CN111407767B - 一种磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用，所述衍生物结构如下所示。本发明所述衍生物可以特异性抑制果糖二磷酸醛缩酶A活性，拓展了磺胺间甲氧嘧啶系列化合物新的应用。本发明所述衍生物可以用于制备抗肿瘤药物，尤其对肝癌细胞，胰腺癌细胞以及肺癌细胞具有较好的抑制作用，对小鼠肝癌PDX肿瘤生长也具有明显的抑制作用，具有良好的应用前景。

Description

一种磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，更具体地，涉及一种磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用，特别地，所述磺胺间甲氧嘧啶衍生物是作为果糖二磷酸醛缩酶A抑制剂发挥抗肿瘤效果。

技术背景

恶性肿瘤作为全球引起死亡的重要原因，严重威胁着人类的生命健康。根据国家癌症中心2019年发布的中国恶性肿瘤流行情况分析报告显示，2015年全国新发恶性肿瘤病例数约为392.9万例，造成约233.8万人死亡，每年由恶性肿瘤所致的医疗花费超过2200亿人民币。恶性肿瘤的高发严重威胁我国国民健康并且造成了巨大的经济损失。

果糖二磷酸醛缩酶A(ALDOA)是糖酵解途径中的关键酶，催化果糖-1，6-二磷酸转化为甘油醛-3-磷酸和磷酸二羟基丙酮。有研究表明，ALDOA的表达与多种肿瘤的生物学过程密切相关，对肿瘤的生长转移预后都一定的促进作用。本课题组前期实验证实ALDOA在肝癌中发挥促癌作用。因此筛选并优化ALDOA小分子抑制剂对于各类肿瘤治疗具有重要意义。

磺胺间甲氧嘧啶是一种广谱抑菌剂，长期以来主要应用于对大多数革兰氏阳性菌和阴性菌的抑菌作用。其对肿瘤相关影响，并未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供磺胺间甲氧嘧啶在制备抗肿瘤药物中的新应用。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用，所述衍生物具有如下式1的结构：

式1

其中，取代基R₁，R₂，R₃独立选自H、卤素、-CN、-NO₂、-OH、-NH₂、C1～C6烷基、 C1～C6烷氧基、芳基或杂芳基，L独立选自-O-、-S-、-SO-、-SO₂-、-NHSO₂-、-SO₂NH-、-NH-、 -NCH-、-CO-、-CH₂-、-NHCO-、或-CONH-；R₄独立选自H、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、芳基或杂芳基。

作为一种优选的方案，取代基R₁，R₂，R₃独立选自H、卤素、-OCH₃、-CF₃、-CN、-NO₂、 -OH、-NH₂、芳基或杂芳基，L独立选自-O-、-S-、-SO-、-SO₂-、-NHSO₂-、-SO₂NH-、-NH-、 -NCH-、-CO-、-CH₂-、-NHCO-、或-CONH-；R₄独立选自H、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、及取代或非取代的芳基或杂芳基。

作为一种优选的方案，取代基R₁，R₂，R₃独立选自H、卤素、-CF₃、-OCH₃、-OH、-NH₂； L独立选自-O-、-S-、-SO₂-、-NHSO₂-、-SO₂NH-、-NH-、-NCH-、-CO-、-CH₂-、-NHCO-、或-CONH-；R₄独立选自H、乙基、丙基、丁基、及取代或非取代的芳基或杂芳基。

作为一种优选的方案，取代基R₁，R₂，R₃独立选自H、-OCH₃、-OH、-NH₂；L独立选自-NHSO₂-、-SO₂NH-、-NH-、-NCH-、-NHCO-、或-CONH-；R₄独立选自H、丁基、及取代或非取代的苯基。

作为一种优选的方案，R₁为-OCH₃，R₂为H或-OCH₃，R₃为H；L独立选自-NHSO₂-、 -NH-、-NCH-；R₄独立选自H、丁基、及取代或非取代的苯基。

作为一种优选的方案，所述磺胺间甲氧嘧啶衍生物是作为果糖二磷酸醛缩酶A抑制剂。

作为一种优选的方案，所述药物包括药学上可接受的盐。

作为一种优选的方案，所述药物包括药学上可接受的辅料及赋形剂。

作为一种优选的方案，所述药物的剂型包括注射剂、胶囊剂、片剂、丸剂或颗粒剂。

关于本发明的使用术语的定义：除非另有说明，本文中基团或者术语提供的初始定义适用于整篇说明书的该基团或者术语；对于本文没有具体定义的术语，应该根据公开内容和上下文，给出本领域技术人员能够给予它们的含义。

“取代”是指分子中的氢原子被其它不同的原子或分子所替换。

碳氢基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前缀表示，例如，前缀(Ca～Cb)烷基表明任何含“a”至“b”个碳原子的烷基。因此，例如，(C1～C4)烷基是指包含1～4个碳原子的烷基。

所述C1～C6烷基是指C1、C2、C3、C4、C5、C6的烷基，即具有1～6个碳原子的直链或支链的烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、己基等等。C1-C6的烷氧基也具有与其基团相应的含义。

术语“药学上可接受的”是指某载体、运载物、稀释剂、辅料，和/或所形成的盐通常在化学上或物理上与构成某药物剂型的其它成分相兼容，并在生理上与受体相兼容。

术语“盐”、“可接受的盐”和“可药用的盐”是指上述化合物或其立体异构体，与无机和/ 或有机酸和碱形成的酸式和/或碱式盐，也包括两性离子盐(内盐)，还包括季铵盐，例如烷基铵盐。这些盐可以是在化合物的最后分离和纯化中直接得到。也可以是通过将上述化合物，或其立体异构体，与一定数量的酸或碱适当(例如等当量)进行混合而得到。这些盐可能在溶液中形成沉淀而以过滤方法收集，或在溶剂蒸发后回收而得到，或在水介质中反应后冷冻干燥制得。

本发明提供了所述衍生物细胞水平相关实验，检测所述化合物对肿瘤细胞生长抑制活性。同时，本发明通过建立小鼠PDX模型观察所述化合物对肿瘤PDX生长影响。所述衍生物对肝癌细胞，胰腺癌细胞以及肺癌细胞具有较好的抑制作用，对小鼠肝癌PDX肿瘤生长也具有明显的抑制作用，具有良好的应用前景。

与现有技术相比，本发明具有以下特点及有益效果：

1、本发明所述化合物可以特异性抑制ALDOA活性。

2、本发明拓展了磺胺间甲氧嘧啶新的应用，本发明所述化合物可以用于制备抗肿瘤药物，对肝癌细胞，胰腺癌细胞以及肺癌细胞具有较好的抑制作用，对小鼠肝癌PDX肿瘤生长也具有明显的抑制作用，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明所述化合物可以特异性抑制ALDOA活性，IC50如图1所示。

图2是本发明所述化合物磺胺间甲氧嘧啶对肝癌细胞在低氧环境下对ALDOA蛋白表达的抑制作用。

图3是本发明所述化合物cpd-5对肝癌细胞在低氧环境下对ALDOA蛋白表达的抑制作用。

图4是本发明所述化合物磺胺间甲氧嘧啶对肝癌细胞在低氧环境下存活抑制作用。

图5是本发明所述化合物cpd-5对肝癌细胞在低氧环境下存活抑制作用。

图6是本发明所述化合物cpd-5对小鼠肝癌PDX肿瘤生长抑制作用。

图7是本发明所述化合物cpd-5对小鼠肝癌PDX肿瘤生长体积的影响。

图8是本发明所述化合物cpd-5对小鼠肝癌PDX肿瘤生长重量的影响。

图9是本发明所述化合物cpd-5对小鼠肝癌PDX肿瘤体内乳酸水平的影响。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

除特殊说明，本实施例、实验例中所用的设备均为常规实验设备，所用的材料、试剂无特殊说明均为市售得到，无特殊说明的实验方法也为常规实验方法。

实施例1

化合物磺胺间甲氧嘧啶(Sulfamono-methoxine)，cpd-1，cpd-2，cpd-3，cpd-4和cpd-5 抑制ALDOA活性测定：

将表达纯化的ALDOA蛋白按不同浓度梯度加入到96孔板，通过醛缩酶活性比色测定方法测定ALDOA活性。具体为ALDOA活性通过在450nm处的吸光度与ALDOA活性成比例的比色产物进行测定。ALDOA一个单位定义为在37℃的pH值为7.2时每分钟产生1.0uM NADH的酶的量(图1)。

实施例2：化合物Sulfamono-methoxine和cpd-5抑制ALDOA蛋白表达测定

将肝癌、肺癌、胰腺癌细胞以1000个每孔接种至96孔板，培养于100μl 10％FBS的RPMI1640培养液中，培养箱培养24小时后，对细胞进行分组，每组3个重复，以2倍梯度加入化合物Sulfamono-methoxine和cpd-5，继续培养到特定的检测时间，收取细胞提纯蛋白，加入到已经预先结合ALDOA抗体的96孔板，加入结合了HRP的亲和素孵育，加入TMB底物溶液后显色，加入硫酸溶液终止酶底物反应后在450nm波长测定颜色变化，计算出ALDOA 在化合物处理后的蛋白浓度(图2和图3)。

实施例3：化合物Sulfamono-methoxine和cpd-5抑制肿瘤细胞活力测定

将肝癌、肺癌、胰腺癌细胞以1000个每孔接种至96孔板，培养于100μl 10％FBS的RPMI1640培养液中，培养箱培养24小时后，对细胞进行分组，每组3个重复，以2倍梯度加入化合物Sulfamono-methoxine和cpd-5继续培养到特定的检测时间，每孔加入10μl CCK8，根据细胞不同，培养0.5-4小时，使用酶标仪450nm波长检测细胞活力，计算IC50(图4 和图5)。

实施例4：化合物cpd-5抑制小鼠体内肝癌PDX肿瘤生长测定

根据医院伦理委员会的规定，请病人(或家属)签署其肝脏肿瘤样本用于研究的知情同意书。在医生对病人手术或者进行活检穿刺后，所得肝脏肿瘤组织样本迅速放于冰浴的不含有FBS的RPMI培养基中。在实验室无菌超净台，采用手术刀片，将肿瘤组织切成约2×2毫米大小，其中5块迅速冻存于液氮中，2块放于福尔马林固定液，用于IHC切片及实验。约10块用于接种到4周龄NOD SCID免疫缺陷型小鼠。接种前将小鼠麻醉，使用precisiontrochar 将肿瘤块种植于小鼠皮下。观察小鼠至苏醒，之后每天观察小鼠健康状况。每周检测小鼠瘤子大小，瘤子直径达到1厘米时，处死小鼠，取出瘤子，再根据上述肿瘤种植方法，种入更多小鼠，如此种植两次获得小鼠肝癌PDX模型。

取10只SCID免疫缺陷型小鼠，构建小鼠肝癌PDX模型，待肿瘤长至肉眼可见，Ctrl组与实验组分别瘤内注射DMSO以及所述化合物DMSO溶液(10mg/kg小鼠体重)，每三天给一次药，记录肿瘤长宽，计算肿瘤大小(长×宽²/2)。12天后小鼠颈椎脱臼处死，剥离肿瘤组织，称重。所述化合物cpd-5肿瘤抑制作用如图6～8所示。化合物cpd-5对肝癌PDX小鼠的体内乳酸浓度结果如图9所示。

实施例5：所述化合物抗肿瘤粉末胶囊

材料：所述化合物粉末300g，抗坏血酸0.3g，微粉硅胶6g。

制备：将所述化合物粉末用乙醇混悬，加入抗坏血酸混匀，回收溶剂至干，所得物料真空干燥，粉细，加入微粉硅胶，装胶囊，得1000粒抗肿瘤粉末胶囊。

实施例6：化合物Sulfamono-methoxine，cpd-1，cpd-2，和cpd-5抗肿瘤颗粒胶囊

材料：所述化合物粉末300g，糖粉40g，抗坏血酸0.35g，羧甲基淀粉钠8g，聚维酮(PVP) 30g，乙醇200mL，硬脂酸镁4g。

制备：将所述化合物粉末加入糖粉、抗坏血酸和羧甲基淀粉钠，以PVP的乙醇溶液为粘合剂，制颗粒，40℃干燥后与硬脂酸镁混匀后装入胶囊，得所述化合物抗肿瘤颗粒胶囊1000 粒。

实施例7：化合物Sulfamono-methoxine，cpd-1，cpd-2，和cpd-5抗肿瘤片

材料：所述化合物粉末250g，糖粉100g，抗坏血酸0.35g，羧甲基淀粉钠8g，羟丙基甲基纤维素(HPMC)6g，乙醇200ml，硬脂酸镁2g，滑石粉2g。

制备：将所述化合物粉末加入糖粉、抗坏血酸和羟甲基淀粉钠，以HPMC的乙醇溶液为粘合剂，制颗粒，干燥后与硬脂酸镁、滑石粉混合均匀，压片，得所述化合物抗肿瘤片。

实施例8：化合物Sulfamono-methoxine，cpd-1，cpd-2，和cpd-5抗肿瘤微丸

材料：所述化合物粉末30g，可压性淀粉360g，质量分数为10％的PVP无水乙醇溶液100g。

制备：所述化合物粉末与可压性淀粉混合，过60目筛再混合，取出60g混合粉备用。加入粘合剂10％PVP无水乙醇溶液混匀，20目制粒二次后上锅滚动，视湿粒情况撒粉成丸后即可出锅干燥、筛分，即得。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肝癌药物中的应用，其特征在于，所述磺胺间甲氧嘧啶衍生物为：

其中，取代基R₁、R₂、R₃、R₄依次为：

2.根据权利要求1所述磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肝癌药物中的应用，其特征在于，所述磺胺间甲氧嘧啶衍生物是作为果糖二磷酸醛缩酶A抑制剂在制备抗肝癌药物中的应用。

3.根据权利要求1所述磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肝癌药物中的应用，其特征在于，所述药物包括药学上可接受的盐。

4.根据权利要求1所述磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肝癌药物中的应用，其特征在于，所述药物包括药学上可接受的辅料。

5.根据权利要求1所述磺胺间甲氧嘧啶衍生物在制备抗肝癌药物中的应用，其特征在于，所述药物的剂型包括注射剂、胶囊剂、片剂、丸剂或颗粒剂。

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