CN113816971B - DII-bb-DTT及其在制备抗结直肠癌药物中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工医药技术领域，具体涉及DII‑bb‑DTT及其在制备抗癌药物中的应用，所述DII‑bb‑DTT的化学结构如下所示：
Figure DDA0003275307370000011
MTT结果显示：DII‑bb‑DTT能显著抑制结直肠肿瘤细胞HCT116、SW480的增殖，同时DII‑bb‑DTT可定位到线粒体并诱导结直肠癌细胞坏死。本发明的小分子化合物DII‑bb‑DTT作为新的抗结直肠肿瘤药物或者其辅助成分进行开发，抑制肿瘤效果显著，将为治疗和治愈结直肠肿瘤提供新的途径和手段。

Description

DII-bb-DTT及其在制备抗结直肠癌药物中的应用
技术领域
本发明属于化工医药技术领域，具体涉及一种新结构类化合物DII-bb-DTT及其在制备抗结直肠癌药物中的应用。
背景技术
癌症在全球范围内发病率一直居高不下，结直肠癌是临床上最常见的恶性肿瘤之一。结直肠癌是全球第3大常见癌症。在中国，结直肠癌被估计为第三位最常见的癌症和第五位的癌症致死原因。最新数据显示，2020年新发结直肠癌数目占总体癌症发病的10.0％。随着结直肠癌发生率的逐年攀升，其治疗、预防等成为国内外医学研究人员的重点研究方向。目前，对于结直肠癌的治疗原则主要是以外科手术切除为主，放射治疗、化学药物治疗为辅的多学科综合治疗方式。然而，近年来尽管治疗方案不断优化，但结直肠癌的死亡率并没有得到有效缓解。手术治疗对病人身体有较大程度的损伤，而且肿瘤的进展分期、部位等也决定着手术的可行性。目前临床上常见奥沙利铂、伊立替康、氟尿嘧啶类药物等普遍用于对患者进行治疗。但奥沙利铂、伊立替康等药物均有可预测的肝脏毒性，同时研究表明，奥沙利铂引起的神经毒性副作用有着较高发生率，伊立替康的治疗通常也伴有严重的毒性反应，例如中性粒细胞减少和腹泻，可能会导致治疗中断或停止，从而危及患者的预后和生活质量，限制了其在临床上的使用。因此，开发新的结直肠癌的治疗药物仍然是众多科研工作者的首要任务。
噻吩是一种含硫的五元杂环支架具有广泛的生物活性，如抗癌、抗菌、抗炎、抗抑郁、镇痛、抗惊厥、利尿剂、抗哮喘等，已成为开发潜在抗癌分子药物的较好支架之一。噻吩类分子的抗癌特性已被广泛研究大量研究表明，已合成一系列噻吩衍生物(TPS)被证明具有显著的抗肿瘤活性。噻吩衍生物广泛应用于多种驱虫药、抗艾滋病毒药、抗乙肝病毒药及抗感冒药、抗风湿药、抗糖尿病药及抗癌症药等数万种药物合成中。本发明合成的DII-bb-DTT是一种并三噻吩衍生物，自身发出红色荧光，有望应用于肿瘤的治疗，目前并无关于该化合物相关活性的研究。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种新结构DII-bb-DTT及其作为药物的新用途，即DII-bb-DTT在制备抗结直肠癌药物中的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
DII-bb-DTT在制备抗结直肠癌药物中的应用，所述DII-bb-DTT的化学结构如下所示：
Figure BDA0003275307350000021
其相关性质如下：
化学名称：4,7-二(2-(N-甲基-3,3-二甲基-3H-吲哚碘化盐)-1-乙烯基)二噻吩并[2,3-b:3',2'-d]噻吩(DII-bb-DTT)。
分子式：C34H32I2N2S3；分子量：818.63；性状：本品为白色粉末；来源：本课题组合成。药理性质：不溶于水，溶于DMSO。
该化合物是并三噻吩的衍生物，由本课题组合成；具体的，本发明提供DII-bb-DTT在制备抗结直肠癌药物中的应用；该化合物主要用以抗结直肠癌HCT116细胞、结直肠癌SW480细胞等。
进一步的，所述DII-bb-DTT的抗结直肠癌作用浓度为0.78－25μM。
本发明提供了一种抑制体外结直肠癌细胞增殖的方法，其将DII-BB-DTT加入肿瘤细胞的培养液中，加入DII-bb-DTT的终浓度为0.78－25μM。
进一步的，本发明公开了一种定位到线粒体的方法，其将DII-bb-DTT加入肿瘤细胞的培养液中，加入DII-bb-DTT的终浓度为3.125μM，激光共聚焦结果显示，DII-bb-DTT定位到线粒体中。
进一步的，本发明还提供了一种诱导体外结直肠癌细胞坏死的方法，其将DII-bb-DTT加入肿瘤细胞的培养液中，加入DII-bb-DTT的终浓度为0.78－25μM。
本发明所述肿瘤细胞可以是结直肠癌HCT116细胞、结直肠癌SW480细胞。
本发明还提供了一种抗结直肠癌药物，抗结直肠癌药物的活性成分为DII-bb-DTT。
本发明所述的合成路线如下：
Figure BDA0003275307350000031
和现有技术相比，本发明的有益效果。
本发明设计的新结构DII-bb-DTT，可以作为抗结直肠癌药物中的有效成分。MTT结果显示：DII-bb-DTT能显著抑制结直肠肿瘤细胞的增殖，并且能定位至线粒体。本发明的小分子化合物DII-bb-DTT作为新的抗结直肠肿瘤药物或者其辅助成分进行开发，抑制肿瘤效果显著，将为治疗和治愈结直肠肿瘤提供新的途径和手段。
附图说明
图1.DII-bb-DTT结构鉴定1HNMR(400MHz,DMSO-d6)图谱数据。
图2.DII-bb-DTT结构鉴定13CNMR(400MHz,DMSO-d6)图谱数据。
图3.DII-bb-DTT结构鉴定HRMS(ESI)图谱数据。
图4：所述DII-bb-DTT抑制结直肠癌HCT116(图A、C)和SW480(图B、D)细胞活力的测定，*，P<0.05；**,P<0.01；***,P<0.001。
图5：所述小分子抑制剂Necrostatin(坏死抑制剂)(图A、B)、Ferrostatin(铁死亡抑制剂)(图C、D)、Z-VAD-FMk(凋亡抑制剂)(图E、F)与DII-bb-DTT联合作用对结直肠癌细胞HCT116和SW480活力影响的测定，*,P<0.05；**,P<0.01；***,P<0.001。
图6.所述DII-bb-DTT在结直肠癌细胞SW480线粒体共定位结果。
具体实施方式
为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明，但所述实施旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实验方法：
Figure BDA0003275307350000041
取化合物1(102.1mg，0.40mmol，1.0eq)，化合物2(336.3mg，1.21mmol，3.0eq)，乙酸钾(116.0mg，1.18mmol，3.0eq)于100mL Schlenk瓶中，加入30mL乙醇，氩气保护下100℃反应12h，停止反应冷却至室温，旋蒸除去溶剂得粗品，经柱层析(乙酸乙酯:石油醚＝60:1)，得化合物DII-bb-DTT：89.3mg，产率：27％。
DII-bb-DTT结构鉴定1HNMR、13CNMR、HRMS见图1-3。
DII-bb-DTT溶于DMSO中，配置成100mM母液备用。
应用实例1、MTT法测定DII-bb-DTT对结直肠癌细胞增殖的影响。
HCT 116细胞(购自中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库)按3×103/孔接种至96孔板，应用5％CO2、100U/mL青霉素和100μg/mL链霉素的DMEM完全培养基37℃培养12h后，加入不同浓度(分别为25μM、12.5μM、6.25μM、3.12μM、1.56μM、0.78μM)的DII-bb-DTT，每个浓度设定5个复孔，继续培养48h，弃培养液，MTT试剂测定细胞存活率。
测定方法为：无血清培养基洗涤细胞一次，15μL/孔加入预先配制好的MTT反应液，继续培养4h，吸弃上清，100μL/孔加入DMSO溶解还原产物，摇床震荡10min，490nm波长处读取吸光度值，计算细胞存活率，以测定DII-BB-DTT干预孔吸光度值/对照孔吸光度值作为细胞存活率的数值，并以此计算DII-BB-DTT对HCT116细胞的IC50值。
IC50指细胞生长被抑制一半时抑制剂的浓度。这里即为HCT 116细胞数量为对照组一半时DII-BB-DTT的浓度。
结果：DII-bb-DTT对HCT116细胞的IC50值为1.68μM(见图4A和4C)。
同样的方法测定DII-BB-DTT对结直肠癌SW 480细胞的抑制作用，结果其对SW480细胞的IC50值为4.567μM。(见图4B和4D)。
应用实例2、MTT法测定小分子抑制剂Ferrostatin(铁死亡抑制剂)、Necrostatin(坏死抑制剂)、Z-VAD-FMk(凋亡抑制剂)与DII-bb-DTT联合处理对结直肠癌细胞增殖的影响。
HCT 116细胞按3×103/孔接种至96孔板，应用5％CO2、100U/mL青霉素和100μg/mL链霉素的DMEM完全培养基37℃培养12h。配置含有不同小分子抑制剂的培养基，并用此培养基将DII-bb-DTT稀释成不同浓度(分别为25μM、12.5μM、6.25μM、3.12μM、1.56μM、0.78μM)后对细胞给药，每个浓度设定5个复孔，继续培养48h，弃培养液，MTT试剂测定细胞存活率。
同样的方法测定DII-bb-DTT与Z-VAD-FMk、Necrostatin、Ferrostatin联合作用对结直肠癌SW480细胞增殖的抑制作用。结果显示坏死抑制剂显著逆转了DII-bb-DTT诱导的结直肠癌HCT116细胞和SW480细胞活力抑制(见图5)。
应用实例3、DII-bb-DTT诱导结直肠细胞定位到线粒体。
取SW480细胞1×104接种于玻底培养皿中，应用5％CO2、100U/mL青霉素和100μg/mL链霉素的RPMI 1640完全培养基37℃培养12h，加入3.12μM的DII-bb-DTT，继续培养48h。按照1：10000的比例配置Mito-Tracker Green工作液，工作液37℃孵育5-10min，弃去培养液，Nacl洗一次，加入工作液，37℃孵育15-45min，孵育结束后吸掉废液，Nacl洗一次，加入无血清RPMI 1640，上机观察并拍照，结果显示：DII-bb-DTT诱导SW480细胞定位到线粒体中(图6)。

Claims (6)

1.4,7-二(2-(N-甲基-3,3-二甲基-3H-吲哚碘化盐)-1-乙烯基)二噻吩并[2,3-b:3',2'-d]噻吩，简称DII-bb-DTT，其特征在于，所述DII-bb-DTT的化学结构如下所示：
Figure FDA0003690096720000011
2.权利要求1所述DII-bb-DTT在制备抗结直肠癌药物中的应用。
3.如权利要求2所述的DII-bb-DTT在制备抗结直肠癌药物中的应用，其特征在于，所述DII-bb-DTT抑制结直肠癌细胞系HCT116细胞或SW480细胞活力。
4.如权利要求3所述的DII-bb-DTT在制备抗结直肠癌药物中的应用，其特征在于，所述DII-bb-DTT抑制结直肠癌细胞的作用浓度为0.78－25μM。
5.如权利要求3所述的DII-bb-DTT在制备抗结直肠癌药物中的应用，其特征在于，所述DII-bb-DTT诱导结直肠癌细胞系HCT116或SW480细胞坏死。
6.如权利要求2所述的DII-bb-DTT在制备抗结直肠癌药物中的应用，其特征在于，所述DII-bb-DTT定位在结直肠癌细胞系SW480线粒体中。
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