CN109810055A

CN109810055A - 一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物及其在制备抗肺癌药物中的应用

Info

Publication number: CN109810055A
Application number: CN201910045112.1A
Authority: CN
Inventors: 黄锡山; 黄纪国; 邓毛程; 李静
Original assignee: Guangdong Industry Technical College
Current assignee: Guangdong Industry Technical College
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2019-05-28

Abstract

本发明属于抗肺癌药物领域，公开了一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物及其在制备抗癌药物中的应用。新型生物碱化合物的结构式如式(Ⅰ)所示。该新化合物具有显著抗肺癌细胞的活性，可用于制备抗癌药物。因此，本发明提供的新型生物碱化合物具有抗癌治疗的临床应用潜力。

Description

一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物及其在制备抗肺癌药物中的应用

技术领域

本发明属于抗肺癌药物领域，特别涉及一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物及其在制备抗癌药物中的应用。

背景技术

据世卫组织国际癌症研究机构发布的报告称，2018年将有1810万个癌症确认案例，其中992万人将因癌症死亡，总体癌症死亡率超过一半。在未来30年，癌症仍将成为全球第一大杀手，是提高人均寿命最大的障碍。研究显示，全玩乐近一半的新癌症病例和超过一半的癌症死亡病例发生在亚洲，占世界人口的60％，美国癌症发生率为21％，死亡率为14.4％，占世界人口的13.3％，欧洲的癌症发生率为23.4％，死亡率为20.3％，占据全球人口的9％。其中肺癌、乳腺癌和结肠癌是人类最容易患上的癌症类型，尤其肺癌是最致使的癌症，造成了超过180万人死亡，占全部癌症死亡人数的18。4％，是当之无愧的“癌王”,而在我国，癌症，尤其肺癌成为我国恶性肿瘤第一位致死疾病。

目前抗癌药全球批准上市约150种，制剂大约1500种。在美国与欧洲所批准的新药，有12种已上市药物直接来源于海洋微生物代谢产物。海洋真菌代谢产物作为新癌症药物或先导化合物最大资源宝库，或从海洋来源，尤其微生物代谢产物来源的抗癌新药是新时代最有可能突破重大疾病药物的发掘之地。海洋真菌代谢产物来源的天然产物，具有可持续性，对环境友好，代谢产物丰富多样等特点，一直是药物筛选的重要源头。真菌的代谢产物具有广泛的生理活性，如抗菌，抗肿瘤，免疫调节，抗炎，酶抑制等多种活性。从中发现的新型具有抗肺癌活性的代谢产物为开发海洋药物和应用具有重要的现实意义。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物。

本发明的另一目的在于提供一种上述海洋真菌来源的新型生物碱化合物的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物，所述新型生物碱化合物的结构式如式(Ⅰ)所示：

所述新型生物碱化合物是从海洋真菌Penicillium sp.JX-2-1的发酵液中分离获得的；海洋真菌Penicillium sp.JX-2-1于2019年1月4日保藏在广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏编号为GDMCC No：60525，分类命名为Penicillium sp.。保藏单位的地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

上述的一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物的制备方法，括如下操作步骤：

S1.将海洋真菌Penicillium sp.JX-2-1接入种子培养基，摇床培养，得到种子培养液；

S2.将种子培养液接入发酵培养基中，静置培养，获得发酵产物；

S3.将发酵产物过滤得到菌体，菌体用甲醇提取三次，浓缩提取液得到浸膏，浸膏用乙酸乙酯萃取得粗提物，将乙酸乙酯粗提物用硅胶正相色谱层析进行分离；用石油醚/乙酸乙酯进行洗脱，收集10％～50％乙酸乙酯/石油醚馏分，再采用柱层析分离技术，得到结构式如式Ⅰ所示的新型生物碱化合物。

优选地，S1所述种子培养液平均每升包括以下组分：葡萄糖30克，酵母提取物1克，蛋白胨2-5克，琼脂1-3克，氯化钠1-5克，水1L。

优选地，S1所述摇床培养的条件为摇床转速80～150rpm，25～30℃培养5～15天。

优选地，S2所述发酵培养基为固体大米发酵培养基，其组成为大米与海水按照1：1.2的体积比混合。

优选地，S2所述静置培养的条件为25～30℃静置25～50天。

优选地，S3所述柱层析分离技术硅胶柱层析、凝胶柱层析、C-18反相柱层析。

上述的一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物的在制备抗肺癌药物中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

本发明提供一类海洋真菌来源的新型生物碱化合物，该类化合物具有显著抑制抑癌活性。因此，本发明提供的新型生物碱化合物具有抗肺癌治疗的临床应用潜力。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。

实施例1：真菌Penicillium sp.JX-2-1的分离与鉴定

1、材料：从广州市南沙区滨海公园采集的红树林秋茄叶子的内生真菌样品。

2、经过菌株的培养、分离、鉴定，获得纯红树林秋茄叶子的内生真菌菌株，经过鉴定为青霉真菌Penicillium sp.JX-2-1。青霉真菌Penicillium sp.JX-2-1于2019年1月4日保藏在广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏编号为GDMCC No：60525，分类命名为Penicillium sp.。保藏单位的地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

实施例2：新型生物碱化合物的制备

1、从青霉真菌Penicillium sp.JX-2-1代谢产物中分离制备新型生物碱化合物，步骤如下：

(1)青霉真菌Penicillium sp.JX-2-1的种子培养：

培养基组成按重量比为：琼脂2-5克，水1升；氯化钠2-5克，蛋白胨1-3克，葡萄糖30克，酵母提取物1克；

培养基制成试管斜面，挑取菌株接入斜面，30℃摇床培养3天，得种子培养液。

(2)青霉真菌Penicillium sp.JX-2-1的发酵培养：

固体大米发酵培养基配方为大米：海水体积比为1:1.2；

将种子液中的菌株转接入固体大米发酵培养基中，始终控制温度25～30℃，培养时间25～50天。

(3)将上述培养好真菌菌丝用甲醇提取三次，浓缩提取液，将获得的浓缩浸膏利用柱层析色谱分离；收集10～30％乙酸乙酯/石油醚洗脱液，再以硅胶、凝胶、C-18反相等柱层析分离技术进行分离，得到新型生物碱化合物。

2、新型生物碱化合物的结构测试解析

对上述得到的新型生物碱化合物进行结构测试解析，得到以下试验数据：

新型生物碱化合物：C₂₀H₁₉NO₃；HRESIMS：321.1360[M+H]+(理论计算值321.1365)；m.p.212–213℃；一维核磁共振数据:1HNMR 12.16(s,1H),9.48(s,1H),9.11(s,1H),7.34-7.23(m,2H,s),7.11-7.01(m,2H),6.80(1H,s),6.70(2H,d,J＝6.4),6.58(1H,d,J＝15.7),5.68(1H,d,J＝15.7),3.22(1H,m),2.82(1H,m),2.88(1H,m),2.64(1H,m),2.43(1H,m),1.78(1H,m),1.53(1H,m),1.36(3H,s),1.15(6H,d,J＝6.7).¹³CNMR158.9,157.9,142.9,135.4,133.7,132.5,130.0,127.0,126.2,125.1,124,7,122.7,121.6,120.9,117.2,115.8,115.3,78.6,45.2,33.6,32.4,25.2,24.0,24.0,16.4.

经过鉴定，该化合物为新型生物碱化合物，其结构式如式(Ⅰ)所示：

实施例3：新型生物碱化合物的抗肺癌实验

对实施例1中的新型生物碱化合物对五种细胞株进行细胞毒活性实验：

1.材料：

1.1四唑化合物(MTS)：

(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4sulfophenyl)-2H-tetrazolium,CellTiter 96Aqueous One Solution Reagent,Promega,USA)。

1.2靶细胞的制备：人肺癌细胞株A549，人肝癌细胞株HepG2，子宫颈癌细胞株Hela，人乳腺癌细胞株MCF-7和人正常细胞HEK293T的复苏与培养。

a.从液氮罐中取出人肺癌细胞株A549，人肝癌细胞株HepG2，子宫颈癌细胞株Hela，人乳腺癌细胞株MCF-7和人正常细胞HEK293T的冻存管,迅速置入37℃水浴箱中，不停摇动使之迅速溶化，无菌操作移入离心管中；

b.向人肺癌细胞株A549，人肝癌细胞株HepG2,子宫颈癌细胞株Hela，人乳腺癌细胞株MCF-7加入DMEM完全培养液至10mL，1000rmp离心5min，弃上清；而人正常细HEK293T则加入RPMI-1640培养液至10mL，1000rmp离心5min，弃上清；

c.重复以上操作一次；

d.人肺癌细胞株A549，人肝癌细胞株HepG2，子宫颈癌细胞株Hela，人乳腺癌细胞株MCF-7以DMEM完全培养液吹打使细胞混匀后移入培养瓶中，5％CO₂，37℃培养；而人正常细胞HEK293T则加入RPMI-1640培养液吹打使细胞混匀后移入培养瓶中，5％CO₂，37℃培养；

e.观察细胞生长情况，及时更换培养液，分瓶。

1.3细胞计数：

a.选取对数生长期细胞，胰酶消化，培养基终止，移入离心管中，加培养基至10mL；

b.取10μl细胞悬液滴入计数板一侧凹槽中，显微镜下计数四大格的细胞总数、除以4，乘104，即为每毫升培养液所含细胞数；

c.调整细胞数至1×10⁵/mL。

1.4化合物1和2的配制：

取氯代萘缩酮化合物1和2加入到DMEM完全培养基中，调整浓度为500μmol/mL，超声乳化，过滤除菌，4℃保存。

2.试验方法

a.96孔板各孔加入人肺癌细胞株A549，人肝癌细胞株HepG2，子宫颈癌细胞株Hela，人乳腺癌细胞株MCF-7和人正常细胞HEK293T，50μL(1×105/mL)，5％CO₂，37℃培养12h。

b.加入不同浓度受试对象50μL，对照加DMEM完全培养基50μL，继续培养72h。

c.加入MTS(CellTiter 96Aqueous One Solution Reagent,Promega,USA)各10μL，继续培养1h。

d.酶标仪(TECAN，Switzerland)490nm下测定每孔OD值。

e.计算抑制率：肿瘤细胞杀伤率％＝[(对照组测定的平均OD值－加药组测定的平均OD值)/对照组测定的平均OD值]×100％。

f.以抑制率对药物浓度的对数作图，求得IC₅₀值；以lg c为横坐标，抑制率为纵坐标，求得IC₅₀值。

3.试验结果

试验结果显示新型生物碱化合物能显著有效抑制人肺癌细胞株A549，并具有一定选择性，子宫颈癌细胞株Hela，人乳腺癌细胞株MCF-7，人正常细胞HEK293T，新型生物碱化合物的抑制肿瘤IC₅₀值(μM)见表2。

表2新型生物碱化合物的体外细胞毒试验结果(IC₅₀μM)

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物，其特征在于：所述新型生物碱化合物的结构式如式(Ⅰ)所示：

2.根据权利要求1所述的一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物，其特征在于：所述新型生物碱化合物是从海洋真菌Penicillium sp.JX-2-1的发酵液中分离获得的；海洋真菌Penicillium sp.JX-2-1于2019年1月4日保藏在广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：60525。

3.根据权利要求1或2所述的一种海洋真菌来源的新型生物碱化合物的在制备抗肺癌药物中的应用。