一般已知药学的制备方法生产制造，将式(1)或/与式(2)有效成分剂量与一种以上的载体相混合，制备出所需的剂型，此剂型可包括锭剂、粉剂、粒剂、胶囊或其它液体制剂，但未以此为限。

以下将进一步说明本发明的实施方式，下述所列举的实施例是用以阐明本发明，并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求书限定的范围为准。

具体实施方式

经萃取过后的牛樟芝水萃取物或有机溶剂萃取物，可进一步藉由高效液相层析加以分离纯化，之后再对每一分液(fraction)进行抑癌效果的测试。最后，则针对具抑癌效果的分液进行成分分析，将可能产生抑癌效果的成分分别进一步做膀胱癌肿瘤细胞的抑制效果测试。最终即发现本发明中如式(1)/式(2)的化合物是具有抑制膀胱癌肿瘤细胞生长的效果。

为方便说明本发明，以下将以式(2)的4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮化合物进行说明。此外，为证实4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮化合物对肿瘤细胞生长的抑制效果，本发明中是以MTT分析法，根据美国国家癌症研究所(National Cancer Institute，NCI)抗肿瘤药物筛检模式，对膀胱癌肿瘤细胞进行细胞存活率的测试。由该些测试证实，4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮对于膀胱癌肿瘤细胞：TSGH-8301细胞系可降低其存活率，相对之下并可同时降低生长半抑制率所需浓度(即IC₅₀值)，因此得藉由4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮，应用于膀胱癌肿瘤细胞的生长抑制上，而进一步可利用于膀胱癌的治疗。兹对前述实施方式详尽说明如下。

实施例1：

4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮的分离

将100克左右的牛樟芝菌丝体、子实体或二者的混合物，置入三角锥形瓶中，加入适当比例的水与醇类(70％～100％醇类水溶液)，其中该醇类较佳为乙醇，于20～25℃下搅拌萃取至少1小时以上，之后以滤纸及0.45μm滤膜过滤，收集滤液即得牛樟芝萃取液。

将前述收集的牛樟芝萃取液，利用高效液相层析仪(High PerformanceLiquid chromatography)，以RP 18的层析管(column)进行分析，并以甲醇(A)及0.1％～0.5％醋酸水溶液(B)做为移动相(mobile phase)(其溶液比例是：0～10分钟，B比例为95％～20％；10～20分钟，B比例为20％～10％；20～35分钟，B比例为10％～90％；35～40分钟，B比例为10％～95％)，在每分钟1ml的速度下洗提，同时以紫外-可见光全波长侦测器分析。

将25分钟至30分钟的洗提液收集浓缩即可得淡黄色粉末状的固体产物，此即4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮。经分析，其分子式为C₂₄H₃₈O₄，分子量390，熔点(m.p.)为48℃～52℃。核磁共振(NMR)分析值则如下所示：¹H-NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.51、1.67、1.71、1.75、1.94、2.03、2.07、2.22、2.25、3.68、4.05、5.07与5.14。¹³C-NMR(CDCl₃)δ(ppm)：12.31、16.1、16.12、17.67、25.67、26.44、26.74、27.00、39.71、39.81、4.027、43.34、59.22、60.59、120.97、123.84、124.30、131.32、135.35、135.92、138.05、160.45与197.12。

实施例2：

体外抗膀胱癌肿瘤细胞的活性测试

为进一步测试实施例1中所发现化合物对肿瘤细胞的抑制效果，本实施例将根据美国国家癌症研究所(National Cancer Institute，NCI)抗肿瘤药物筛检模式，首先取实施例1中所分离的4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮化合物，加入含有人类膀胱癌肿瘤细胞TSGH-8301的培养液中，进行肿瘤细胞存活性的测试。其中，细胞存活性的测试可采已知的MTT分析法进行分析，而膀胱癌肿瘤细胞TSGH-8301为人类膀胱癌细胞株(human bladder carcinoma cell line)。

MTT分析法是一种常见用于分析细胞增生(cell proliferation)、存活率(percent ofviable cells)以及细胞毒性(cytotoxicity)的分析方法。其中，MTT(3-[4，5-dimethylthiazol-2-yl]2，5-diphenyltetrazolium bromide)为黄色染剂，它可被活细胞吸收并被粒腺体中的琥珀酸四唑还原酶(succinate tetrazoliumreductase)还原成不溶水性且呈蓝紫色的formazan，因此藉由formazan形成与否，即可判断并计算细胞的存活率。

首先将人类膀胱癌细胞TSGH-8301于含有10％胎牛血清(fetal bovine serum)的DMEM培养基进行培养，该培养基尚包含100IU/ml的盘尼希林(Penicillin)，及100mg/ml的链霉素(Streptomycin)，并于5％CO₂，37℃环境中培养24小时。将增生后的细胞以PBS清洗一次，并以1倍的胰蛋白酶-EDTA处理细胞，随后于1,200rpm下离心5分钟，将细胞沈淀并丢弃上清液。之后加入10ml的新培养液，轻微摇晃使细胞再次悬浮，再将细胞分置于96孔微量盘内。测试时，分别于每一孔内加入30、10、3、1、0.3、0.1与0.03μg/ml的牛樟芝萃取液作为对照组(未经纯化分离的总萃取物)；以及于每一孔内加入30、10、3、1、0.3、0.1与0.03μg/ml的4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮作为试验组，于37℃、5％CO₂下培养48小时。其后，于避光的环境下于每一孔内加入2.5mg/ml的MTT，反应4小时后再于每一孔内加入100μl的lysis buffer终止反应。最后以酵素免疫分析仪在570nm吸光波长下测定其吸光值，藉以计算细胞的存活率，并推算出其生长半抑制率所需浓度(即IC₅₀值)，其结果如表一所示。

表一：体外对膀胱癌肿瘤细胞存活率的测试结果

由表一中可知，藉由4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮的作用，其对于TSGH-8301人类膀胱癌肿瘤细胞的IC₅₀值为1.05μg/ml，相较于对照组牛樟芝萃取混合物所测得的IC₅₀值(表中未示)是低的多，因此可证实牛樟芝萃取物中的4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮确实能够利用于膀胱癌肿瘤细胞生长的抑制。

综上所述，本发明分离自牛樟芝的4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮化合物，可有效抑制膀胱癌肿瘤细胞的生长。另一方面，因牛樟芝环己烯酮化合物为天然萃取的物质，故其应用于抑制膀胱癌时，并不会引起患者不适或产生毒性、并发症等其它副作用，且其也可与化疗药剂并用，以减少化疗药物使用剂量并降低该些化疗药剂所引发的副作用；此外，也可将其制备成治疗膀胱癌的医药组合物，其中，该医药组合物除包含有效剂量的牛樟芝环己烯酮化合物外，尚可包括药学上可接受的载体。载体可为赋形剂(如水)、填充剂(如蔗糖或淀粉)、黏合剂(如纤维素衍生物)、稀释剂、崩解剂、吸收促进剂或甜味剂，但并未仅限于此。本发明医药组合物可依一般已知药学的制备方法生产制造，将有效成分剂量的牛樟芝环己烯酮化合物与一种以上的载体相混合，制备出所需的剂型，此剂型可包括锭剂、粉剂、粒剂、胶囊或其它液体制剂，但未以此为限。藉以达到治疗膀胱癌肿瘤疾病的目的。

Claims (16)

1.一种将具有下列结构式的化合物利用于制备抑制膀胱癌肿瘤细胞生长的药物的应用：

其中，X是氧(O)或硫(S)，Y是氧或硫；R₁是氢基(H)、甲基(CH₃)或(CH₂)_m-CH₃，R₂是氢基、甲基或(CH₂)_m-CH₃，R₃是氢基、甲基或(CH₂)_m-CH₃，m＝1～12；n＝1～12。

2.如权利要求1所述的应用，其中该化合物是4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮。

3.如权利要求2所述的应用，其中该化合物是由牛樟芝萃取物所分离制得。

4.如权利要求3所述的应用，其中该化合物是由牛樟芝的水萃取物所分离制得。

5.如权利要求3所述的应用，其中该化合物是由牛樟芝的有机溶剂萃取物所分离制得。

6.如权利要求5所述的应用，其中该有机溶剂是选自由酯类、醇类、烷类及卤烷组成的组。

7.如权利要求6所述的应用，其中该醇类是乙醇。

8.如权利要求1所述的应用，其中该膀胱癌肿瘤细胞是TSGH-8301细胞系。

9.一种用于抑制膀胱癌肿瘤细胞生长的医药组合物，包括有效剂量的权利要求1所述的化合物以及药学上可接受的载体。

10.如权利要求9所述的医药组合物，其中该化合物是4-羟基-2，3-二甲氧基-6-甲基-5(3，7，11-三甲基-2，6，10-十二碳三烯)-2-环己烯酮。

11.如权利要求10所述的医药组合物，其中该化合物是由牛樟芝萃取物所分离制得。

12.如权利要求11所述的医药组合物，其中该化合物是由牛樟芝的水萃取物所分离制得。

13.如权利要求11所述的医药组合物，其中该化合物是由牛樟芝的有机溶剂萃取物所分离制得。

14.如权利要求13所述的医药组合物，其中该有机溶剂是选自由酯类、醇类、烷类及卤烷组成的组。

15.如权利要求14所述的医药组合物，其中该醇类是乙醇。

16.如权利要求9所述的医药组合物，其中该膀胱癌肿瘤细胞是TSGH-8301细胞系。