CN104844548B - 一种吡喃酮类衍生物、其药物组合物、其制备方法及用途 - Google Patents

一种吡喃酮类衍生物、其药物组合物、其制备方法及用途 Download PDF

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Abstract

本发明属于医药化工领域，涉及一种吡喃酮类衍生物、其药物组合物、其制备方法及用途。具体地，本发明涉及式I所示的化合物，或其药学上可接受的盐。本发明的化合物能够有效地抑制肿瘤细胞，能够应用于肿瘤的防治。

Description

一种吡喃酮类衍生物、其药物组合物、其制备方法及用途
技术领域
本发明属于医药化工领域，涉及一种吡喃酮类衍生物、其药物组合物、其制备方法及用途。
背景技术
肿瘤是机体在各种致癌因素作用下，局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控，导致其克隆性异常增生而形成的新生物。一般将肿瘤分为良性和恶性两大类。所有的恶性肿瘤总称为癌症。
吡喃酮类化合物Rasfonin（结构式如下面的式A所示）是在2000年，由日本千叶大学和东京大学的研究者分别从真菌Taleromyces sp.3656-A1[参见，Journal ofAntibiotics(抗生素杂志).2000,53,848-850]和真菌Trichurus terrophilus[参见，120th Annual Meeting of the Pharmaceutical Society of Japan(第120届日本药学学会年会).Gifu,March2000,p.68.]的固体发酵提取物中分离到一个具有显著肿瘤和免疫抑制活性的化合物，命名为Rasfonin。
据报道，Rasfonin对癌基因ras诱导的肿瘤细胞株有显著的抑制活性（IC50为0.16μg/mL）[参见，Journal of Antibiotics(抗生素杂志).2000,53,848-850]，并分别对刀豆蛋白A（Con A）和脂多糖（LPS）诱导的小鼠脾脏淋巴细胞增殖有显著的免疫抑制活性（IC50分别为0.7和0.5μg/mL）[参见，Chemical&Pharmaceutical Bulletin(生物学与药学通报).2005,53,923-929]，由此可见，化合物Rasfonin具有潜在抗癌作用。
但是由于从自然资源中获得足够量的Rasfonin十分困难，所以，在很长一段时间内一直没有人能成功研究和开发该化合物。2005和2006年，Rasfonin分别被日本的Ishibashi研究组[参见，Tetrahedron(四面体杂志).2005,61,1827-1833]和美国的Boeckman研究组[参见，Journal of the American Chemical Society(美国化学会会志).2005,128,11032-11033]全合成，但合成方法非常复杂，产量非常微小，无法进一步进行抗癌机理的深入研究。2012年，中国专利201110453153公开了一种制备抗肿瘤化合物Rasfonin的方法及其专用菌株，能够大量制备抗肿瘤化合物Rasfonin。
目前，尚需要开发新的抗肿瘤化合物。
发明内容
本发明人经过深入的研究和创造性的劳动，得到了一种吡喃酮类衍生物（如下面的式I）。并且本发明人惊奇地发现，该化合物能够有效地抑制肿瘤细胞的增殖和/生长，具有作为或者用于制备抗肿瘤药物的潜力。由此提供了下述发明：
本发明的一个方面涉及式I所示的化合物，或其药学上可接受的盐：
本发明的另一方面涉及本发明所述的式I化合物的制备方法，包括以下步骤：
Rasfonin与3,4-二氯苯甲酰氯在DMAP催化下，在二氯甲烷中反应，得到式I化合物。具体地，如下面的反应方程式所示：
在本发明的一个实施方案中，将Rasfonin与3,4-二氯苯甲酰氯反应，得到Rasfonin结构中一个羟基被酰化的目标产物即式Ⅰ化合物。
本发明的再一方面涉及Rasfonin在制备本发明的式I化合物或其药学上可接受的盐中的用途。
本发明的再一方面涉及一种药物组合物，其含有本发明所述的式I化合物或其药学上可接受的盐，以及任选地一种或多种药学上可接受的辅料。
本发明还提供了含有式Ⅰ所示化合物或其药学上可接受的盐作为活性成分以及适合的辅料（载体或赋型剂）的药物组合物。所述的载体或赋形剂包括但不限于：离子交换剂，氧化铝，硬脂酸铝，卵磷脂，血清白蛋白如人血白蛋白，缓冲物质如磷酸盐，甘油，山梨酸，山梨酸钾，饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物，水，盐或电解质，如硫酸鱼精蛋白，磷酸氢二钠，磷酸氢钾，氯化钠，锌盐，胶态二氧化硅，三硅酸镁，聚乙烯吡咯烷酮，纤维素物质，聚乙二醇，羧甲基纤维素钠，聚丙烯酸酯，蜂蜡，羊毛脂等。可以按照本领域技术人员已知的常规方法将本发明药物组合物制成溶液剂、片剂、胶囊或注射剂等。
本发明式Ⅰ所示的化合物及其药物组合物可用于抗肿瘤治疗。
本发明式Ⅰ所示的化合物或含有它的药物组合物可以通过口服，非肠道用药，如皮下、静脉、肌内、腹膜内等途径给药，或借助一种外植储器用药。其中优选口服或注射给药。
本发明的再一方面涉及本发明的式I化合物或其药学上可接受的盐在制备抗肿瘤或者抑制肿瘤细胞的药物中的用途。
根据本发明任一项所述的用途，其中，所述肿瘤为选自肺癌、结肠癌、宫颈癌和膀胱癌中的任意一种或者多种。
根据本发明任一项所述的用途，其中，所述肿瘤细胞为选自肺癌细胞、结肠癌细胞、宫颈癌细胞和膀胱癌细胞中的任意一种或者多种。
根据本发明任一项所述的用途，其中，所述肺癌细胞为A549细胞；所述结肠癌细胞为SW480细胞或HCT116细胞；所述宫颈癌细胞为HeLa细胞；所述膀胱癌细胞为T24细胞。
本发明的再一方面涉及一种在体内或体外抑制肿瘤细胞的方法，包括使用有效量的本发明的式I化合物或其药学上可接受的盐的步骤。
根据本发明任一项所述的方法，其中，所述肿瘤细胞为选自肺癌细胞、结肠癌细胞、宫颈癌细胞和膀胱癌细胞中的任意一种或者多种。
根据本发明任一项所述的方法，其中，所述肺癌细胞为A549细胞；所述结肠癌细胞为SW480细胞或HCT116细胞；所述宫颈癌细胞为HeLa细胞；所述膀胱癌细胞为T24细胞。
在本发明的一个实施方案中，所述体外抑制肿瘤细胞的方法是非治疗目的的。
本发明的再一方面涉及一种治疗和/或预防和/辅助治疗肿瘤或者癌症的方法，包括使用有效量的本发明的式I化合物或其药学上可接受的盐的步骤。具体地，所述肿瘤为选自肺癌、结肠癌、宫颈癌和膀胱癌中的任意一种或者多种。
另外需要指出，本发明化合物的使用剂量和使用方法取决于诸多因素，包括患者的年龄、体重、性别、自然健康状况、营养状况、化合物的活性强度、服用时间、代谢速率、病症的严重程度以及诊治医师的主观判断。优选的使用剂量介于0.01－100mg/kg体重/天，其中最优剂量在0.1－10mg/kg体重/天。
本发明中，术语“有效量”是指可在受试者中实现治疗、预防、减轻和/或缓解本发明所述疾病或病症的剂量。
术语“受试者”可以指患者或者其它接受本发明组合物以治疗、预防、减轻和/或缓解本发明所述疾病或病症的动物，特别是哺乳动物，例如人、狗、猴、牛、马等。
如本文所述的，术语“疾病和/或病症”是指所述受试者的一种身体状态，该身体状态与本发明所述疾病和/或病症有关。
有益效果
本发明的化合物能够有效地抑制肿瘤细胞，能够应用于肿瘤的防治。
附图说明
图1为式I所示化合物的核磁共振1H-NMR谱图。
图2为肿瘤细胞对式I所示化合物的剂量效应图，肿瘤细胞包括肺癌细胞（A549）、结肠癌细胞（SW480、HCT116）、宫颈癌细胞（HeLa）和膀胱癌细胞（T24）。
图3为式I所示化合物对肿瘤细胞[肺癌细胞（A549）结肠癌细胞（SW480、HCT116）、宫颈癌细胞（HeLa）和膀胱癌细胞（T24）]的IC50值。
图4为阳性对照药物顺铂（DDP）对肿瘤细胞[肺癌细胞（A549）、结肠癌细胞（SW480、HCT116）、宫颈癌细胞（HeLa）和膀胱癌细胞（T24）]的IC50值。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1：式I化合物的制备
10mL三颈反应瓶中N2保护加入Rasfonin(15.0mg)、3,4-二氯苯甲酰氯反应试剂（按与Rasfonin摩尔比为5:1比例投放）和3mL无水CH2Cl2，搅拌溶解后加入催化剂二甲基氨基吡啶（DMAP）（1.0mg），室温搅拌10h后，TLC分析（展开剂：石油醚/乙酸乙酯=3:2）显示仍有原料点，三个产物点，室温继续搅拌14h后TLC分析显示原料点无明显变化，终止反应。通过制备板展开剂：石油醚/乙酸乙酯=3:2）制备得到目标产物Ⅰ5.5mg，产率为26.3%。
式I所示化合物的核磁共振1H-NMR谱图如附图1所示。
ESIMS m/z607(M+H)+,1H NMR(acetone-d6,400MHz)δ7.99(1H,s,H-16′),7.83(1H,d,J=8.0Hz,H-12′),7.58(1H,d,J=8.0Hz,H-13′),7.21(1H,d,J=16.0Hz,H-3′),6.95(1H,dd,J=9,5,6.0Hz,H-3),6.07(1H,d,J=9.5Hz,H-2),5.79(1H,d,J=10.0Hz,H-5′),5.70(1H,d,J=16.0Hz,H-2′),5.31(1H,dd,J=6.0,2.0Hz,H-4),4.97(1H,q,J=6.5Hz,H-11),4.24(1H,m,H-8′a),4.17(2H,m,H-5,H-8′b),3.42(2H,m,H2-10′),2.81(1H,m,H-6′),2.17(1H,m,H-6),2.05(1H,d,J=13.0Hz,H-9a),1.70(3H,m,H3-9′),1.69(1H,m,H-7′a),1.65(1H,m,H-8),1.64(1H,m,H-7′b),1.63(3H,d,J=6.5Hz,H3-12),1.41(3H,s,H3-15),1.30(1H,dd,J=13.0,10.0Hz,H-9b),1.25(1H,m H-7a),1.00(3H,d,J=6.5Hz,H3-13),0.97(1H,m H-7b),0.65(3H,d,J=6.5Hz,H3-14)。
实施例2：式I所示化合物对肿瘤细胞增殖生长的影响
构建细胞筛选模型：肺癌细胞（A549）、结肠癌细胞（SW480、HCT116）、宫颈癌细胞（HeLa）和膀胱癌细胞（T24）（上述细胞均由中国科学院微生物研究所姜学军课题组提供）。
采用MTT法（MTT比色法）检验实施例1制备的式I所示化合物对以上5种肿瘤细胞增殖生长的影响。为了验证几种肿瘤细胞对该化合物的剂量效应，将实施例1制备的式I所示化合物和阳性对照药顺铂分别用DMSO（二甲基亚砜，Dimethyl sulfoxide，DMSO）作溶剂配制成浓度分别为123.76μM、61.88μM、30.94μM、15.47μM、7.74μM、3.87μM、1.93μM及0.97μM的待测溶液，每种处理浓度设置三个重复。
具体实验方法如下：
1、将肿瘤细胞悬液接种至96孔板中，接种100μL（浓度1.0×105个/mL），DMEM培养基（购自Invitrogen公司，使用前按说明书加适当体积的水配制成液体培养基灭菌待用）100μL。
2、将肿瘤细胞在37℃，5%CO2的培养箱内培养24小时，然后倾去各孔培养液，用PBS洗涤1次，实验组加入上述配制的不同浓度的式I所示化合物的待测溶液，每个浓度接种3孔，每孔加入200μL；阳性对照组加入不同浓度的顺铂溶液，每个浓度接种3孔，每孔加入200μL；阴性对照组加入200μL的液体DMEM培养液；将其置于37℃，5%CO2的培养箱内培养4小时。
3、培养结束后，用新鲜的DMEM液体培养基等体积替换式I所示化合物溶液、阳性对照药溶液以及阴性对照组的培养液，再在37℃，5%CO2的培养箱内培养48小时。
4、每孔加入50μL（浓度0.5mg/mL）的MTT（噻唑蓝）溶液处理所述的肿瘤细胞，再将其置于37℃，5%CO2的培养箱内培养3小时。
5、离心（1500r/min,5min）除去培养基和MTT溶液，每孔加入200μL的DMSO溶液，37℃下静置1小时。
6、应用酶标仪（SUNRISE-basic TECAN）测定经上述步骤培养后的混合物在570nm波长的条件下的光密度OD值，按公式计算肿瘤细胞生长抑制率。测定光密度OD值时，设空白组，空白组只含200μL的DMSO溶液。
本实验中的阴性对照组OD值，阳性对照组OD值和实验组OD值均为扣除掉空白组OD的值。
式I所示化合物对5种肿瘤细胞抑制作用的结果见附图2。
根据得到的式I所示化合物在各个处理浓度下的抑制率曲线图（如附图2所示）推导得到天然式I所示化合物对5个肿瘤细胞IC50值。
其中IC50表示导致50%细胞增殖抑制的药物浓度。
式I所示化合物对测试的5种肿瘤细胞的IC50值见附图3。
依据上述方法，得到阳性对照药物顺铂（DDP）对测试的5种肿瘤细胞的IC50值见附图4。
综上所述，本发明的式I所示化合物对肺癌细胞（A549）、结肠癌细胞（SW480、HCT116）、宫颈癌细胞（HeLa）和膀胱癌细胞（T24）有明显的抑制活性。抗肿瘤活性明显优于Rasfonin（Rasfonin在本实施例相同实验条件下的对测试的5种肿瘤细胞的IC50值分别为1.52μM（A549），1.81μM（SW480），2.28μM（HCT116），2.41μM（T24），2.29μM（HeLa））。
因此，本发明对研究与开发新的抗肿瘤（肺癌、结肠癌、宫颈癌和膀胱癌）药物提供了候选化合物，也为开发利用微生物来源的天然活性物质提供了科学依据。
尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解：根据已经公开的所有教导，可以对那些细节进行各种修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims (12)

1.式I所示的化合物，或其药学上可接受的盐：
。
2.权利要求1所述的化合物的制备方法，包括以下步骤：
Rasfonin与3,4-二氯苯甲酰氯在DMAP催化下，在二氯甲烷中反应，得到式I化合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其如下面的反应方程式所示：
4.Rasfonin在制备权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐中的用途。
5.一种药物组合物，其含有权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐，以及任选地一种或多种药学上可接受的辅料。
6.权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐在制备抗肿瘤或者抑制肿瘤细胞的药物中的用途。
7.根据权利要求6所述的用途，其中，所述肿瘤为选自肺癌、结肠癌、宫颈癌和膀胱癌中的任意一种或者多种。
8.根据权利要求6所述的用途，其中，所述肿瘤细胞为选自肺癌细胞、结肠癌细胞、宫颈癌细胞和膀胱癌细胞中的任意一种或者多种。
9.根据权利要求8所述的用途，其中，所述肺癌细胞为A549细胞；所述结肠癌细胞为SW480细胞或HCT116细胞；所述宫颈癌细胞为HeLa细胞；所述膀胱癌细胞为T24细胞。
10.一种在体外抑制肿瘤细胞的方法，包括使用有效量的权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述肿瘤细胞为选自肺癌细胞、结肠癌细胞、宫颈癌细胞和膀胱癌细胞中的任意一种或者多种。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述肺癌细胞为A549细胞；所述结肠癌细胞为SW480细胞或HCT116细胞；所述宫颈癌细胞为HeLa细胞；所述膀胱癌细胞为T24细胞。
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