CN106083863A

CN106083863A - 一种新的吲哚生物碱类化合物及其制备方法和医药用途

Info

Publication number: CN106083863A
Application number: CN201610385342.9A
Authority: CN
Inventors: 庄爱华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2016-11-09

Abstract

本发明公开了一种新的吲哚生物碱类化合物及其制备方法和医药用途。该化合物为首次报道，是一种结构新颖的吲哚生物碱类化合物，可以从芜菁的干燥根中提取、分离纯化得到。体外试验证明该化合物能够抑制肾癌细胞株RC‑2增殖，这种抑制呈浓度及时间依赖性，可以用来开发成治疗肾癌的药物。

Description

一种新的吲哚生物碱类化合物及其制备方法和医药用途

技术领域

本发明属于药物技术领域，具体涉及从芜菁的干燥根中分离得到的一种具有治疗肾癌作用的吲哚生物碱类化合物及其制备方法。

背景技术

芜菁（Brassica rapa L.）也叫蔓菁、莞根，是十字花科，芸苔属，二年生草本，全国各地均有栽培。维吾尔语称为“恰玛古”，是维吾尔医药常用药材，种子或根为其药用部分。《晶珠本草》记载：妞玛为作物类药物，其植物为芜菁（蔓菁）。蔓菁味辛，性温。治培根病，龙病、生赤巴，蔓菁连叶滋补，蔓菁子解毒，解诸种食物中毒。各地均以十字花科芜菁（又称莞根）入药。中医认为，芜菁味甘、辛、苦，性温，无毒；入胃、肝、肾三经;具有开胃消食，下气宽中，止咳化痰，利湿解毒，温和脾胃之功效。对治疗寒积腹痛、食欲不振、食积不化、黄疽、乳痈以及皮肤疖肿等症效果显著。在《本草纲目》《太平圣惠方》《世医得效方》中早有记载，称其具有美容、醒酒、促进消化，增强体质等功效。《达吾得志》中记载：“清除多余体液，利尿退肿，消除黄疽，清退伤寒，消除腰痛，祛斑生辉等：治异常体液增多，各种浮肿，各种黄疽，各种伤寒，腰部酸痛，各种黑斑等。”《药物宝库》中记载：“润肺止咳，软肠通便，开胃增食，溶石排石，通利小便等，治肺燥咳嗽，肠燥便秘，胃纳不佳，各种结石，小便不利等。”

芜菁对环境的适应性强，且在少数民族中有着悠久的食用历史，同时其重要的药用价值逐渐受到人们的关注。研究表明，芜菁含有如下化学成分：皂苷、黄酮类、糖类及其苷、生物碱类、挥发油、酚类、鞣质、氨基酸、蛋白质等。

现在药理研究表明芜菁具有抗氧化、清除自由基作用，抗肿瘤、抗癌作用，降血糖作用，抗缺氧活性，抑菌作用，抗疲劳作用等。

发明内容

本发明的目的是提供一种从芜菁的干燥根中分离得到的一种具有治疗肾癌作用的吲哚生物碱类化合物及其制备方法。

本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：

具有下述结构式的化合物（Ⅰ），

。

所述的化合物（Ⅰ）的制备方法，包含以下操作步骤：（a）将芜菁的干燥根粉碎，用80~90%乙醇热回流提取，合并提取液，浓缩至无醇味，依次用石油醚、乙酸乙酯和水饱和的正丁醇萃取，分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物；（b）步骤（a）中乙酸乙酯萃取物用大孔树脂除杂，先用10%乙醇洗脱6个柱体积，再用75%乙醇洗脱10个柱体积，收集75%乙醇洗脱液，减压浓缩得75%乙醇洗脱物浸膏；（c）步骤（b）中75%乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离，依次用体积比为85:1、55:1、25:1、10:1和1:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到5个组分；（d）步骤（c）中组分4用正相硅胶进一步分离，依次用体积比为15:1、10:1和5:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分；（e）步骤（d）中组分2用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离，用体积百分浓度为70%的甲醇水溶液等度洗脱，收集8~10个柱体积洗脱液，洗脱液减压浓缩得到纯的化合物（Ⅰ）。

进一步地，所述大孔树脂为AB-8型大孔吸附树脂。

进一步地，所述用乙醇热回流提取采用的乙醇浓度为85%。

一种药物组合物，其中含有治疗有效量的所述的化合物（Ⅰ）和药学上可接受的载体。

所述的化合物（Ⅰ）在制备治疗肾癌的药物中的应用。

所述的药物组合物在制备治疗肾癌的药物中的应用。

本发明化合物用作药物时，可以直接使用，或者以药物组合物的形式使用。

该药物组合物含有治疗有效量的本发明化合物（Ⅰ），其余为药物学上可接受的、对人和动物无毒和惰性的可药用载体和/或赋形剂。

所述的可药用载体或赋形剂是一种或多种选自固体、半固体和液体稀释剂、填料以及药物制品辅剂。将本发明的药物组合物以单位体重服用量的形式使用。本发明药物可通过口服或注射的形式施用于需要治疗的患者。用于口服时，可将其制成片剂、缓释片、控释片、胶囊、滴丸、微丸、混悬剂、乳剂、散剂或颗粒剂、口服液等；用于注射时，可制成灭菌的水性或油性溶液、无菌粉针、脂质体或乳剂等。

附图说明

图1为化合物（Ⅰ）结构式。

图2为化合物（Ⅰ）理论ECD值与实验ECD值比较。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

实施例1：化合物（Ⅰ）分离制备及结构确证

试剂来源：乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、二氯甲烷为分析纯，购自上海凌峰化学试剂有限公司，甲醇，分析纯，购自江苏汉邦化学试剂有限公司。

制备方法：（a）将芜菁的干燥根（8kg）粉碎，用85%乙醇热回流提取（25L×3次），合并提取液，浓缩至无醇味（3L），依次用石油醚（3L×3次）、乙酸乙酯（3L×3次）和水饱和的正丁醇（3L×3次）萃取，分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物（345g）和正丁醇萃取物；（b）步骤（a）中乙酸乙酯萃取物用AB-8型大孔树脂除杂，先用10%乙醇洗脱6个柱体积，再用75%乙醇洗脱10个柱体积，收集75%乙醇洗脱液，减压浓缩得75%乙醇洗脱物浸膏（133g）；（c）步骤（b）中75%乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离，依次用体积比为85:1（8个柱体积）、55:1（8个柱体积）、25:1（6个柱体积）、10:1（8个柱体积）和1:1（5个柱体积）的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到5个组分；（d）步骤（c）中组分4（27g）用正相硅胶进一步分离，依次用体积比为15:1（8个柱体积）、10:1（10个柱体积）和5:1（6个柱体积）的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分；（e）步骤（d）中组分2（13g）用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离，用体积百分浓度为70%的甲醇水溶液等度洗脱，收集8-10个柱体积洗脱液，洗脱液减压浓缩得到纯的化合物（Ⅰ）（32mg）。

结构确证：白色粉末；HR-ESIMS显示[M+Na]⁺为m/z 387.1306，结合核磁特征可得分子式为C₂₁H₂₀N₂O₄，不饱和度为13。核磁共振氢谱数据δ_H（ppm，DMSO-d ₆，600MHz）：H-6（2.51，m），H-6（2.76，m），H-9（7.62，d，J=7.7），H-10（6.87，t，J=7.7），H-11（7.09，t，J=7.7），H-12（6.76，d，J=7.7），H-14（5.85，d，J=9.9），H-15（6.47，d，J=9.9），H-17（2.00，d，J=15.4），H-17（2.53，d，J=15.4），H-18（0.70，t，J=7.4），H-19（0.97，m），H-19（1.03，m），H-21（4.32，d，J=1.5），16-CO₂Me（3.72，s），NH（10.72，br，s）；核磁共振碳谱数据δ_C（ppm，DMSO-d ₆，150MHz）：166.4（C，2-C），162.1（C，3-C），175.6（C，5-C），44.5（CH₂，6-C），55.7（C，7-C），134.6（C，8-C），124.2（CH，9-C），120.9（CH，10-C），127.7（CH，11-C），109.0（CH，12-C），142.3（C，13-C），122.2（CH，14-C），147.3（CH，15-C），88.9（C，16-C），25.1（CH₂，17-C），7.1（CH₃，18-C），25.9（CH₂，19-C），40.3（C，20-C），66.1（CH，21-C），168.1（C，16-CO₂Me），50.8（CH₃，16-CO₂Me）；碳原子标记参见图1。IR光谱表明该化合物含有胺基，羟基（3382cm^-1）和酯羰基（1726cm^-1）。¹HNMR谱显示四个芳族共振信号（δH6.76，6.87，7.09，7.62），一个吲哚NH（δH10.72），一个酯甲基（δH3.72），两个烯属次甲基信号（δH5.85，d，J=9.9Hz；6.47，d，J=9.9Hz）以及一个乙基侧链（δH0.70，0.97和1.03）。¹³C NMR谱26个碳显示了21个碳信号，包括两个甲基（一个甲氧基），三个亚甲基，七个次甲基（六个烯属次甲基），以及九个季碳。ROESY谱中，H-21与Me-18，以及H-21与H-19a的相关性表明了H-21和C-20位的乙基为α构型。综合氢谱、碳谱、HMBC谱和ROESY谱，以及文献关于相关类型核磁数据，可基本确定该化合物如图1所示，立体构型进一步通过ECD试验确定，理论值与实验值基本一致（图2）。

实施例2：化合物（Ⅰ）药理作用试验

一、材料和仪器

人肾癌RC-2细胞株购于ATCC细胞库（美国）。分析纯蔗糖购于国药集团化学试剂公司。重水（D₂O）购于青岛腾龙微波科技有限公司。Tris、SDS、30%丙烯酰胺单体、Tween20购于重庆医科大学基础研究所实验室。小牛血清、RPMI-1640购于美国Gibco公司。Centriplus离心超滤管、Amicon Ultra高回收率高流速切向流超滤离心管（100kD）、PVDF膜购于Millipore公司。SDS-PAGE凝胶配制试剂盒购于上海安亭科学仪器厂。5×SDS-PAGE蛋白质上样缓冲液、BeyoECL荧光检测试剂、考马斯亮蓝G250、考马斯亮蓝R250购于碧云天生物技术研究所。化合物（Ⅰ）自制，HPLC归一化纯度大于98%。鼠抗人HSP70单克隆抗体、兔抗人ICAM-1单克隆抗体、兔抗人G250多克隆抗体购于Sigma公司。兔抗人Survivin多克隆抗体武汉博士德生物有限公司。

超净工作台（苏州华新空调净化有限公司），自动平衡离心机（上海医用分析仪器厂），光学显微镜（NIKON，日本），透射电子显微镜（LeicaTCS-NT，德国），低温高速离心机（日立公司，日本），低温超高速离心机H-80B（日立公司，日本）。垂直电泳槽、电转槽（北京六一厂，中国）。台式高速离心机、酶标仪（上海安亭科学仪器厂，中国）。96孔培养板（Corning公司，美国）。凝胶仪、PCR扩增仪（BIO-RAD，美国）。

二、试验方法

1、MTT检测化合物（Ⅰ）不同浓度48h对肾癌细胞株RC-2增殖的影响

用含10%小牛血清的RPMI-1640培养液（含有0.1%青霉素、链霉素）常规培养人肾癌细胞株RC-2，根据细胞生长密度1~2天换液一次，3天传代一次。取对数期生长细胞，按照如下步骤操作：（1）接种细胞：胰酶消化对数生长期的肾癌RC-2细胞，用含10%小牛血清的RPMI-1640培养液1mL制成单细胞悬液，混匀后用移液管按照体积100μL/孔，即接种肾癌细胞数目5×10³个/孔，加入96孔培养板中。每组细胞设置3个复孔；（2）培养细胞：将培养板小心置入孵箱中（37℃、5%CO₂）培养3天；（3）处理细胞：分别按空白组（加5μL DMSO液)、0.25、0.5、0.75、1μmol/L化合物（Ⅰ）处理组分组后加药处理48h；（4）显色：在各个时间点，予以每孔各加入MTT溶液20μL，之后继续放入孵箱中孵育4h，然后小心把孔内培养液用注射器吸去；对于当天接种的细胞而言，离心之后（1000rpm，5min），然后将孔内培养液移除。之后把150μLDMSO加入每孔，使其充分振荡10min后，把结晶物溶解完全；(5)比色：在全自动酶标仪上检测各孔在580nm波长下的光密度值[(D580)]，按公式测定细胞活力：D(580)实验孔/D(580)对照孔×100%。

2、MTT检测0.5μM化合物（Ⅰ）不同时间对肾癌细胞株RC-2增殖的影响

接种和处理细胞及显色和比色步骤同上 (1)、(2)、(4)、(5)，处理细胞：分别按空白组（加5μL DMSO液）、0.5μM化合物（Ⅰ）处理24h、48h、72h分组。

3、制备exosomes

（1）细胞分组：取6份细胞计数相近的人肾癌RC-2细胞株体外常规培养，其中三份为对照组（CE），另外三份为实验组（CE2），等细胞呈对数生长时，两组细胞株按照3×10⁶/100mL重新传代至新的培养瓶，严格控制每组细胞培养基的体积一致；在实验组，等细胞培养48h后加入0.5μM的化合物（Ⅰ）处理细胞48h，之后收集培养上清液各150 mL；对照组不加药物，加入与实验组等量的DMSO，48h后收集培养上清液各150mL，置于-20℃冰箱保存；（2）提取exosomes：培养上清液150mL，300g低温离心（4℃）10min去除细胞；800g低温离心30min获取上清l0000g低温离心30min获取上清通过100kD MWCO Centriplus离心超滤管浓缩超滤（MWCO：分子量截留），以1000g离心30min，得到约20mL超滤液。将超滤液分别移至2mL含30g/L的蔗糖重水垫的10mL的离心管中，100000g低温超速离心lh。收集离心管底部的缓冲垫用PBS稀释，置于100kD MWCO高回收率高流速切向流超滤离心管中1000g离心30min，得到3mLexosome。0.22μm滤膜过滤除菌，-80℃保存备用设置对照组细胞（CE1）来源的exosomes为EX1组exosomes，实验组细胞（CE2）来源的exosomes为EX2组exosomes。

4、BCA法检测exosomes蛋白含量

（1）测定方法：取96孔酶标板，按下表加入试剂并绘制标准曲线：

管号	1	2	3	4	5	6	7	8
									标准蛋白溶液（μL）	0	1	2	4	8	16	18	20
蒸馏水（μL）	20	19	18	16	12	4	2	0
									BCA试剂（μL）	200	200	200	200	200	200	200	200
蛋白质浓度（mg/mL）	0	0.025	0.05	0.1	0.2	0.3	0.45	0.5

上述试剂加完后，准确吸取10μL样品溶液于酶标孔中，加入BCA试剂200μL，轻摇，于37℃保温30min，冷却至室温后，以空白为对照，在酶标仪上562nm处比色，以牛血清白蛋白含量为横坐标，以吸光值为纵坐标，绘制标准曲线。以标准曲线空白为对照，根据样品的吸光值从标准曲线上查出样品的蛋白质浓度；（2）计算方法：exosome浓缩液总蛋白质含量（mg）=浓缩后的总体积×BCA法测定蛋白质浓度。重复6次实验，取平均值做统计学分析。

5、统计学方法

使用软件 GRAGHPAD PRISM 5.0 进行图表制作及统计学分析，计量资料以x ±s表示，比较组间差异使用方差分析或 t 检验。

三、结果及结论

1、MTT显示不同浓度化合物（Ⅰ）作用肾癌细胞株RC-2后细胞活力变化

MTT结果显示当化合物（Ⅰ）浓度0.75μM作用细胞时，细胞活力（71.32±4.68%）与化合物（Ⅰ）浓度0.5μM及0.25μM作用细胞时细胞组（91.43±2.74%；94.67±1.21%）相比，差异具有统计学意义（P<0.05）。

2、MTT显示0.5μM化合物（Ⅰ）不同时间作用肾癌细胞株RC-2后细胞活力变化

MTT结果显示当0.5μM化合物（Ⅰ）作用细胞72h组（71.34±1.64%）与作用48h组（91.04±6.23%）、24h组（94.56±1.13%）对比，细胞活力差异具有统计学意义（P<0.05）。

3、Exosomes计数和蛋白定量

电镜下实验组（EX2）和对照组（EX1）exosomes计数和exosomes蛋白定量结果：经化合物（Ⅰ）处理后，RC-2细胞产生的exosomes数量和exosome蛋白含量较未经药物处理组都明显增加，差异具有统计学意义（P<0.05）。结果见表1。

结果说明，化合物（Ⅰ）能够抑制肾癌细胞株RC-2增殖，这种抑制呈浓度及时间依赖性。经化合物（Ⅰ）处理后，透射电镜观察肾癌细胞株RC-12源性exosomes形态未见明显改变，其分泌量和蛋白含量较处理前明显增加（P＜0.05），这些说明化合物（Ⅰ）对肾癌细胞株RC-12的抑制作用与化合物（Ⅰ）引起的肾癌细胞RC-2表达野生型p53mRNA上调有关。

表1 实验组和对照组分泌exosomes数量及蛋白含量对比

	n	EX2组（实验组）	EX1组（对照组）	P值
					Exo数目	3	4.67×10⁹±1.8×10²	3.76×10⁸±5.8×10²	<0.05
Exo蛋白含量	3	1.67±0.18mg	0.57±0.11mg	<0.05

实施例3

片剂的制备：按实施例1方法先制得化合物（Ⅰ），以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，按其与赋形剂重量比为1:9的比例加入赋形剂，制粒压片。

实施例4

口服液制备：按实施例1方法先制得化合物（Ⅰ），以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，按常规口服液制法制成口服液。

实施例5

胶囊剂或颗粒剂的制备：按实施例1方法先制得化合物（Ⅰ），以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，按其与赋形剂重量比为1:9的比例加入赋形剂，制成胶囊或颗粒剂。

实施例6

注射液的制备：按实施例1方法先制得化合物（Ⅰ），以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，按常规加注射用水，精滤，灌封灭菌制成注射液。

实施例7

无菌粉针的制备：按实施例1方法先制得化合物（Ⅰ），以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，将其溶于无菌注射用水中，搅拌使溶，用无菌抽滤漏斗过滤，再无菌精滤，分装于安瓿中，低温冷冻干燥后无菌熔封得粉针剂。

上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。

Claims

1.具有下述结构式的化合物（Ⅰ）,

。

2.权利要求1所述的化合物（Ⅰ）的制备方法，其特征在于包含以下操作步骤：（a）将芜菁的干燥根粉碎，用80~90%乙醇热回流提取，合并提取液，浓缩至无醇味，依次用石油醚、乙酸乙酯和水饱和的正丁醇萃取，分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物；（b）步骤（a）中乙酸乙酯萃取物用大孔树脂除杂，先用10%乙醇洗脱6个柱体积，再用75%乙醇洗脱10个柱体积，收集75%乙醇洗脱液，减压浓缩得75%乙醇洗脱物浸膏；（c）步骤（b）中75%乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离，依次用体积比为85:1、55:1、25:1、10:1和1:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到5个组分；（d）步骤（c）中组分4用正相硅胶进一步分离，依次用体积比为15:1、10:1和5:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分；（e）步骤（d）中组分2用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离，用体积百分浓度为70%的甲醇水溶液等度洗脱，收集8~10个柱体积洗脱液，洗脱液减压浓缩得到纯的化合物（Ⅰ）。

3.根据权利要求2所述的化合物（Ⅰ）的制备方法，其特征在于：所述大孔树脂为AB-8型大孔吸附树脂。

4.根据权利要求2所述的化合物（Ⅰ）的制备方法，其特征在于：所述用乙醇热回流提取采用的乙醇浓度为85%。

5.一种药物组合物，其特征在于：其中含有治疗有效量的权利要求1所述的化合物（Ⅰ）和药学上可接受的载体。

6.权利要求1所述的化合物（Ⅰ）在制备治疗肾癌药物中的应用。

7.权利要求5所述的药物组合物在制备治疗肾癌药物中的应用。