CN108272821A - 抗肿瘤的药物组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗肿瘤的药物组合物，所述药物组合物包括至少一种异硫氰酸盐衍生物和至少一种铁制剂。本发明提供的抗肿瘤的药物组合物，含有至少一种异硫氰酸盐衍生物和至少一种铁制剂。在异硫氰酸盐衍生物结合GSH，提高氧化水平的前提下，所述铁制剂进入体内后，肿瘤细胞的嗜铁特性会显著增加肿瘤细胞体内的Fe2+含量，Fe2+参与芬顿反应，进一步产生ROS，进而抑制细胞内GSH抗氧化系统，打破氧化还原稳态，将细胞内的ROS维持在较高的水平。ROS可与脂质发生脂质过氧化反应产生脂质ROS，ROS不仅损伤脂质和蛋白质，而且还会引起DNA损伤，促进细胞的死亡。

Description

抗肿瘤的药物组合物及其用途
技术领域
本发明属于药物组合物领域，尤其涉及一种抗肿瘤药物的药物组合物及其用途。
背景技术
异硫氰酸盐(ITC s)是一类具有N＝C＝S结构的小分子物质，在十字花科蔬菜中含量丰富，如萝卜、白菜、西兰花、花椰菜、芥蓝等。异硫氰酸盐有很多种，饮食中常接触到的具有抗肿瘤作用的异硫氰酸盐主要包括：烯丙基异硫氰酸盐(AITC)、苯基异硫氰酸盐(BITC)、苯乙基异硫氰酸盐(PEITC)和莱菔硫烷(SFN)。
异硫氰酸盐是抑制癌细胞生长的快速诱导剂，在动物实验中，异硫氰酸盐选择性地抑制动物组织肿瘤的发生，其作用机制与异硫氰酸盐有效抑制细胞色素4P50酶代谢致癌物，增强Ⅱ相代谢酶的活性、抑制肿瘤细胞分化和诱发肿瘤细胞凋亡有直接相关。研究发现，ITCs能诱导多种肿瘤细胞，如人前列腺癌细胞(PC-3和LNCaP)、胰腺肿瘤细胞(MIAPaCa-2、PNAC-1和BxPC-3)、人T细胞性白血病细胞、人结肠癌细胞Caco-2等发生细胞凋亡和细胞周期阻滞。目前认为ICTs对肿瘤细胞凋亡的诱导和引起的细胞周期阻滞与MAPK信号传导途径的主要激酶、抗凋亡蛋白、caspases系统、细胞周期蛋白等的作用都有关系。但研究发现不同ITCs可选择性作用于不同的激酶(如ERK,JNK,P 38)：即使是对同一种激酶，各种ITCs的作用亦不完全相同。PEITC能持续活化JNKI，而3-苯丙基ITC和4-苯丁基ITC只短暂活化JNKI。正是由于这种差别导致了不同ICTs在肿瘤的预防中发挥不同的作用。
目前己发现大约20多种ITCs都具有不同程度的抗癌作用，其抗肿瘤效果主要表现在预防和治疗两方面。在治疗方面，异硫氰酸盐能够抑制肿瘤细胞ROS(活性氧簇)的解毒作用。机体的ROS的清除包括超氧阴离子对氧和过氧化氢的歧化作用，过氧化氢被谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)转换成水或者被过氧化氢酶分解为氧气和水。谷胱甘肽(GSH)是GPX的一个底物，异硫氰酸盐通过与GSH的结合引起肿瘤细胞内GSH的耗竭诱发细胞氧化损伤。当单独采用异硫氰酸盐作为抗肿瘤成分时，由于ROS的还原水平相对不太低，因此，异硫氰酸盐的使用剂量较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗肿瘤药物的药物组合物及其用途，旨在解决现有技术单独采用异硫氰酸盐作为抗肿瘤成分时，由于ROS的还原水平相对不太低，因此，异硫氰酸盐的使用剂量较高的问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种抗肿瘤的药物组合物，所述药物组合物包括至少一种异硫氰酸盐衍生物和至少一种铁制剂。
优选的，所述异硫氰酸盐衍生物选自烯丙基异硫氰酸盐、苯基异硫氰酸盐、苯乙基异硫氰酸盐、莱菔硫烷。
优选的，所述铁制剂选自硫酸亚铁铵、富马酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、枸橼酸铁铵、右旋糖酐铁、氧化铁纳米颗粒。
优选的，所述铁制剂的摩尔量占异硫氰酸盐衍生物和铁制剂总摩尔量的50-90％。
更优选的，所述铁制剂的摩尔量占异硫氰酸盐衍生物和铁制剂总摩尔量的65-80％。
优选的，所述异硫氰酸盐衍生物为苯乙基异硫氰酸盐，所述补充剂为枸橼酸铁。
优选的，还包括药学上可接受的辅料。
优选的，所述药物组合物由至少一种异硫氰酸盐衍生物、至少一种铁制剂以及药学上可接受的辅料制成。
以及，所述抗肿瘤的药物组合物作为制备抗肿瘤药物的用途。
优选的，所述药物组合物在制备抗骨肿瘤药物、抗脑肿瘤药物、抗乳腺癌药物、抗胃癌药物、抗肺癌药物、抗肝癌药物的用途。
本发明提供的抗肿瘤的药物组合物，含有至少一种异硫氰酸盐衍生物和至少一种铁制剂。在异硫氰酸盐衍生物结合GSH，降低还原水平的前提下，所述铁制剂进入体内后，肿瘤细胞的嗜铁特性会显著增加肿瘤细胞体内的Fe2+含量，使氧化水平升高，Fe2+通过参与芬顿反应，进一步产生ROS，进而抑制细胞内GSH抗氧化系统，打破氧化还原稳态，将细胞内的ROS维持在较高的水平。ROS可与脂质发生脂质过氧化反应产生脂质ROS，ROS不仅损伤脂质和蛋白质，而且还会引起DNA损伤，促进细胞的死亡。因此，异硫氰酸盐与铁制剂在提高肿瘤细胞氧化应激水平方面表现出协同作用。将所述异硫氰酸盐衍生物和所述铁制剂同时使用，可以明显地协同治疗肿瘤。本发明提供的用于治疗肿瘤的药物组合，既可以增强抗肿瘤药效，降低异硫氰酸盐的使用剂量，而且又能降低异硫氰酸盐对细胞的毒性。
采用所述抗肿瘤的药物组合物来制备抗肿瘤药物，可以用于抑制肿瘤细胞的生长，并抑制肿瘤的转移。
附图说明
图1是对比例1提供的不同浓度PEITC对MG-63细胞活力影响结果图；
图2是对比例1提供的不同浓度PEITC对MNNG/HOS细胞活力影响结果图；
图3是对比例1提供的不同浓度PEITC对U2OS细胞活力影响结果图；
图4是对比例2提供的不同浓度FAC对MG-63细胞活力影响结果图；
图5是对比例2提供的不同浓度FAC对MNNG/HOS细胞活力影响结果图；
图6是对比例2提供的不同浓度FAC对U2OS细胞活力影响结果图；
图7是本发明实施例提供的不同浓度PEITC和FAC的药物组合物对MG-63细胞活力影响结果图；
图8是本发明实施例提供的不同浓度PEITC和FAC的药物组合物对MNNG/HOS细胞活力影响结果图；
图9是本发明实施例提供的不同浓度PEITC和FAC的药物组合物对U2OS细胞活力影响结果图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例提供了一种抗肿瘤的药物组合物，所述药物组合物包括至少一种异硫氰酸盐衍生物和至少一种铁制剂。
本发明实施例提供的抗肿瘤的药物组合物，含有至少一种异硫氰酸盐衍生物和至少一种铁制剂。在异硫氰酸盐衍生物结合GSH，降低还原水平的前提下，所述铁制剂进入体内后，肿瘤细胞的嗜铁特性会显著增加肿瘤细胞体内的Fe2+含量，使氧化水平升高，Fe2+通过参与芬顿反应，进一步产生ROS，进而抑制细胞内GSH抗氧化系统，打破氧化还原稳态，将细胞内的ROS维持在较高的水平。ROS可与脂质发生脂质过氧化反应产生脂质ROS，ROS不仅损伤脂质和蛋白质，而且还会引起DNA损伤，促进细胞的死亡。因此，异硫氰酸盐与铁制剂在提高肿瘤细胞氧化应激水平方面表现出协同作用。将所述异硫氰酸盐衍生物和所述铁制剂同时使用，可以明显地协同治疗肿瘤。本发明提供的用于治疗肿瘤的药物组合，既可以增强抗肿瘤药效，降低异硫氰酸盐的使用剂量，而且又能降低异硫氰酸盐对细胞的毒性。
具体的，本发明实施例中，所述异硫氰酸盐衍生物选自烯丙基异硫氰酸盐、苯基异硫氰酸盐、苯乙基异硫氰酸盐、莱菔硫烷。优选的所述异硫氰酸盐衍生物，不仅较其他异硫氰酸盐具有更好的抗肿瘤活性，更重要的是，所述异硫氰酸盐与铁制剂复合使用后，能够更好地协同作用，在所述铁制剂的辅助下，更好地发挥抗肿瘤活性，降低有效剂量。所述抗肿瘤的药物组合物中，可以含有上述异硫氰酸盐衍生物中的一种，也可以含有上述异硫氰酸盐衍生物中的多种。
所述铁制剂本身没有抗肿瘤活性，但是在体内可以增加Fe2+水平，Fe2+参与芬顿反应促进ROS的产生，进而通过抑制细胞内GSH抗氧化系统，打破原有的异硫氰酸盐衍生物形成的氧化还原稳态，将细胞内的ROS维持在较高的水平，从而促进细胞的死亡。本发明实施例通过补充铁制剂，使肿瘤细胞内可Fe2+含量升高，通过芬顿反应产生大量活性氧自由基；同时，所述异硫氰酸盐衍生物可抑制肿瘤细胞内的GSH抗氧化系统，使细胞内产生的ROS不能得到有效清除，引起ROS的积聚，两者协同作用，最终存进肿瘤细胞死亡。
本发明实施例中，所述的铁制剂为临床上所使用的治疗缺铁性血症的补铁剂及其他铁剂。优选的，所述铁制剂选自硫酸亚铁铵、富马酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、枸橼酸铁铵、右旋糖酐铁、氧化铁纳米颗粒。优选的所述铁制剂，不仅具有较好的生物安全性，不会增加人体的其他安全风险，而且优选的所述铁制剂在人体内具有较好的生物溶解性，能够有效提高体内Fe2+的含量。
进一步优选的，所述铁制剂的摩尔量占异硫氰酸盐衍生物和铁制剂总摩尔量的50-90％。若所述铁制剂的摩尔百分含量过低，则难以有效提高细胞内的ROS含量，从而不能明显打破原有的异硫氰酸盐衍生物形成的氧化还原稳态，对异硫氰酸盐衍生物的抗肿瘤没有明显的促进作用。若所述铁制剂的摩尔百分含量过高，可对正常组织细胞产生铁毒性。更优选的，所述铁制剂的摩尔量占异硫氰酸盐衍生物和铁制剂总摩尔量的65-80％。
作为一种具体优选实施例，所述异硫氰酸盐衍生物为苯乙基异硫氰酸盐，所述补充剂为枸橼酸铁铵。两者协同，能够更好地促进异硫氰酸盐衍生物的抗肿瘤活性，减少异硫氰酸盐衍生物的使用剂量，并且降低异硫氰酸盐衍生物的细胞毒活性。
本发明实施例所述抗肿瘤的药物组合物可以制成药学上可接受的剂型。有鉴于此，进一步的，在上述实施例的基础上，本发明实施例所述抗肿瘤的药物组合物还包括药学上可接受的辅料。本发明实施例所述药学上可以接受的辅料没有严格限制，可以根据制成的不同剂型进行调整。具体优选的，所述药物组合物由至少一种异硫氰酸盐衍生物、至少一种铁制剂以及药学上可接受的辅料制成。
以及，本发明实施例提供了所述抗肿瘤的药物组合物作为制备抗肿瘤药物的用途。采用所述抗肿瘤的药物组合物来制备抗肿瘤药物，可以用于抑制肿瘤细胞的生长，并抑制肿瘤的转移。
其中，所述药物组合物在制备抗骨肿瘤药物、抗脑肿瘤药物、抗乳腺癌药物、抗胃癌药物、抗肺癌药物、抗肝癌药物的用途。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种PEITC和枸橼酸铁铵(FAC)药物组合物对骨肉瘤细胞的抑制作用
细胞株及细胞培养：实验所用细胞包括骨肉瘤细胞MG-63，MNNG/HOS和U2OS。所有细胞的培养条件为：在二氧化碳培养箱中37℃、饱和湿度、二氧化碳含量为5％，生长于含10％的胎牛血清、含有1％双抗的DMEM培养基中，MG-63和MNNG/HOS每两天传代一次，U2OS每四天传代一次，中间换液一次。
收集处于对数期生长的细胞，制备成5×104个/mL的单细胞悬液。细胞悬液按每孔100uL接种于96孔培养板中，于二氧化碳培养箱中培养24h后，弃去原培养液。加入含有不同浓度PEITC(0.25uM、1uM及10uM)与100uM FAC的培养基，每个浓度设置六个孔，培养24h，观察药物对细胞生长作用。实验中另设未加药细胞空白对照组。用CCK-8法检测药物对细胞生长的半数抑制浓度。
对比例1
PEITC对肿瘤细胞的生长抑制作用
细胞株及细胞培养与实施例1相同：实验所用细胞包括骨肉瘤细胞MG-63，MNNG/HOS和U2OS。所有细胞的培养条件为：在二氧化碳培养箱中37℃、饱和湿度、二氧化碳含量为5％，生长于含10％的胎牛血清、含有1％双抗的DMEM培养基中，MG-63和MNNG/HOS每两天传代一次，U2OS每四天传代一次，中间换液一次。
收集处于对数期生长的细胞，制备成5×104个/mL的单细胞悬液。细胞悬液按每孔100uL接种于96孔培养板中，于二氧化碳培养箱中培养24h后，弃去原培养液。加入含有不同浓度待测PEITC(0.25uM、1uM、4uM、16uM、64uM、256uM、512uM及1028uM)的培养基，每个浓度设置六个孔，分别培养24h、48h、72h，观察药物对骨肉瘤细胞的作用。实验中另设未加药细胞空白对照组和培养基对照组。
对比例2
FAC对肿瘤细胞的生长抑制作用
细胞株及细胞培养与实施例1相同：实验所用细胞包括骨肉瘤细胞MG-63，MNNG/HOS和U2OS。所有细胞的培养条件为：在二氧化碳培养箱中37℃、饱和湿度、二氧化碳含量为5％，生长于含10％的胎牛血清、含有1％双抗的DMEM培养基中，MG-63和MNNG/HOS每两天传代一次，U2OS每四天传代一次，中间换液一次。
收集处于对数期生长的细胞，制备成5×104个/mL的单细胞悬液。细胞悬液按每孔100uL接种于96孔培养板中，于二氧化碳培养箱中培养24h后，弃去原培养液。加入含有不同浓度待测FAC(0.25uM、1uM、4uM、16uM、64uM、256uM、512uM及1028uM)的培养基，每个浓度设置六个孔，分别培养24h、48h、72h，观察药物对骨肉瘤细胞的作用。实验中另设未加药细胞空白对照组和培养基对照组。
实施例1、对比例1、对比例2中分别采用CCK-8法检测对细胞生长的半数抑制浓度，具体的CCK-8法为：细胞经药物处理设定时间后，弃去原培养基，每孔加入100uL含有10％CCK-8溶液的培养基，于二氧化碳培养箱中反应2h。取出96孔板，于450nm处用酶标仪测定吸光值。每孔的吸光值与活细胞数量成正比关系，细胞存活率(％)＝(药物处理组吸光值-空白对照组吸光值)/(细胞对照组吸光值-空白对照组吸光值)×100％。
PEITC对骨肉瘤细胞的生长抑制作用的实验结果如图1、2、3所示，FAC对骨肉瘤细胞的生长抑制作用的实验结果如图4、5、6所示，PEITC和FAC的药物组合物对骨肉瘤细胞协同抑制作用的实验结果如图7、8、9所示。
实验结果显示，PEITC对三种人骨肉瘤细胞系MG63、MNNG/HOS、U2OS均表现出浓度依赖性和时间依赖性抑制作用。FAC对三种人骨肉瘤细胞系MG63、MNNG/HOS、U2OS均无明显抑制作用。而PEITC与FAC联用，能够减少PEITC发挥抑制作用的浓度，增强PEITC抗骨肉瘤的作用。可见，FAC可以促进PEITC的抗骨肉瘤的作用，两者联合作用可以减少PEITC的用量，同时又增强了PEITC的抑制效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗肿瘤的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物包括至少一种异硫氰酸盐衍生物和至少一种铁制剂。
2.如权利要求1所述的抗肿瘤的药物组合物，其特征在于，所述异硫氰酸盐衍生物选自烯丙基异硫氰酸盐、苯基异硫氰酸盐、苯乙基异硫氰酸盐、莱菔硫烷。
3.如权利要求1所述的抗肿瘤的药物组合物，其特征在于，所述铁制剂选自硫酸亚铁铵、富马酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、枸橼酸铁铵、右旋糖酐铁、氧化铁纳米颗粒。
4.如权利要求1-3任一项所述的抗肿瘤的药物组合物，其特征在于，所述铁制剂的摩尔量占异硫氰酸盐衍生物和铁制剂总摩尔量的50-99％。
5.如权利要求4所述的抗肿瘤的药物组合物，其特征在于，所述铁制剂的摩尔量占异硫氰酸盐衍生物和铁制剂总摩尔量的65-80％。
6.如权利要求1-3任一项所述的抗肿瘤的药物组合物，其特征在于，所述异硫氰酸盐衍生物为苯乙基异硫氰酸盐，所述补充剂为枸橼酸铁铵。
7.如权利要求1-3任一项所述的抗肿瘤的药物组合物，其特征在于，还包括药学上可接受的辅料。
8.如权利要求1-3任一项所述的抗肿瘤的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物由至少一种异硫氰酸盐衍生物、至少一种铁制剂以及药学上可接受的辅料制成。
9.如权利要求1-8任一项所述抗肿瘤的药物组合物作为制备抗肿瘤药物的用途。
10.如权利要求9所述的抗肿瘤的药物组合物的用途，其特征在于，所述药物组合物在制备抗骨肿瘤药物、抗脑肿瘤药物、抗乳腺癌药物、抗胃癌药物、抗肺癌药物、抗肝癌药物的用途。
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