CN103360329B

CN103360329B - 一类吩嗪化合物及其在制备抗肿瘤药物中的应用

Info

Publication number: CN103360329B
Application number: CN201310304568.8A
Authority: CN
Inventors: 鞠建华; 宋永相; 黄洪波; 张云
Original assignee: South China Sea Institute of Oceanology of CAS
Current assignee: South China Sea Institute of Oceanology of CAS
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: CN103360329A

Abstract

本发明公开了一类吩嗪化合物及其在制备抗肿瘤药物中的应用。本发明的吩嗪类化合物-化合物1和化合物2是新的化合物，其结构式如式（Ⅰ）所示，该吩嗪类化合物-化合物1和化合物2对肿瘤细胞具有抑制作用，可以用于制备抗肿瘤药物，用于治疗肿瘤，因此本发明为开发新的抗肿瘤药物提供了备选化合物，对开发中国海洋药物资源具有重要的意义。式（Ⅰ）中，化合物1：R=H；或化合物2：R=Me。

Description

一类吩嗪化合物及其在制备抗肿瘤药物中的应用

技术领域：

本发明属于天然产物领域，具体涉及两个吩嗪类化合物及其在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术：

长期以来，恶性肿瘤已成为严重危害人类生命和生活质量的主要疾病之一。据报道，恶性肿瘤已经成为我国居民首要死因，而且，随着经济的发展以及人们对环境保护的不力，恶性肿瘤的致死率还在不断增长。世界卫生组织预测，到2020年，将有2000万新发恶性肿瘤病例，其中死亡人数达1200万，且绝大部分将发生在发展中国家。对于恶性肿瘤的治疗，天然产物及其衍生物药物发挥着重要作用。据报道，1981年到2008年间，天然产物来源的抗肿瘤药物占上市抗肿瘤药物的60%以上，而且，新型天然产物及其衍生物作为新的抗肿瘤药物所占数量还在不断增加。

发明内容：

本发明的第一个目的是提供两个具有抗肿瘤活性的吩嗪类化合物或其药用盐。

本发明的吩嗪类化合物或其药用盐，其结构式如式（Ⅰ）所示：

式（Ⅰ）中，化合物1：R=H；或化合物2：R=Me。

本发明人通过对海洋放线菌StreptomycesniveusSCSIO3406发酵提取物的HPLC-DAD图谱分析，发现其所产次级代谢产物紫外吸收特征鲜明且比较少见，通过摇床放大发酵和提取纯化，分别从3406中得到化合物1和化合物2。经结构分析，其被确定为吩嗪类化合物，具体结构如式（Ⅰ）所示，其中化合物1：R=H；化合物2：R=Me。通过对化合物1和化合物2的抗肿瘤活性评价，发现化合物1和化合物2对神经胶质瘤细胞株（SF-268）、乳腺癌细胞株（MCF-7）、人大细胞肺癌细胞株（NCI-H460）和人肝癌细胞（HepG-2）具有抑制作用，尤其是化合物1对肿瘤细胞株SF-268和MCF-7的IC₅₀均<20μM，可以做为抗肿瘤药物开发的先导化合物。

因此本发明的第二个目的是提供如式（Ⅰ）所示的化合物1或化合物2，或其药用盐在制备抗肿瘤药物中的应用。

当为化合物1时，所述的抗肿瘤药物优选为抗神经胶质瘤、乳腺癌、人大细胞肺癌或人肝癌的药物，进一步优选为抗神经胶质瘤或乳腺癌的药物。

当为化合物2时，所述的抗肿瘤药物优选为抗神经胶质瘤、乳腺癌或人肝癌的药物，进一步优选为抗神经胶质瘤或乳腺癌的药物。

本发明的第三个目的是提供一种抗肿瘤药物，其特征在于，包括有效量的作为活性成份的如式（Ⅰ）所示的化合物1或化合物2，或其药用盐，和药学上可以接受的载体。

本发明的吩嗪类化合物-化合物1和化合物2是新的化合物，对肿瘤细胞具有抑制作用，可以用于制备抗肿瘤药物，用于治疗肿瘤，因此本发明为开发新的抗肿瘤药物提供了备选化合物，对开发中国海洋药物资源具有重要的意义。

本发明的海洋放线菌StreptomycesniveusSCSIO3406于2013年7月2日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC），地址：北京市朝阳区北辰西路1号院中科院微生物研究所，其保藏编号为：CGMCCNO.7863。

附图说明：

图1是化合物1-2的1H-1HCOSY和部分HMBC、NOESY相关信息，其中1代表化合物1，2代表化合物2。

具体实施方式：

以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

实施例1：

如式（Ⅰ）所示的化合物1或化合物2的制备和结构鉴定

一、如式（Ⅰ）所示的化合物1或化合物2的制备

1.种子培养：

（1）种子培养基配方：按质量分数100%计，包括可溶性淀粉0.5%，大豆粉0.5%，酵母膏0.2%，蛋白胨0.2%，K₂HPO₄0.05%，MgSO₄·7H₂O0.05%，NaCl0.4%，粗海盐0.3%，pH7.2-7.4，CaCO₃0.2%，余量为水。按照配方将上述物质混合在一起，配好后分装于250mL的锥形瓶中，每瓶装50mL，121℃灭菌20分钟，做为备用的种子培养基。

（2）种子的培养：将海洋放线菌StreptomycesniveusSCSIO3406的菌丝体或孢子接入到上述种子培养基中，以200rpm的转速、在28℃下、摇床培养36小时得种子培养液。

2．放大发酵培养：

（1）放大发酵培养基配方：按质量分数100%计，包括可溶性淀粉0.5%，大豆粉0.5%，酵母膏0.2%，蛋白胨0.2%，K₂HPO₄0.05%，MgSO₄·7H₂O0.05%，NaCl0.4%，粗海盐0.3%，pH7.2-7.4，CaCO₃0.2%，余量为水。按照配方将上述物质混合在一起，分批配好后共计24L放大发酵培养基，配好后分装于1000mL的锥形瓶中，每瓶装200mL，121℃灭菌20分钟，做为备用的放大发酵培养基。

（2）发酵培养：

在无菌操作下，将培养好的种子培养液分别接种于放大发酵培养基中，每1000ml锥形瓶（含200mL放大发酵培养基）接种一瓶种子培养液（50mL）。50ml种子培养液接入装有200mL放大发酵培养基的1000mL锥形瓶中，以200rpm的转速、在28℃下、摇床培养7天得海洋放线菌StreptomycesniveusSCSIO3406的发酵培养物。

3．提取分离：

将上述海洋放线菌StreptomycesniveusSCSIO3406的发酵培养物，以3600rpm离心，得上清发酵液和沉淀菌丝体。上清发酵液用丁酮等体积萃取3次，丁酮萃取液在低于40℃减压浓缩得发酵液浸膏；沉淀菌丝体用共计3L丙酮反复萃取三次，丙酮萃取液在低于40℃下减压浓缩得菌体浸膏；经HPLC-DAD检测后，合并发酵液浸膏和菌体浸膏共计得约25.3g浸膏。该浸膏用100-200目硅胶分离，经拌样、干法装柱后，采用氯仿/甲醇(100/0,98/2,95/5,92/8,90/10,80/20,50/50,v/v)梯度洗脱顺序得7个组分(A1-A7)。组分A1（氯仿/甲醇100/0洗脱的馏分）用石油醚/乙酸乙酯（P/E，v/v）以100%（体积分数）石油醚起始，以4%（体积分数）的梯度增加极性，进一步分离，分别得到组分B3-B5(P/E,92/8-84/16，v/v)和B6-B8(P/E,80/20-72/28，v/v)，合并组分B3-B5，在2.5ml/min的流速下，以274nm为检测波长，以90%乙腈（乙腈/水，v/v）等梯度进行半制备高压液相分离（SP-HPLC）（日立（HITACHI），紫外检测器为L-2455，泵为L-2130，柱子型号：反相柱为YMC-PackODS-Acolumn(250×10mm,5μm)），在23.7min保留时间处得化合物1（20.5mg）。合并组分B6-B8，用与组份B3-B5相同的洗脱条件SP-HPLC制备得化合物2（12.4mg），其保留时间为22.8。

二、化合物1和化合物2的结构鉴定

对化合物1和化合物2进行结构分析测试，得到以下理化性质数据：

化合物1:黄色粉末;UV(CHCl₃)λ_max(logε)274(4.76),233(4.06)nm;IR(ATR)ν_max3566,2965,2926,2864,1533,1485,802,737cm^-1;¹H和¹³CNMR数据见表1;(+)-HRESIMSm/z349.1918[M+H]⁺(calcdforC₂₂H₂₅N₂O₂,349.1911),(+)-HRESIMSm/z371.1728[M+Na]⁺(calcdforC₂₂H₂₄N₂NaO₂,371.1730).

化合物2:黄色粉末;UV(CHCl₃)λ_max(logε)274(4.74),233(4.11)nm;IR(ATR)ν_max2955,2922,2851,1487,1150,804,739cm^-1;¹H和¹³CNMR数据见表1;(+)-HRESIMSm/z363.2074[M+H]⁺(calcdforC₂₃H₂₇N₂O₂,363.2067),(+)-HRESIMSm/z385.1887[M+Na]⁺(calcdforC₂₃H₂₆N₂NaO₂,385.1886).

表1化合物1和2在CDCl₃中的¹H(500MHz)和¹³CNMR(125HMz)数据

化合物1和化合物2的2DNMR相关信息如图1：

根据以上理化数据分析可知，化合物1和化合物2的具体结构如式（Ⅰ）。

式（Ⅰ）中，化合物1：R=H；或化合物2：R=Me。

实施例2：

对实施例1的吩嗪类化合物-化合物1和化合物2的抗肿瘤细胞的实验

采用国际通用的肿瘤细胞株，即：神经胶质瘤细胞株（SF-268），乳腺癌细胞株（MCF-7），人大细胞肺癌细胞株（NCI-H460），和人肝癌细胞（HepG-2）。试验方法为国际通用的SRB法：

1）细胞培养。根据细胞生长速度，将处于对数生长期的肿瘤细胞（神经胶质瘤细胞株（SF-268），乳腺癌细胞株（MCF-7），人大细胞肺癌细胞株（NCI-H460）或人肝癌细胞（HepG-2））以180μL/孔接种于96孔板，贴壁生长24小时。

2）加样品（药品）。每孔加20μL不同浓度的化合物1或化合物2的生理盐水溶液。并设相应浓度的生理盐水溶媒对照及无细胞凋零孔。

3）加药细胞培养。肿瘤细胞在37℃、5%的CO₂条件下培养72小时。

4）活性测试。经培养后的细胞，倾去培养液，每孔加入50μL的50%冷TCA固体细胞，然后采用0.4%的SRB染色30分钟，用1%的乙酸洗涤5次，空气干燥。最后加入200μL/孔的Tris溶液，酶标仪570nm波长测定OD值。以顺铂作为阳性对照。

5）活性报告。每株细胞系做三个平行实验，实验结果见表2：

表2：化合物1和2对肿瘤细胞株的抑制作用（IC₅₀,μM）

^a阳性对照

上述实验结果表明，化合物1和化合物2对肿瘤细胞有一定的抑制作用，尤其是化合物1对肿瘤细胞株SF-268和MCF-7的IC₅₀均在20μM以下，表现出中等的肿瘤细胞抑制活性。因此本发明可为研制新的抗肿瘤药物提供新的先导化合物，对中国海洋药物资源的开发具有重要意义。

综上，本发明为研制新的抗肿瘤药物提供了新的先导化合物，对开发中国海洋药物资源具有重要的意义。

Claims

1.吩嗪类化合物或其药用盐，其结构式如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中，化合物1：R＝H；或化合物2：R＝Me。

2.权利要求1所述的如式(Ⅰ)所示的吩嗪类化合物或其药用盐在制备抗肿瘤药物中的应用，其特征在于，当为化合物1时，所述的抗肿瘤药物为抗神经胶质瘤、乳腺癌、人大细胞肺癌或人肝癌的药物；当为化合物2时，所述的抗肿瘤药物为抗神经胶质瘤、乳腺癌或人肝癌的药物。

3.一种抗肿瘤药物，其特征在于，包括有效量的作为活性成份的权利要求1所述的如式(Ⅰ)所示的吩嗪类化合物或其药用盐和药学上可以接受的载体，其中，当为化合物1时，所述的抗肿瘤药物为抗神经胶质瘤、乳腺癌、人大细胞肺癌或人肝癌的药物；当为化合物2时，所述的抗肿瘤药物为抗神经胶质瘤、乳腺癌或人肝癌的药物。