CN1249076C

CN1249076C - 抗肿瘤人参皂苷苷元衍生物

Info

Publication number: CN1249076C
Application number: CN 02144776
Authority: CN
Inventors: 杨凌; 何克江; 李鹏; 王秀丽
Original assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Current assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: CN1508145A

Abstract

本发明涉及结构式I和结构式II人参皂苷苷元衍生物3β，12β-二羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，12β-dihydroxyl-20(21)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD]和3β，6α，12β-三羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，6α，12β-trihydroxyl-20(21)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT]，特别是涉及以Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD或和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT以及含有Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD或和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT为活性成分的新颖抗肿瘤制剂。Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT均具有诱导肿瘤细胞分化、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤生长、逆转肿瘤多药耐药性、抑制肿瘤新生血管生成、抑制肿瘤的浸润和转移、增机体强免疫力和降低化疗药物毒副作用等抗肿瘤活性，极具开发潜力。

Description

抗肿瘤人参皂苷苷元衍生物

技术领域：

本发明涉及人参皂苷苷元衍生物3β，12β-二羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，12β-dihydroxyl-20(21)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD]和3β，6α，12β-三羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，6α，12β-trihydroxyl-20(21)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT]，特别是涉及以Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD或和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT以及含有Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD或和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT为活性成分的新颖抗肿瘤制剂。Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT均具有诱导肿瘤细胞分化、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤生长、逆转肿瘤多药耐药性、抑制肿瘤新生血管生成、抑制肿瘤的浸润和转移、增强机体免疫力和降低化疗药物毒副作用等抗肿瘤活性。

背景技术：

对于晚期弥散性和转移性恶性肿瘤，药物治疗是最基本的治疗方法。过去的几十年里，细胞毒药物疗法即化疗有明显的发展和进步，成为肿瘤药物治疗的中坚。但目前临床中的化疗药物有以下缺陷：1、内因性耐药；2、获得性耐药，具体表现为对结构和作用机制完全不同的药物产生耐药，称多药耐药(简称MDR)。目前，临床上可使用的耐药逆转剂有维拉帕米(Verapamil)和环胞菌素A(Cyclosporin A)，相关的研究表明，它们确有逆转MDR和增加化疗药物敏感性的作用，但令人遗憾的是由于严重的毒副作用，这些药物的临床使用受到严重限制。因此，发现和开发低毒或无毒的抗肿瘤药物或其增敏剂迫在眉睫。

天然人参皂甙较难吸收，但由天然皂甙转化而来的低极性皂甙、甙元或两者的衍生物是天然人参皂甙发挥其药效的原形。近来，低极性皂甙及其衍生物的抗肿瘤研究非常活跃，已发现它们在具有多种抗肿瘤作用的同时，基本无毒副作用。其中，人参皂苷苷元衍生物3β，12β-二羟-20(22)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，12β-dihydroxyl-20(22)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²²⁾-PPD]和3β，6α，12β-三羟-20(22)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，6α，12β-trihydroxyl-20(22)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²²⁾-PPT]具有显著逆转MDR的作用，其作用机制有别于目前研究中的抗MDR药物(日本公开特许8-291194)。

长谷川秀夫(日本公开特许8-291194)报道的制备方法为：酸水解大然或3位羟基游离的人参皂苷，水解产物经常规和色谱分离后仅获得Δ²⁰⁽²²⁾-PPD和Δ²⁰⁽²²⁾-PPT单品。酸水解人参皂苷的主要产物为侧链环化的人参二醇和人参三醇，因而，该专利所提供的制备Δ²⁰⁽²²⁾-PPD和Δ²⁰⁽²²⁾-PPT方法定向转化率低，产物收率低、分离纯化难度高，不适应工业生产。

在研究中，我们发现和发明了具有抗肿瘤活性的新化合物：3β，12β-二羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，12β-dihydroxyl-20(21)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD]和3β，6α，12β-三羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，6α，12β-trihydroxyl-20(21)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT]。Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT分别是Δ²⁰⁽²²⁾-PPD和Δ²⁰⁽²²⁾-PPT构型异构体，具有Δ²⁰⁽²²⁾-PPD和Δ²⁰⁽²²⁾-PPT类似的生物活性，生产制备方便，可实现工业批量制备，能有效解决Δ²⁰⁽²²⁾-PPD和Δ²⁰⁽²²⁾-PPT的供给短缺的矛盾。

发明的技术内容：

本发明提供了具有如下结构式I的人参皂苷苷元衍生物I 3β，12β-二羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，12β-dihydroxyl-20(21)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD]

Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD的特性如下：

(1)结构式

结构式I

(2)分子式：C₃₀H₅₀O₂

(3)熔点：℃

(4)旋光性：[α]_D ²⁰+⁰(C＝1.0，甲醇)

(5)IR(KBr)cm^-1：

(6)FAB-MS m/z：441(M-H)

(7)¹³C-NMR δppm：(d₅-吡啶)39.5(C-1)，28.3(C-2)，78.2(C-3)，39.5(C-4)，56.5(C-5)，18.8(C-6)，35.2(C-7)，40.2(C-8)，50.4(C-9)，37.4(C-10)，30.8(C-11)，70.3(C-12)，49.5(C-13)，51.5(C-14)，30.9(C-15)，26.7(C-16)，51.8(C-17)16.3(C-18)，16.1(C-19)，155.5(C-20)，108.1(C-21)，33.8(C-22)，30.7(C-23)，126.1(C-24)，131.0(C-25)，25.8(C-26)，17.9(C-27)，28.7(C-28)，16.4(C-29)，17.5(C-30)

(8)无臭、无色、针状结晶体(甲醇-水体系中结晶)；

(9)易溶于甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、正丙醇、吡啶、二甲业砜、乙酸乙酯、乙醚、及丙酮；可溶于氯仿、氯化甲烷、苯、己烷及石油醚。

本发明提供了具有如下结构式II的人参皂苷苷元新衍生物II3β，6α，12β-三羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷[dammar-3β，6α，12β-trihydroxyl-20(21)，24(25)-diene，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT]：

Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT的特性如下：

(1)结构式

结构式II

(2)分子式：C₃₀H₅₀O₂

(3)熔点：℃

(4)旋光性：[α]_D ²⁰+⁰(C＝1.0，甲醇)；

(5)IR(KBr)cm^-1：

(6)FAB-MS m/z：(M-H)

(7)¹³C-NMR(d₅-吡啶)δppm：39.5(C-1)，28.3(C-2)，78.2(C-3)，39.5(C-4)，56.5(C-5)，18.8(C-6)，35.2(C-7)，40.2(C-8)，50.4(C-9)，37.4(C-10)，30.8(C-11)，70.3(C-12)，49.5(C-13)，51.5(C-14)，30.9(C-15)，26.7(C-16)，51.8(C-17)16.3(C-18)，16.1(C-19)，140.1(C-20)，27.5(C-21)，123.5(C-22)，30.0(C-23)，125.4(C-24)，131.0(C-25)，25.8(C-26)，17.9(C-27)，28.7(C-28)，16.4(C-29)，17.5(C-30)

(8)无臭、无色、针状结晶体(甲醇-水体系中结晶)；

(9)易溶于甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、正丙醇、吡啶、二甲亚砜、乙酸乙酯、乙醚、及丙酮；可溶于氯仿、氯化甲烷、苯、己烷及石油醚。

人参皂苷苷元衍生物Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT均具有诱导肿瘤细胞分化、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤生长、逆转肿瘤多药耐药性、抑制肿瘤新生血管生成、抑制肿瘤的浸润和转移、增强机体免疫力和降低化疗药物毒副作用等抗肿瘤活性，开发潜力极大。为此，本发明提供了以Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD或和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT以及含有Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD或和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT为活性成分的新颖抗肿瘤制剂。

本发明所提供的新颖抗肿瘤制剂中，Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT可分别使用，也可联用使用，其总有效剂量为1-50mg/Kg/天。

本发明所提供的新颖抗肿瘤制剂中，Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT可与任何法定药用配合剂和赋形剂制成各种药用剂型的制剂。

本发明所提供的新颖抗肿瘤制剂中，以Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT为活性成分的制剂可单独使用，也可与目前市场上的任何化疗药(包括激素类、烷化剂类、铂类、抗代谢类、拓扑异构酶抑制剂类、抗微丝微管类、诱导分化类及其它)联合使用，或制备成复方制剂使用。

本发明所提供的新颖抗肿瘤制剂中，制剂剂型可为口服、注射或局部用药剂型。

本发明所提供的新抗肿瘤制剂中，口服剂型可为片剂、粉剂、悬浊液、乳浊液、胶囊、颗粒剂、糖衣片、药丸、液体、醑剂、糖浆或柠檬水剂等。

本发明所提供的新颖抗肿瘤制剂中，注射剂型可为水剂、悬浊液或溶液等。

本发明所提供的新颖抗肿瘤制剂中，局部用药剂型可为软膏、固体、悬浊液、水剂、醑剂、粉剂、糊剂、栓剂、气溶胶、泥敷剂、涂抹剂、洗剂、灌肠剂或乳剂等。

本发明所提供的新颖抗肿瘤制剂中，赋形剂可以是下列中的一种或多种：(a)口服剂型的粉状赋形剂如乳糖、结晶纤维素、淀粉、糊精、磷酸钙、碳酸钙、合成或天然的二氧化铝、干燥的氢氧化铝，硬脂酸镁、碳酸氢钠等；(b)局部用药剂型的粉状赋形剂如氧化锌、滑石、淀粉、高陶土、硼酸盐粉末、硬脂酸锌、硬脂酸镁、碳酸镁、沉淀碳酸钙、碱式没食子酸铋和硫酸钾铝粉末生等；(c)液体用赋形剂如水、甘油、丙二醇、甜味糖浆、乙醇、脂肪油、乙烯甘油、聚乙二醇、山梨醇；软膏用赋形剂，如混合脂肪，脂肪油、羊毛脂、凡士林、甘油、蜡、日本蜡、石蜡、硫酸石蜡、树脂、高级醇、塑料、乙二醇、水或表面活性剂(包括脂溶基、水溶基和悬浮基)等。

具体实施方式：

实施例1：制备

C-K(50g)，与45％丙二酸水溶液(4.5g丙二酸溶于10mL)浸湿混匀，置于高压灭菌锅中，120℃热解5小时；热解产物溶于二甲亚砜(300mL)中180℃脱水9小时，将脱水反应物用水稀释，收集沉淀；沉淀经硅胶层析(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝8/1)分离纯化获得Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD(13.75g)和Δ²⁰⁽²²⁾-PPD(11.25g)。

实施例2：片剂配方实例

Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD或Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT(30mg)与乳糖、结晶纤维素和1％硬脂的混合物均匀混合，经压片机制成每片200mg的片剂。

实施例3：注射剂配方实例

无菌操作下，将Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD或Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT(15mg)和多乙氧基醚的溶液灌入小瓶，除去水份后，获注射用制剂。

实施例4：抑制MCF-7和K562细胞生长的活性

a)、方法：以人乳腺癌MCF-7细胞株和人红白血病K562细胞株为实验用细胞株，取对数生长期细胞(2.5×10⁵/mL)接种在96孔板内，由高至低浓度加入药物溶液，对照组则加入等体积RPM 1640培养液。药物作用48小时后，按MTT法求生长抑制率和IC₅₀：

生长抑制率(％)＝[1-实验组OD值/对照组OD值]×100％

IC₅₀是生长抑制率为50％时的药物浓度。

b)、实验结果：如表1所示。

表1.抑制MCF-7和K562细胞生长活性

	IC₅₀(μM)
	IC₅₀(μM)		MCF-7	K562
	ADM	1.4±0.1	MCF-7	K562	2.6±0.2
Δ²⁰⁽²¹⁾-PPDΔ²⁰⁽²¹⁾-PPTΔ²⁰⁽²²⁾-PPDΔ²⁰⁽²²⁾-PPT	ADM	1.4±0.1	13.5±1.726.2±1.239.7±1.452.3±1.8	22.0±1.836.5±1.113.5±1.634.2±2.1	2.6±0.2

实施例5：逆转肿瘤多药耐药性

a)、方法：以人乳腺癌阿霉素耐药株MCF-7/ADM及其敏感株MCF-7/S和人红白血病阿霉素耐药株K562/A及其敏感株K562/S为实验用细胞株(以敏感细胞株的IC₅₀为基数，耐药细胞株对阿霉素的耐药倍数MCF-7为30倍，K562为62倍)，用MTT法考察化合物在无毒或低毒剂量下化合物对阿霉素IC₅₀(阿霉素耐药株)影响，根据下列公式计算耐药倍数。

耐药倍数＝耐药细胞IC₅₀/敏感细胞IC₅₀；

b)、实验结果：如表1所示

表2.逆转肿瘤多药耐药性活性

浓度(μM)	细胞生率(％)		耐药倍数
	细胞生率(％)		耐药倍数		MCF-7/A	K562/A	MCF-7/A	K562/A
	controlVerapamilΔ²⁰⁽²¹⁾-PPDΔ²⁰⁽²¹⁾-PPTΔ²⁰⁽²²⁾-PPDΔ²⁰⁽²²⁾-PPT	105555	100100901009491	989584958594	MCF-7/A	K562/A	MCF-7/A	K562/A	30.17.81.36.25.67.7	62.56.90.94.12.35.5

结果表明：Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD和Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT在无毒剂量下的逆转活性远高于对照药Verapamil，使耐药性得到完全逆转。

Claims

1、一种具有如下结构式I的人参皂苷苷元衍生物I3β，12β-二羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPD：

结构式I

。

2、一种具有如下结构式II的人参皂苷苷元衍生物II3β，6α，12β-三羟-20(21)，24(25)-二烯-达玛烷，简称Δ²⁰⁽²¹⁾-PPT：

结构式II

3、一种抗肿瘤药物，其特征在于：以衍生物I和/或II为有效成分，其总有效剂量为1-50mg/Kg/天。

4、按照权利要求3所述抗肿瘤药物，其特征在于：衍生物I和/或II与任何法定药用配合剂和赋形剂制成各种药用剂型的制剂。

5、按照权利要求4所述抗肿瘤药物，其特征在于：所述剂型为口服、注射或局部用药剂型的任何一种。

6、按照权利要求5所述抗肿瘤药物，其特征在于：所述口服剂型是片剂、粉剂、悬浊液、乳浊液、胶囊、颗粒剂、糖衣片、药丸、液体、醑剂、糖浆或柠檬水剂。

7、按照权利要求5所述抗肿瘤药物，其特征在于：所述注射剂型是水剂、悬浊液或溶液。

8、按照权利要求5所述抗肿瘤药物，其特征在于：所述局部用药剂型是软膏、固体、悬浊液、水剂、醑剂、粉剂、糊剂、栓剂、气溶胶、泥敷剂、涂抹剂、洗剂、灌肠剂或乳剂。