CN108707069B - 一种抗膀胱癌化合物及其应用 - Google Patents

一种抗膀胱癌化合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗膀胱癌化合物及其应用，其结构式为：

Description

一种抗膀胱癌化合物及其应用
技术领域
本发明涉及一种具有抗肿瘤活性的化合物及其应用。
背景技术
苏木(Caesalpinia sappan Linn.)，又名苏枋、芳方木、苏方，在我国云南、贵州、四川、广西、广东、福建和台湾省都有栽培。目前，从苏木中已分离到多种化学成分，根据成分的骨架类型，可将其分成5个部分：苏木素类、原苏木素类、高异黄酮类、苏木查尔酮、以及苯丙素类。
苏木总提取物具有动物体内抗肿瘤活性(任连生、徐建国、马俊英等在中国中药杂志上发表的苏木抗癌作用的研究，1990.15(5):50-51；徐建国、马俊英、任连生等在中国中药杂志上发表的苏木煎液抗小鼠白血病作用的研究，1991.16(5):306)。其中巴西木素和原苏木素B为苏木中最主要的抗肿瘤活性成分(赵莉莉，王国平，杨喜花，张蘋，任连生.巴西木素对人类膀胱癌细胞T24增殖与凋亡的影响.肿瘤研究与临床，2013，25(8)：516-519；YangXH,Ren LS,Zhang SW,Zhao LL,Wang J.Antitumor Effects of purified protosappaninB extracted from Lignum Sappan.Integrative CancerTherapies.2016,15(1):87-95)。本发明基于现有结果，对苏木提取物进一步研究，以期获得具有抗肿瘤活性的化合物，并对其在制药领域的用途进行研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新的抗膀胱癌化合物及其应用。
根据本发明的一个方面，提供一种抗膀胱癌化合物，其结构式为：
Figure BDA0001722079570000011
对应的名称为5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛。
该化合物从苏木中提取纯化得到。将干燥的苏木心材破碎后用8倍去离子水浸泡，煮沸后常压回流提取多次并合并提取液，将提取液继续加热浓缩并加入乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯层，蒸馏出溶剂后得到干粉；将干粉用乙酸乙酯溶解，加入硅胶并蒸馏出溶剂使干粉均匀包裹在硅胶表面；色谱柱中先装入脱脂棉平铺在底部，然后加入硅胶，再装入带有干粉的硅胶，上面再铺棉，然后加入60-90℃石油醚润柱，待完全润湿后，用乙酸乙酯与石油醚(体积比1:5)混合液进行洗脱，并用薄层色谱进行检测收集到的洗脱液，收集相同Rf的洗脱液，并用旋转蒸发仪蒸馏溶剂，得到目标产物。
根据本发明的另一方面，提供一种上述化合物在制备抗膀胱癌药物中的应用。
进一步地，所述药物是抗膀胱癌术后灌注液。
根据本发明的另一方面，提供一种抗膀胱癌术后灌注液，包括浓度为0.2mg/ml-40mg/ml的5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛溶液。
目前，国内外未见5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛的相关研究报道，本发明填补国内外对5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛的研究空白，提供了该化合物及其新用途。将人膀胱癌细胞株BIU87接种于小鼠体内形成原位膀胱癌，对小鼠分组后分别给予注射用水、吡柔比星、50％DMSD、用50％DMSO溶解的5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛进行实验；实验结果表明给予吡柔比星、5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛的小鼠生命延长，瘤重减小，具有抑瘤效果；表明5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛有显著的抑制膀胱癌的作用，可适用于制备抗膀胱癌灌注液。
具体实施方式
本发明一种典型的实施方式提供的一种抗膀胱癌化合物，其结构式为：
Figure BDA0001722079570000021
命名为5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛。
该化合物可从苏木中提取纯化得到。上述提取纯化方法优选为：将干燥的苏木心材破碎后用8倍去离子水浸泡，煮沸后常压回流提取多次并合并提取液，将提取液继续加热浓缩并加入乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯层，蒸馏出溶剂后得到干粉；将干粉用乙酸乙酯溶解，加入硅胶并蒸馏出溶剂使干粉均匀包裹在硅胶表面；色谱柱中先装入脱脂棉平铺在底部，然后加入硅胶，再装入带有干粉的硅胶，上面再铺棉，然后加入60-90℃石油醚润柱，待完全润湿后，用乙酸乙酯与石油醚(体积比1:5)混合液进行洗脱，并用薄层色谱进行检测收集到的洗脱液，收集相同Rf的洗脱液，并用旋转蒸发仪蒸馏溶剂，得到目标产物。
相对具体地，上述提取纯化方法可以是：将干燥的苏木心材1kg，剪碎后用8倍去离子水浸泡，煮沸后常压回流提取3次，每次1h，合并提取液，继续加热浓缩至1000mL，加入1000mL乙酸乙酯萃取两次，合并乙酸乙酯层，用旋转蒸发仪蒸馏出溶剂得30.3g干粉。将制得的干粉用100mL乙酸乙酯溶解，加入100g200-300目的硅胶，置于旋转蒸发仪上蒸馏出溶剂，使干粉均匀的包裹在硅胶表面。柱子中先装入10g脱脂棉平铺在底部，然后加入800g200-300目的硅胶，然后把带有提取干粉的硅胶装在上面，上面再铺20g棉，然后加入60-90℃石油醚润柱，待完全润湿后，用乙酸乙酯与石油醚(体积比1:5)混合液进行洗脱，并用薄层色谱进行检测收集到的洗脱液，收集相同Rf的洗脱液，并用旋转蒸发仪蒸馏溶剂，得到目标产物。
本发明另一种典型的实施方式提供了上述化合物在制备抗膀胱癌药物中的应用，优选地所述药物是抗膀胱癌术后灌注液。
采用人膀胱癌细胞株T24和5637进行实验，在两种细胞株中均加入5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛，并将两种细胞株中均加入水作为对照组；实验结果表明加入5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛的人膀胱癌细胞株T24和5637中的细胞20分钟内就接近全部死亡而对照组中的细胞数呈波动趋势，说明5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛对膀胱癌细胞具有显著的杀伤作用。同时将人膀胱癌细胞株BIU87接种于小鼠体内形成膀胱癌，对小鼠分组后分别给予注射用水、吡柔比星、50％DMSO、50％DMSO溶解的5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛进行实验；实验结果表明给予吡柔比星、5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛的小鼠生命延长，瘤重减小，具有抑瘤效果；说明5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛有显著的抑制膀胱癌细胞作用，可适用于制备抗膀胱癌灌注液中。
本发明另一种典型的实施方式提供一种抗膀胱癌术后灌注液，包括浓度为0.2mg/ml-40mg/ml的5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛的50％DMSO溶液。
临用前80mg 5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛用40ml 50％的DMSO充分溶解，经尿道导管注入膀胱癌术后患者的膀胱腔内，药液在膀胱内保留60～90分钟，然后自行排出。每日一次，7日为一疗程。下面通过一些实施例对本发明要求保护的技术方案及技术效果做进一步清楚、完整的说明。
实施例1
下面用5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛对膀胱癌细胞T24和5637的杀伤作用实验说明其在制药领域的应用：
1.实验细胞及药物
人膀胱癌细胞株T24，购自中科院上海生命科学研究院；人膀胱癌细胞株5637，山西大学生命科学院张婷婷老师惠赠。
5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛为苏木提取液分离纯化得到。
2.实验方法
细胞株培养于含0.05g/L链霉素、0.05g/L青霉素、0.8g/LNaHCO3、3.6g/LHEPES、10％胎牛血清的RPMIl640培养基中，置37℃、5％CO2及饱和湿度的恒温孵育箱中培养。取对数生长期的细胞，以0.25％胰酶消化制成细胞悬液进行实验。
用50％DMSO溶解5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛，培养基稀释浓度为2mg/ml，过滤除菌。
5637细胞以9×103个/孔接种于96孔板中，每孔加入培养基100μl，置于37℃、5％CO2培养箱中培养，细胞贴壁后弃去原培养基，实验组加入含有不同浓度5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛的培养基200μl，其终浓度分别为200μg/ml、100μg/ml、50μg/ml、25μg/ml、12.5μg/ml，阴性对照组加入含有DMSO的等量培养基(其中DMSO含量与200μg/ml浓度组相同)，并设立无细胞的培养基为调零组，每组设5个复孔。加药48h后，弃上清，PBS洗涤一遍，再加入200μl培养基，同时向每孔加入5mg/ml的MTT溶液20μl，继续培养4h。小心吸去孔内培养液，每孔加入150μlDMSO，置摇床上低速振荡10min，使结晶物充分溶解。酶标仪测定在570nm波长下的吸光值(OD值)。计算5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛抑制5637细胞的生长抑制率及IC50。
生长抑制率(％)＝(1-实验组平均OD值/对照组平均OD值)×100％
lgIC50＝Xm-I(P-(3-Pm-Pn)/4)
Xm：lg最大剂量；I：lg(最大剂量/相临剂量)；P：阳性反应率之和；
Pm：最大阳性反应率；Pn：最小阳性反应率
3.结果
浓度梯度的5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛对T24细胞作用48h，结果显示，随着5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛浓度增加，对T24细胞增殖抑制率逐渐增加，在最高浓度200μg/ml浓度下为95.12％(表1)。根据生长抑制率计算出5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛作用T24细胞48h后的IC50值为74.98μg/ml。
表1 5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛对T24细胞的抑制率
Figure BDA0001722079570000051
注：*与对照组比较P<0.05
浓度梯度的5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛对5637细胞作用48h，结果显示，随着5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛浓度增加，5637细胞增殖抑制率逐渐增加，在最高浓度200μg/ml浓度下近100％(表2)。根据生长抑制率计算出5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛作用5637细胞48h后的IC50值为52.77μg/ml。
表2 5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛对5637细胞的抑制率
Figure BDA0001722079570000052
注：*与对照组比较P<0.05
实施例2
下面通过小鼠的生存时间观察吡柔比星、5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛对balb-c裸鼠膀胱原位接种BIU87细胞后的抑瘤作用。
1.实验材料
实验细胞：人膀胱癌BIU87细胞株以含10％胎牛血清的RPMI-l640培养基培养，实验选用处于对数生长期的细胞，以含有EDTA的胰酶消化，台盼蓝拒染法测定细胞活力，融合PBS缓冲液(磷酸盐缓冲液)制成浓度为1×107/ml的细胞悬液。
实验药物：5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛是从苏木中提取纯化得到。
实验动物：雌性BALB/C裸鼠60只，购自北京维通利华实验动物技术有限公司，SPF级，7-9周龄，体重18g-20g，饲养于万级净化屏障环境，饲养条件25℃±2℃、40％-60％湿度，空气流速0.1m/s-0.2m/s，15LX-20LX照明、12小时(昼)/12小时(夜)交替，饲料为经60Co辐射灭菌的全价营养饲料、垫料经60Co辐射灭菌。
2.建立原位膀胱移植瘤动物模型
将小鼠腹腔内注入戊巴比妥钠60mg/kg进行麻醉，实验室温度为25℃±2℃；小鼠下腹部常规消毒，24#静脉留置针的套管外涂以液体石蜡，经尿道口缓慢插入小鼠膀胱腔内，抽出尿液，将带有偏角的针芯缓慢插入套管中，一手固定套管，另一手转动针芯10周，拔出针芯，立即注入100μl BIU87膀胱瘤细胞悬液，拔出套管，待动物自然苏醒即可。
3.给药及观察
将20只BALB/C裸鼠接种后24h随机分组，并分别进行膀胱腔内灌注给药；分为4个组，每组5只，即模型组、吡柔比星组、50％DMSO辅料组、50％DMSO溶解的5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛组。模型组每天灌注给予100ul生理盐水；吡柔比星组灌胃给予100ul浓度为1mg/ml的吡柔比星，50％DMSO辅料组灌胃给予100ul50％DMSO，5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛组给予100ul浓度为40mg/ml的5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛，每隔3d给药1次，共给药7次。
观察动物的生长情况，定期称量动物体重，检查有无血尿及膀胱部位的肿瘤形成情况。记录动物的生存时间，以观察期限为60天，60天后将全部动物麻醉解剖，观察膀胱肿瘤，检测各组膀胱肿瘤的大小，测定膀胱湿重、进行组间比较，按以下公式求出肿瘤抑制率和生命延长率：
肿瘤抑制率＝[1－(给药组平均瘤重/对照组平均瘤重)]×100％。
生命延长率＝(实验组平均生存天数-对照组平均生存天数)/对照组平均生存天数×100％。
4.实验结果
实验结果显示，各组动物接种细胞后成瘤率均为100％。其中模型组动物平均生存时间为41.2±12.3d，平均瘤重为0.142±0.084g；吡柔比星组；动物平均生存时间53.0±9.7d，平均瘤重为0.025±0.032g；50％DMSO组接种细胞后动物平均生存时间49.6±12.4d，平均瘤重为0.035±0.023g；5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛组动物平均生存时间为52.6±11.1d，平均瘤重为0.026±0.031g。5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛组与对照组比较不仅延长荷瘤动物平均生存时间，而且抑制了肿瘤生长，表明5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛可以有效抑制膀胱肿瘤。
表3 5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛对裸鼠原位膀胱移植瘤的抑制作用
Figure BDA0001722079570000071
实施例3
将干燥的苏木心材1kg，剪碎后用8倍去离子水浸泡，煮沸后常压回流提取3次，每次1h，合并提取液，继续加热浓缩至1000mL，加入1000mL乙酸乙酯萃取两次，合并乙酸乙酯层，用旋转蒸发仪蒸馏出溶剂得30.3g干粉。将制得的干粉用100mL乙酸乙酯溶解，加入100g200-300目的硅胶，置于旋转蒸发仪上蒸馏出溶剂，使干粉均匀的包裹在硅胶表面。柱子中先装入10g脱脂棉平铺在底部，然后加入800g 200-300目的硅胶，然后把带有提取干粉的硅胶装在上面，上面再铺20g棉，然后加入60-90℃石油醚润柱，待完全润湿后，用乙酸乙酯与石油醚(体积比1:5)混合液进行洗脱，并用薄层色谱进行检测收集到的洗脱液，收集相同Rf的洗脱液，并用旋转蒸发仪蒸馏溶剂，得到目标产物。
取得到的80mg(8mg、40mg、500mg或1600mg)5,7,9,9-四羟基-9,10-氢蒽-2-甲醛用40ml 50％的DMSO中充分溶解制得所述的灌注液，经尿道导管注入膀胱癌术后患者的膀胱腔内，药液在膀胱内保留60～90分钟，然后自行排出。每日一次，7日为一疗程。

Claims (5)

1.一种抗膀胱癌化合物，其结构式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，
对应的名称为5,7,9,9 -四羟基- 9,10-氢蒽-2-甲醛。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述5,7,9,9 -四羟基- 9,10-氢蒽-2-甲醛从苏木中提取纯化得到，将干燥的苏木心材破碎后用8倍去离子水浸泡，煮沸后常压回流提取多次并合并提取液，将提取液继续加热浓缩并加入乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯层，蒸馏出溶剂后得到干粉；将干粉用乙酸乙酯溶解，加入硅胶并蒸馏出溶剂使干粉均匀包裹在硅胶表面；色谱柱中先装入脱脂棉平铺在底部，然后加入硅胶，再装入带有干粉的硅胶，上面再铺棉，然后加入60-90℃石油醚润柱，待完全润湿后，用体积比1:5的乙酸乙酯与石油醚混合液进行洗脱，并用薄层色谱进行检测收集到的洗脱液，收集相同Rf的洗脱液，并用旋转蒸发仪蒸馏溶剂，得到目标产物。
3.权利要求1或2所述的化合物在制备抗膀胱癌药物中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述药物是抗膀胱癌术后灌注液。
5.一种抗膀胱癌术后灌注液，其特征在于：包括浓度为0.2mg/ml-40mg/ml 的5,7,9,9-四羟基- 9,10-氢蒽-2-甲醛的50%DMSO溶液。
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