CN107753501A - 一种n‑乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N‑乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,所述N‑乙酰化壳六糖的还原端糖残基为N‑乙酰氨基葡萄糖,且同时保有从还原端顺位第二个糖残基应为氨基葡萄糖的结构。本发明以天然无毒的壳寡糖为先导化合物,通过选择性N‑乙酰化和离子交换色谱分离,筛选出一种具有强抗肿瘤活性的N‑乙酰化壳六糖特定结构组分,对于开发高效、低毒的海洋抗肿瘤创新药物具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及海洋化学工程领域,具体涉及一种N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用。
背景技术
长久以来,临床医学对肿瘤的有效性治疗一直没有得到根本性突破,常规的治疗手段是手术、放疗、化疗,虽然能起到一定的作用,但往往会引起转移、复发等恶性问题,最终导致生命的枯竭。目前大部分抗肿瘤药物虽对肿瘤细胞有一定的抑制和杀伤作用,但往往也影响正常细胞的代谢,引起体重迅速下降,胸腺和脾脏明显减轻,表现出抗肿瘤药物对机体免疫功能的抑制。因此,寻找无毒副作用、天然的抗肿瘤药物是当前急需解决的问题。
发明内容
针对以上问题,本发明提供了一种N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,对肿瘤细胞有较强的抑制增殖作用。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案是,一种N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,所述N-乙酰化壳六糖的还原端糖残基为N-乙酰氨基葡萄糖,且同时具有从还原端顺位第二个糖残基为氨基葡萄糖的结构,所述N-乙酰化壳六糖的结构式通式如式I所示:
所述N-乙酰化壳六糖,其还原端的N-乙酰化是必须存在的。
优选的,所述的N-乙酰化壳六糖应用在抑制包括白血病细胞HL-60,人肺癌细胞A549、H1299,人乳腺癌细胞MCF-7,人结肠癌细胞HT29、SW480、HCT116,人肝癌细胞HepG2、SMMC7721在内的肿瘤细胞增殖上。
优选的,所述的N-乙酰化壳六糖应用在抑制包括白血病细胞HL-60,人乳腺癌细胞MCF-7在内的肿瘤细胞增殖上。
优选的,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D3A3、D5A1和D4A2,其中,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
优选的,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D3A3,D和A分别为氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
优选的,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D5A1,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
优选的,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D4A2,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
优选的,所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的抑制活性至少在30%以上。
优选的,所述的具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的N-乙酰化壳六糖D3A3,抑制肿瘤细胞增殖的抑制活性至少在45%以上。
优选的,所述的具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的N-乙酰化壳六糖D5A1,抑制肿瘤细胞增殖的抑制活性至少在32%以上。
本发明以实验室已有的单一分子量的N-乙酰化壳六糖组分(DiAj,i+j=6,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖)为实验样品,具体包括D5A1,D4A2,D3A3,D2A4和D1A5,具体制备方法参见Kecheng Li,Ronge Xing,Song Liu,Yukun Qin,Pengcheng Li.AcceSsto N-Acetylated Chitohexaose with Well-Defined Degrees of Acetylation.BioMedResearch International.Volume 2017,Article ID2486515,15pages。
本发明采用体外细胞毒实验测定不同N-乙酰化壳六糖样品对多种肿瘤细胞活性的影响,包括白血病细胞(HL-60)、人肺癌细胞(A549,H1299)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人结肠癌细胞(HT29,SW480,HCT116)、人肝癌细胞(SMMC7721)等,发现本发明所述这些特征结构的N-乙酰化壳六糖能够抑制多种肿瘤细胞的增殖。
本发明以天然无毒的壳寡糖为先导化合物,通过选择性N-乙酰化和离子交换色谱分离,筛选出一种具有强抗肿瘤活性的N-乙酰化壳六糖特定结构组分,对于开发高效、低毒的海洋抗肿瘤创新药物具有重要意义。
本发明以天然无毒的壳寡糖为先导化合物,发现了一种具有开发潜力的抗肿瘤药效特征结构,对于天然的抗肿瘤药物研发具有重要意义。
本发明揭露了一种构效结构,表明还原端包含DA二糖特征序列结构是N-乙酰化壳六糖抗肿瘤活性的重要结构要素。从而公开了还原端糖残基为N-乙酰氨基葡萄糖、且同时具有从还原端顺位第二个糖残基为氨基葡萄糖的结构的N-乙酰化壳六糖,在抑制肿瘤细胞上的应用,为寻找天然无毒副作用的抗肿瘤药物做出了启示,为相关方面的继续研究指了一条道路,对于开发高效、低毒的海洋抗肿瘤创新药物具有重要意义。
附图说明
图1是40μM的D6,D3A3,D1A5和A6对体外白血病细胞(HL-60)的毒性实验结果。
图2是40μM的D6,D5A1,D1A5和A6对体外人乳腺癌细胞(MCF-7)的毒性实验结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
一种N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,所述N-乙酰化壳六糖的还原端糖残基为N-乙酰氨基葡萄糖,且同时保有从还原端顺位第二个糖残基应为氨基葡萄糖的结构,所述N-乙酰化壳六糖的结构式通式如式I所示:
所述N-乙酰化壳六糖,其还原端的N-乙酰化是必须存在的。
优选的,所述的肿瘤细胞包括白血病细胞HL-60,人肺癌细胞A549、H1299,人乳腺癌细胞MCF-7,人结肠癌细胞HT29、SW480、HCT116,人肝癌细胞HepG2、SMMC7721。
优选的,所述的N-乙酰化壳六糖应用在抑制包括白血病细胞HL-60,人乳腺癌细胞MCF-7在内的肿瘤细胞增殖上。
优选的,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D3A3、D5A1和D4A2,其中,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
优选的,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D3A3,D和A分别为氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
优选的,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D5A1,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
优选的,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D4A2,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
优选的,所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的抑制活性至少在30%以上。
优选的,所述的具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的N-乙酰化壳六糖D3A3,抑制肿瘤细胞增殖的抑制活性至少在45%以上。
优选的,所述的具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的N-乙酰化壳六糖D5A1,抑制肿瘤细胞增殖的抑制活性至少在32%以上。
在本发明的一种实施方式中,以实验室已有的单一分子量的N-乙酰化壳六糖组分(DiAji+j=6,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖)为实验样品,具体包括D6,D5A1,D4A2,D3A3,D2A4,D1A5,A6,其中D6和A6均为单一组分,其序列结构为DDDDDD和AAAAAA,而D5A1,D4A2,D3A3,D2A4,D1A5可能含有多种异构体组分。多级质谱分析结果表明,D5A1,D4A2,D3A3为还原端包含DA二糖特征序列结构的组分,如式I所示,
而D2A4,D1A5为还原端包含AA二糖特征序列结构的组分,如式II所示,
采用40μM的D6,D3A3,D1A5和A6样品浓度,进行了体外白血病细胞(HL-60)的毒性实验,探讨了不同还原端结构对N-乙酰化壳六糖的抗肿瘤效果影响,如图1所示,结果表明,在40μM浓度下,D6,D3A3,D1A5和A6的抑制活性分别为18.5%,45.8%,32.8%和28.7,具有还原端包含DA二糖特征序列结构的D3A3为抑制HL-60肿瘤细胞增殖的活性的最强组分,表明还原端包含DA二糖特征序列结构是N-乙酰化壳六糖抗肿瘤活性的重要结构要素。
在本发明的另一种实施方式中,以实验室已有的单一分子量的N-乙酰化壳六糖组分(DiAji+j=6,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖)为实验样品,具体包括D6,D5A1,D4A2,D3A3,D2A4,D1A5,A6,其中D6和A6均为单一组分,其序列结构为DDDDDD和AAAAAA。多级质谱分析结果表明,D5A1,D4A2,D3A3为还原端包含DA二糖特征序列结构的组分,如式I所示,
而D2A4,D1A5为还原端包含AA二糖特征序列结构的组分,如式II所示,
采用40μM的D6,D5A1,D1A5和A6样品浓度,进行了体外人乳腺癌细胞(MCF-7)的毒性实验,探讨了不同还原端结构对N-乙酰化壳六糖的抗肿瘤效果影响,如图2所示,结果表明,在40μM浓度下,D6,D5A1,D1A5和A6的抑制活性分别为3.8%,32.0%,13.8%和14.2%,具有还原端包含DA二糖特征序列结构D5A1为抑制MCF-7肿瘤细胞增殖的活性的最强组分,表明还原端包含DA二糖特征序列结构是N-乙酰化壳六糖抗肿瘤活性的重要结构要素。
本发明揭露了一种构效结构,表明还原端包含DA二糖特征序列结构是N-乙酰化壳六糖抗肿瘤活性的重要结构要素。从而公开了还原端糖残基为N-乙酰氨基葡萄糖、且同时具有从还原端顺位第二个糖残基为氨基葡萄糖的结构的N-乙酰化壳六糖,在抑制肿瘤细胞上的应用,为寻找天然无毒副作用的抗肿瘤药物做出了启示,为相关方面的继续研究指了一条道路,对于开发高效、低毒的海洋抗肿瘤创新药物具有重要意义。
以上为对本发明实施例的描述,通过对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述N-乙酰化壳六糖的还原端糖残基为N-乙酰氨基葡萄糖,且同时具有从还原端顺位第二个糖残基为氨基葡萄糖的结构,所述N-乙酰化壳六糖的结构式通式如式I所示:
2.如权利要求1所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述的N-乙酰化壳六糖应用在抑制包括白血病细胞HL-60,人肺癌细胞A549、H1299,人乳腺癌细胞MCF-7,人结肠癌细胞HT29、SW480、HCT116,人肝癌细胞HepG2、SMMC7721在内的肿瘤细胞增殖上。
3.如权利要求1所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述的N-乙酰化壳六糖应用在抑制包括白血病细胞HL-60,人乳腺癌细胞MCF-7在内的肿瘤细胞增殖上。
4.如权利要求1所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D3A3、D5A1和D4A2,其中,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
5.如权利要求1所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D3A3,D和A分别为氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
6.如权利要求1所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D5A1,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
7.如权利要求1所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述N-乙酰化壳六糖为具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的D4A2,D和A分别代表氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。
8.如权利要求1~7任一所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的抑制活性至少在30%以上。
9.如权利要求5所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述的具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的N-乙酰化壳六糖D3A3,抑制肿瘤细胞增殖的抑制活性至少在45%以上。
10.如权利要求6所述的N-乙酰化壳六糖抑制肿瘤细胞增殖的应用,其特征在于,所述的具有还原端、包含DA二糖特征序列结构的N-乙酰化壳六糖D5A1,抑制肿瘤细胞增殖的抑制活性至少在32%以上。
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