CN104940201A - 一种化合物在制备抑制肿瘤侵袭转移药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
一种(3S,6S)‐3,6‐二丁基哌嗪‐2,5‐二酮化合物在制备抑制肿瘤侵袭转移药物中的应用,尤其是在抑制胃癌或乳腺癌侵袭转移药物中的应用。本发明的有益效果主要体现在:(1)(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮能够抑制人肿瘤细胞株的侵袭和转移;(2)(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对肿瘤细胞的抑制作用有较好的选择性,对正常细胞安全、无毒;特别是对胃癌或乳腺癌,如对胃癌细胞株HGC-27或人乳腺癌细胞株MDA-MB-435抑制作用较为明显;(3)(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮可能成为一种新型癌症治疗药物。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种抗肿瘤的物质:如式(Ⅰ)所示的(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮化合物在制备抑制肿瘤侵袭转移药物中应用,尤其是在抗胃癌或乳腺癌中的应用。
(二)背景技术
肿瘤的侵袭性与转移能力是恶性肿瘤的重要生物学特征,也是导致患者肿瘤复发、病情恶化而最终死亡的病理基础。大多数癌症患者是死于肿瘤转移引起的多器官继发性癌症,而非死于原发性癌症。在过去的20年间,以手术、化疗和放疗等为主的结合治疗显著的降低了癌症的死亡率,仍然解决不了向内脏器官及骨骼的远端转移,细胞迁移和侵袭成为癌症治疗的一大瓶颈。
目前,抗肿瘤药物主要针对癌细胞增殖过程,通过抑制DNA复制、细胞信号转导以及血管生成等过程抑制癌细胞增殖。然而这种细胞毒类药物大多具有较强的细胞毒性,在抑制癌细胞增殖的同时,也对正常细胞具有很强的杀伤作用,且不能有效抑制肿瘤细胞转移。
临床上目前仍缺少高效低毒的抗肿瘤药物,其中抑制肿瘤转移的更少。
因此寻找针对肿瘤细胞侵袭迁移,且具有较低细胞毒性的抗肿瘤药物对癌症治疗具有十分重要的意义。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种化合物,(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮在制备抑制肿瘤侵袭转移药物中的应用。
本发明采用的技术方案是:
一种如式(Ⅰ)所示的(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮化合物。
上述应用中,所述肿瘤为胃癌或乳腺癌。
上述应用中,所述肿瘤具体为人胃癌细胞株HGC-27或人乳腺癌细胞株MDA-MB-435。
上述应用中,所述(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮的浓度为1mmol/L~1μmol/L,处理时间为24~48小时。
本发明的有益效果主要体现在:(1)(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮能够抑制人肿瘤细胞株的侵袭和转移;(2)(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对肿瘤细胞的抑制作用有较好的选择性,对正常细胞安全、无毒;特别是对胃癌或乳腺癌,如对胃癌细胞株HGC-27或人乳腺癌细胞株MDA-MB-435抑制作用较为明显。(3)(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮可能成为一种新型癌症治疗药物。
(四)附图说明
图1为实施例1中制备化合物的1H-NMR谱图。
图2为实施例2中不同剂量的(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对胃癌细胞HGC-27和胃正常细胞GES-1增殖能力的影响的结果图。图2A为实施例2中MTS法检测(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人胃癌细胞HGC-27增殖能力影响的结果图;图2B为实施例2中MTS法检测(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人胃正常细胞GES-1影响的结果图。
图3为实施例3中不同剂量的(3S,6S)‐3,6‐二丁基哌嗪‐2,5‐二酮对乳腺癌细胞MDA‐MB‐435及乳腺正常细胞MCF‐10A增殖能力的影响的结果图。图3A为实施例3中MTS法检测(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人乳腺癌细胞MDA-MB-435增殖能力影响的结果图;图3B为实施例3中MTS法检测(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人乳腺正常细胞MCF-10A增殖能力影响的结果图。
图4和5分别为实施例4和5中Transwell细胞迁移实验检测人胃癌细胞HGC‐27和人乳腺癌细胞MDA-MB-435经不同剂量的(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理后对细胞迁移性影响的结果图。图6为实施例6中细胞划痕实验检测的人胃癌细胞HGC‐27经不同剂量的(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理后对细胞迁移性影响的结果。图6A为(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理24h对人胃癌细胞HGC-27迁移性影响的结果图;图6B为实施例6中细胞划痕实验检测显示(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理48h对人胃癌细胞HGC-27迁移性影响的结果图。
图7为实施例7中细胞划痕实验检测的人乳腺癌细胞MDA-MB-435(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理24h和48h的结果图。图7A为(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理24h对人胃癌细胞HGC-27迁移性影响的结果图;图7B为实施例7中细胞划痕实验检测显示(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理48h对人胃癌细胞HGC-27迁移性影响的结果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
实施例1:制备(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮
a.将50mg的L-正亮氨酸溶解于5ml的二氯甲烷溶液得到白色悬浮溶液,在冰浴下滴加乙酰氯和三乙胺制得反应液。
b.将步骤a中反应液在室温下反应2h,用冰水淬灭,制得反应初产物。
c.将反应步骤b中反应初产物用饱和的乙酸乙酯萃取,将有机相依次用水,饱和碳酸氢钠溶液,饱和食盐水洗涤,浓缩至原体积的1/5,制得反应初产物浓缩液。
d.将步骤c中反应初产物浓缩液在高效液相色谱中用等度25%的甲醇,流速10ml/min进行制备,冷冻干燥制得反应终产物,即为所述化合物。
利用1H-NMR确认终产物的化学结构式,其图谱如图1所示。结构单元中C-1、C-2、C-3对应H的化学位移值分别为0.90、1.33、1.33ppm,积分值分别为3H、2H、2H,C-4对应H额化学位移值为1.68和1.86ppm,积分值为1H和1H,C-5对应H的化学位移值为4.45ppm,积分值为1H,N-6对应H的化学位移值为6.65ppm,积分值为1H。
实施例2:MTS法检测(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对胃癌细胞HGC-27及胃正常细胞GES-1增殖能力的影响
使用的细胞株有:人胃癌细胞株HGC-27,购自中科院上海细胞库;人胃正常细胞株GES-1,购自上海拜力生物科技有限公司。
将对数生长期的胃癌细胞HGC-27以0.25%胰酶消化,细胞计数,用MEM-EBSS培养基稀释单细胞悬液至所需细胞浓度5×104/ml,每孔100μl,接种于96孔细胞板中,37℃,5%CO2培养过夜;每孔加入无血清MEM-EBSS培养基稀释的样品100μl,终浓度分别为1mmol/L、100、50、10和1μmol/L,同时设空白对照组、溶剂对照组和调零孔,每组设6个复孔,37℃,5%CO2继续培养,分别于24h、48h、72h后,小心去除培养基,每孔加入无血清MEM-EBSS培养基80μl和MTS溶液20μl,37℃,5%CO2培养2h,振荡10min,酶标仪490nm检测各孔吸光度OD值,实验重复3次。分别计算(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对HGC-27细胞的24h、48h和72h增殖抑制率。增殖抑制率计算方法为(1-实验组平均OD值/对照组平均OD值)×100%;胃正常细胞GES-1培养条件为RPMI-1640培养基,37℃,5%CO2,实验方法同HGC-27细胞。
实验结果见图2。结果显示,分别以1mmol/L、100、50、10和1μmol/L(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理人胃癌细胞株HGC-27和人胃正常细胞株GES-1细胞24h,发现(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人胃癌细胞株HGC-27和人胃正常细胞株GES-1细胞增殖抑制作用不显著,分别为0.18%~3.43%和0.18%~1.43%,而处理48h、72h后,抑制率变化不明显,48h的抑制率分别为0.19%~3.89%和0.19%~1.39%,72h的抑制率分别为0.21%~3.78%和0.21%~1.78%。表明(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人胃癌细胞株HGC-27和人胃正常细胞株GES-1细胞增殖能力的无显著抑制作用。
实施例3:MTS法检测(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对乳腺癌细胞MDA-MB-435及乳腺0正常细胞MCF-10A增殖能力的影响
人乳腺癌细胞株MDA-MB-435和人乳腺正常细胞株MCF-10A购自北京协和细胞资源中心。
实验方法与实施例2相同,只是MDA-MB-435细胞培养基为L15培养基,培养条件为37℃,100%空气培养;MCF-10A细胞培养基为DMEM/F12(1:1)培养基(含5%马血清,10μg/ml胰岛素,100ng/ml霍乱毒素,20ng/ml表皮生长因子和0.5μg/ml氢化可的松),培养条件为37℃,5%CO2。
实验结果见图3。结果显示,分别以1mmol/L、100、50、10和1μmol/L(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理人乳腺癌细胞株MDA-MB-435和人乳腺正常细胞株MCF-10A细胞24h,发现(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人乳腺癌细胞株MDA-MB-435和人乳腺正常细胞株MCF-10A增殖抑制作用不显著,分别为0.58%~2.43%和0.08%~2.43%,而处理48h、72h后,抑制率变化不明显,48h的抑制率分别为0.31%~2.89%和0.21%~2.98%,72h的抑制率分别为0.41%~2.78%和0.31%~2.78%。表明(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人乳腺癌细胞株MDA-MB-435和人乳腺正常细胞株MCF-10A细胞增殖能力的无显著抑制作用。
实施例4:Transwell细胞迁移实验检测显示(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人胃癌细胞HGC-27有剂量依赖性的抑制迁移的作用。
以细胞计数的方法确定指数生长期细胞,并取指数生长期细胞,以无血清MEM-EBSS培养基调整细胞数5×104/ml,取细胞100μl接种于24孔Transwell上室聚碳酸酯膜内(购于Corning Costar公司,货号:3422)(膜孔径8μm),分别按终浓度为1mmol/L、100、50、10和1μmol/L加入样品处理细胞,设空白对照组、溶剂对照组,每组设3个复室;下室加入含10%FBS的MEM-EBSS培养液500μl,37℃、5%CO2培养24h后,滤膜以4%多聚甲醛固定10min,然后用结晶紫染料(购于碧云天公司,货号:C0121)染色10min,PBS缓冲液冲洗,将滤膜上层的细胞用棉签抹去。100倍光镜下选择膜上下左右中进行观察并拍照。
实验结果如图4所示,不同浓度(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理的人胃癌细胞HGC-27细胞24h后,人胃癌细胞HGC-27细胞穿过聚碳酸酯膜细胞数随(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮浓度的增加而减少。其中1mmol/L抑制效果达到最大,表明(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人胃癌细胞HGC-27细胞有剂量依赖性的抑制迁移的作用。
实施例5:Transwell细胞迁移实验检测显示(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人乳腺癌细胞MDA-MB-435有剂量依赖性的抑制迁移的作用。
实验方法与实施例4相同,只是培养基为L15培养基,培养条件为37℃,100%空气培养。
实验结果见图5。实验结论与人胃癌细胞株HGC-27细胞相同。(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人乳腺癌细胞MDA-MB-435有剂量依赖性的抑制迁移的作用。
实施例6:细胞划痕实验检测显示(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人胃癌细胞HGC-27有剂量依赖性的抑制迁移的作用。
将对数生长期的胃癌细胞HGC-27以0.25%胰酶消化,细胞计数,用MEM-EBSS培养基稀释单细胞悬液至所需细胞浓度1×105/ml,接种于24孔细胞培养板,37℃,5%CO2培养至细胞融合率达到100%;每孔用200μl枪头进行划线,并用PBS缓冲液洗三次,去除划下的多余细胞;每孔加入无血清MEM-EBSS培养基稀释的样品500μl,终浓度分别为1000、100、50、10和1mmol/L,同时设空白对照组和溶剂对照组,每组设2个复孔,37℃,5%CO2继续培养,分别于24h和48h后在100倍光镜下观察划痕愈合情况。
实验结果见图6。与对照组相比,不同浓度(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮处理的人胃癌细胞HGC-27细胞24h和48h后,人胃癌细胞HGC-27细胞划痕愈合情况随(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮浓度的增加而减少,表明(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人胃癌细胞HGC-27细胞有剂量依赖性的抑制迁移的作用。
实施例7:细胞划痕实验检测显示(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人乳腺癌细胞MDA-MB-435有剂量依赖性的抑制迁移的作用。
实验方法与实施例6相同,只是培养基为L15培养基,培养条件为37℃,100%空气培养。
实验结果见图7。实验结论与(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人胃癌细胞株HGC-27细胞相同。(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮对人乳腺癌细胞MDA-MB-435有剂量依赖性的抑制迁移的作用。
Claims (3)
1.一种如式(Ⅰ)所示的(3S,6S)-3,6-二丁基哌嗪-2,5-二酮化合物在制备抑制肿瘤侵袭转移药物中的应用
2.如权利要求1所述的应用,其特征在于所述的肿瘤为胃癌或乳腺癌。
3.如权利要求1所述的应用,其特征在于所述的肿瘤为人胃癌细胞株HGC-27或人乳腺癌细胞株MDA-MB-435。
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JPH05163148A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Kanebo Ltd | 抗腫瘍剤 |
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CN104195052A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-12-10 | 湖南新汇制药股份有限公司 | 一种猴头菌丝体及其培育方法 |
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