CN108358947B - 一种笼状呫吨酮类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种笼状呫吨酮类化合物及其制备方法和用途，所述笼状呫吨酮类化合物是具有式Ⅰ结构的化合物和/或其可药用衍生物：

Description

一种笼状呫吨酮类化合物及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种笼状呫吨酮类(Caged Xanthone)化合物及其制备方法和用途，属于医药技术领域。

背景技术

恶性肿瘤是世界上主要的致死性疾病之一，严重威胁着人类健康和生命。中国医学科学院肿瘤医院、国家癌症中心赫捷院士，全国肿瘤登记中心主任陈万青教授等在CA:ACancer Journal for Clinicians杂志上发表的2015年中国癌症统计数据表明，2015年中国约有429.2万例新肿瘤病例和281.4万例死亡病例。随着人口的老龄化问题的加剧，我国癌症的发病率呈上升趋势，对我国卫生资源及国民经济造成巨大负担，癌症控制已成为现今我国卫生战略的重点。国家科技重大专项“重大新药创制”项目将其列为临床亟需药物研发的10类(种)重大疾病之一。

肿瘤的治疗方法包括外科手术和放化疗。当前临床应用的抗肿瘤药物的突出问题是有效率低、选择性差(毒性大)和对耐药性肿瘤的不敏感。另外，复发和转移也是肿瘤治疗的难点。因此，研究选择性好，疗效高，靶点明确，对非靶器官无副作用的抗肿瘤药物是药学工作者的重大研究课题。

天然产物对于新药的发现与设计、合成具有非常重要意义，也是生物活性物质和创新药物的重要来源。根据文献报道：自从1940年以来，在全球上市销售的抗癌化疗药物中，42％是直接源自天然产物，如：紫杉醇(Taxol)、西他赛(Docetaxel)、长春瑞滨(Vinorelbine)、羟喜树碱(camptothecin)、青蒿素(Artemisinin)等，30％是天然产物的衍生物或其类似物。天然产物作为药物来源开发的优越性在于：生源合成的天然产物小分子SMNPs具有更好的与酶和受体相结合的生物相容性(biocompatibility)，更容易或适合成为治疗药物的先导化合物。我国的中医药学源远流长，博大精深，是中国传统文化的代表与传统文化的瑰宝。因此，从传统中药和药用植物中寻找具有抗肿瘤活性的先导化合物，研究其作用机制，从而研制抗肿瘤治疗药物是当前研究的热点。

大苞藤黄(Garcinia bracteata)为藤黄科藤黄属植物，目前主要分布于我国云南南部至东南部和广西南部，目前国内对大苞藤黄的化学成分及药理作用的研究国内外报道不多。笼状呫吨酮类(Caged Xanthone)化合物具有较强的抗肿瘤活性(具体见专利CN200910256560.2、CN201410310788.6、CN201510907922.5等)，因此，从大苞藤黄筛选具有抗肿瘤活性的笼状呫吨酮类化合物对恶性肿瘤的治疗非常重要。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种笼状呫吨酮类化合物及其制备方法和其在抗肿瘤方面的用途，为预防和/或治疗恶性肿瘤提供一种新的药物。

本发明所述的笼状呫吨酮类化合物是指具有式Ⅰ结构的化合物和/或其可药用衍生物：

作为优选方案，所述的可药用衍生物为式Ⅰ所示化合物的药学上可接受的盐、互变异构体、立体异构体、前体化合物、水合物或溶剂化物，进一步优选式Ⅰ所示化合物的药学上可接受的盐、前体化合物或水合物。

所述的式Ⅰ所示化合物可通过化学合成或从植物中提取得到；作为优选方案，所述的式Ⅰ所示化合物是从大苞藤黄中提取分离得到。

一种制备式Ⅰ所示的笼状呫吨酮类化合物的方法，包括如下步骤：

a)将大苞藤黄叶用95wt％乙醇渗漉提取至渗漉液基本无色，减压浓缩渗漉液，得提取物；

b)将步骤a)所得的提取物混悬于水中，用石油醚萃取，得到大苞藤黄提取物的石油醚萃取部位；

c)将步骤b)所得大苞藤黄提取物的石油醚萃取部位通过硅胶柱分离，用石油醚和乙酸乙酯按照100：0～20：80的体积比形成的混合溶液依次梯度洗脱，每份洗脱液减压蒸发后经TLC薄层分析，将TLC薄层板上显示相同主要点的洗脱液合并，按洗脱顺序得到十九个组分；

d)将步骤c)中得到的第五个组分用制备液相色谱纯化，即得式Ⅰ所示的笼状呫吨酮类化合物。

作为优选方案，步骤d)中，在用制备液相色谱纯化时，用甲醇和水按照40:60至100:0的体积比形成的混合溶液线性梯度洗脱。

本发明所述的笼状呫吨酮类化合物的用途，是指以具有式Ⅰ结构的化合物或其可药用衍生物中的至少一种作为活性成分用于制备预防和/或治疗肿瘤的药物。

作为优选方案，所述肿瘤为子宫颈癌、前列腺癌、肺腺癌、肠癌中的至少一种。

本发明所述药物可以各种给药途径给予患者，包括但不限于口服、透皮、肌肉、皮下和静脉注射。

本发明所述药物的剂型不限，只要是能够使活性成分有效地到达体内的剂型都可以，包括：片剂、糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂、胶囊剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、口服液、口含剂、颗粒剂、冲剂、丸剂、散剂、膏剂、丹剂、混悬剂、粉剂、溶液剂、注射剂、栓剂、软膏剂、硬膏剂、霜剂、喷雾剂、滴剂、贴剂等；优选口服剂型，如：胶囊剂、片剂、口服液、颗粒剂、丸剂、散剂、丹剂、膏剂等。

本发明所述药物可以单独使用，也可以以药物组合物的形式使用，所述的药物组合物是指在药物中，除了含有主要活性成分之外，还可含有少量的且不影响有效成分的次要成分和/或药学上可接受的载体以及各种制剂所必要的辅料等。例如，所述药物为口服剂型时，可含有常用的赋形剂，诸如粘合剂、填充剂、稀释剂、压片剂、润滑剂、崩解剂、着色剂、调味剂和湿润剂，必要时可对片剂进行包衣。适宜的填充剂包括纤维素、甘露糖醇、乳糖和其它类似的填充剂；适宜的崩解剂包括淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和淀粉衍生物，例如羟基乙酸淀粉钠；适宜的润滑剂包括，例如硬脂酸镁；适宜的药物可接受的湿润剂包括十二烷基硫酸钠。

本发明所述活性成分的有效施用剂量可随所用的药物组合物、药物制剂、给药的模式和待治疗的疾病的严重程度而变化。

本发明中所述术语的定义如下：

术语“药学上可接受的盐”是指由所述化合物中带正电荷的部分(例如，胺基)与具有相反电性的带负电荷(例如，三氟醋酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、硝酸、硫酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁二酸、1,5-萘二磺酸、亚细亚酸、草酸、酒石酸、乳酸、水杨酸、苯甲酸、戊酸、二乙基乙酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、庚二酸、己二酸、马来酸、苹果酸、氨基磺酸、苯丙酸、葡糖酸、抗坏血酸、烟酸、异烟酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、氨基酸)形成的盐，或者由化合物中带负电荷的部分(例如，羧基)与正电荷(例如，钠、钾、钙、镁)形成的盐。所述的“药学上可接受的”是指适用于人而无过度不良副反应(如毒性、刺激和变态反应)，即有合理的效益/风险比的物质。

术语“互变异构体”是指因分子中某一原子在两个位置迅速移动而产生的官能团异构体，例如：烯醇与相应的酮。

术语“立体异构体”是指由分子中原子在空间上排列方式不同所产生的异构体，例如：顺反异构体、对映异构体、构象异构体等。

术语“前体化合物”是指在体外无活性，但能够在生物体内进行代谢或化学反应转化为本发明的活性成分，从而发挥其药理作用的化合物。

与现有技术相比，本发明具有如下显著性有益效果：

本发明的研究结果显示：本发明所述的具有式Ⅰ结构的笼状呫吨酮类化合物对人前列腺癌细胞PC-3、人宫颈癌细胞HeLa、人非小细胞肺癌细胞A549和人结肠癌细胞HT-29均具有较强的细胞毒性，IC50均在10μM以下，能明显抑制人前列腺癌细胞PC-3、人宫颈癌细胞HeLa、人非小细胞肺癌细胞A549和人结肠癌细胞HT-29的增殖，说明本发明所述的笼状呫吨酮类化合物具有抑制肿瘤细胞的增殖作用，可望作为活性成分用于制备预防和/或治疗肿瘤的药物，具有药用前景。

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。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。

实施例1：从大苞藤黄中提取并鉴定式Ⅰ化合物(garcibractatin A)

1.1实验材料

大苞藤黄于2012年10月采自广西省，植物经广西药物植物院的宋志军研究员鉴定，植物样本保存于上海中医药大学创新中药实验室。

1.2试验方法

a)将7.6kg大苞藤黄叶用95wt％乙醇渗漉提取至渗漉液基本无色，减压浓缩渗漉液，得提取物(2.6kg)；

b)将步骤a)所得的提取物混悬于水中，用石油醚萃取，得到大苞藤黄提取物的石油醚萃取部位(700g)；

c)将步骤b)所得大苞藤黄提取物的石油醚萃取部位通过硅胶柱分离，用石油醚和乙酸乙酯按照100：0～20：80的体积比形成的混合溶液依次梯度洗脱，每份洗脱液减压蒸发后经TLC薄层分析，将TLC薄层板上显示相同主要点的洗脱液合并，按洗脱顺序得到十九个组分；

d)将步骤c)中得到的第五个组分用制备液相色谱纯化，用甲醇和水按照40:60至100:0的体积比形成的混合溶液依次梯度洗脱，流速：15mL/min，检测波长300nm，即得到本发明所述的笼状呫吨酮类化合物，记为：garcibractatin A。

本实验中，硅胶柱层析选用青岛海洋化工有限公司柱层析硅胶(200-300目)；TLC薄层分析选用烟台江友硅胶开发有限公司HSGF254薄层层析硅胶板；制备液相柱选用Xbridge Prep C18 OBD column(19×250mm,5μm)。

式Ⅰ化合物：garcibractatin A是一个黄白色无定形粉末物质，通过高分辨质谱确定分子式为C₃₀H₃₆O₆，为一未见报道的新化合物，其NMR数据如下：

1.3实验结果

从大苞藤黄中分离得到化合物garcibractatin A经核磁及质谱检测，其化学结构如式Ⅰ所示：

实施例2：garcibractatin A抑制人肿瘤细胞增殖试验

2.1实验材料

式Ⅰ化合物：garcibractatin A是从大苞藤黄中提取得到，纯度98％；人前列腺癌细胞PC-3、人宫颈癌细胞HeLa，购自美国ATCC公司；人非小细胞肺癌细胞A549，香港中文大学林鸽教授赠予；人结肠癌细胞HT-29，清华大学许乃寒教授赠予；人正常前列腺基质永生化细胞WPMY-1，购自中科院细胞库；RPMI1640，胎牛血清，青霉素和链霉素，购自美国Invitrogen公司，Taxol购自美国陶素公司；碘化丙啶(Propidium Iodide，PI)和RNase A购自于美国Sigma公司。

2.2试验方法

人非小细胞肺癌细胞A549和人宫颈癌细胞HeLa，用含10％胎牛血清，100U/ml青霉素和100μg/ml链霉素的DMEM培液基；人前列腺癌细胞PC-3，人结肠癌细胞HT-29，用含10％胎牛血清，100U/ml青霉素和100μg/ml链霉素的RPMI1640培液基，于37℃，5％CO₂及饱和湿度的培养箱中培养，用0.25％胰蛋白酶消化传代，取对数生长期细胞用于实验。

人前列腺癌细胞PC-3，人非小细胞肺癌细胞A549，人宫颈癌细胞HeLa，以及人结肠癌细胞HT-29(3*104个/ml)接种于96孔板中。分别加入终浓度梯度为1.25μM、2.5μM、5μM、10μM的式Ⅰ化合物garcibractatin A于96孔板中，5-FU、Etoposide作为阳性药对照组，设置空白试剂孔，正常对照组，培养72h后，每孔加入10ul CCK-8，避光孵育1-4h进行染色。使用酶标仪在450nm下检测吸光度值，计算出不同浓度的生长抑制率，生长抑制率％＝(control组的平均值-治疗组的平均值)/control的平均值×100％。当细胞的生长抑制率达到50％时，化合物的浓度即为IC50值。实验数据均用平均值±标准误差(xˉ±s)表示，使用SPSS16.0统计软件进行分析。

2.3实验结果

式Ⅰ化合物：garcibractatin A作用于多种人肿瘤细胞72小时的IC₅₀如表1所示。

表1 garcibractatin A抑制肿瘤细胞生长的IC50/μM(xˉ±s)值

由表1可见，本发明所述的笼状呫吨酮类化合物：garcibractatin A具有较强的细胞毒性，IC50均在10μM以下，能明显抑制人前列腺癌细胞PC-3、人非小细胞肺癌细胞A549、人宫颈癌细胞HeLa和人结肠癌细胞HT-29的增殖，可见本发明所述的笼状呫吨酮类化合物：garcibractatin A能够浓度依赖性地抑制肿瘤细胞的增殖能力，具有潜在的抗肿瘤作用，可望作为活性成分用于制备预防和/或治疗肿瘤的药物，具有药用前景。

最后需要在此指出的是：以上仅是本发明的部分优选实施例，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种笼状呫吨酮类化合物的用途，其特征在于，所述笼状呫吨酮类化合物是具有式Ⅰ结构的化合物：

所述用途是指以具有式Ⅰ结构的化合物作为唯一活性成分用于制备预防和/或治疗前列腺癌的药物。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，制备所述的笼状呫吨酮类化合物的方法，包括如下步骤：

a)将大苞藤黄叶用95wt％乙醇渗漉提取至渗漉液基本无色，减压浓缩渗漉液，得提取物；

b)将步骤a)所得的提取物混悬于水中，用石油醚萃取，得到大苞藤黄提取物的石油醚萃取部位；

c)将步骤b)所得大苞藤黄提取物的石油醚萃取部位通过硅胶柱分离，用石油醚和乙酸乙酯按照100：0～20：80的体积比形成的混合溶液依次梯度洗脱，每份洗脱液减压蒸发后经TLC薄层分析，将TLC薄层板上显示相同主要点的洗脱液合并，按洗脱顺序得到十九个组分；

d)将步骤c)中得到的第五个组分先用ODS柱分离，然后用制备液相色谱纯化，在用制备液相色谱纯化时，用甲醇和水按照40:60至100:0的体积比形成的混合溶液线性梯度洗脱，即得所述的笼状呫吨酮类化合物。