WO2011026401A1 - 偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物及其医药用途 - Google Patents

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WO2011026401A1
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nitric oxide
oxide donor
cancer
coupled
tumor
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冯子侠
刘晓东
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奇复康药物研发(苏州)有限公司
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    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents

Definitions

  • the invention relates to a kind of anti-tumor medicine and a medical use thereof, in particular to a kind of medicine capable of enzymatically interpreting nitric oxide free radicals in the body, having anti-tumor double-effect activity, and can be used for preparing diseases for treating diseases such as tumors and cancers.
  • Background technique
  • Nitric oxide (hereinafter abbreviated as NO) is a free radical gas that is a low molecular weight and hydrophobic bioactive molecule in the human body that can pass through the cell membrane and act on intracellular target molecules.
  • NO is a free radical gas that is a low molecular weight and hydrophobic bioactive molecule in the human body that can pass through the cell membrane and act on intracellular target molecules.
  • nitric oxide can reach any part of cells and tissues, can regulate a variety of cell functions in the body and produce a wide range of biological effects, so nitric oxide donors and regulators have important application value in the research and development of new drugs.
  • NO As a biological effector molecule, NO participates in various important physiological effects in the body and maintains normal life activities of cells and tissues.
  • NO has the function of dilating blood vessels, inhibiting platelet aggregation and adhering to the vascular endothelium, and plays an important role in maintaining vascular tone, blood pressure and hemodynamics.
  • NO is both white blood cells, lymphocytes, and giants.
  • the effector molecules of phagocytes are also their regulatory molecules.
  • NO acts as a cytotoxic molecule to kill invaders: organisms include pathogens and tumor cells such as bacteria, fungi, and parasites; in the central nervous system, NO plays an important role as an information molecule, participating in animal learning, Memory process, involved in the regulation of neurotransmitter release, cerebral blood flow and regulation of pain sensation; in the peripheral nervous system, NO may be a non-adrenergic, non-cholinergic neurotransmitter or mediator involved in gastrointestinal function regulation; NO It can also protect the mucous membrane by expanding the blood vessels of the gastrointestinal mucosa, regulating the blood flow of the gastric mucosa, promoting the secretion of gastric mucus and repairing after mucosal injury; in the endocrine system, NO can stimulate the secretion of auxin, insulin, etc.; Systematic, NO regulates basal pulmonary vascular tone and plays an important role in maintaining airway dilation, normal ventilation/blood flow ratio, and mucosal secretion.
  • endogenous NO plays an important role in maintaining the physiological functions of multiple systems in the body.
  • NO donors and antineoplastic agents has greatly enhanced the role of antitumor drugs.
  • Some NO donors have been shown to have good anticancer activity, demonstrating their potential and value for application.
  • anti-tumor drugs and NO donors linked to make prodrugs By controlling NO at the appropriate site to explain the release and killing of tumor cells, to achieve drug targeting, it is a NO donor drug for cancer treatment. New areas and important development directions. However, many acute and chronic diseases cause a decrease in NO production, so supplementation of exogenous NO is necessary for the treatment of the disease.
  • the object of the present invention is to provide an antitumor natural drug having a nitric oxide donor coupled with the general formula (I), and a pharmaceutically acceptable salt, a salt hydrate or a solvate thereof, or A prodrug of the active ingredient plus a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier.
  • an antitumor natural drug having a nitric oxide donor coupled with the general formula (I), and a pharmaceutically acceptable salt, a salt hydrate or a solvate thereof, or A prodrug of the active ingredient plus a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier.
  • an antitumor natural drug coupled to a nitric oxide donor characterized in that: the antitumor natural drug has a structure of the formula (I) A-X-B: wherein
  • A R-T, a natural component having antitumor activity combined with a chemical group T;
  • X is a natural component A and a nitric oxide donor B, and corresponds to a connection structure depending on the type T of the group;
  • B is a donor having the ability to release nitric oxide.
  • the natural component A is combined with the nitric oxide donor B before: aloe-emodin (Rhabarberone), Amygdalin, Anisodamine, Berbaraiine , Bruceine A, Bruceine B, Bruceine C, Bruceine D, Brusatol, Campothecin ), Cephalotaxine, Chelidonine, Cucurbitacin B, Cucurbitacin E, Curcumol, Cymarin, Double Dicoumarin, Emodin, Genistein, Ginsenosides (Rbl, Rb2, Rc, Rd, Re, Rf, gl), Olacamine (Glaziovine), Gossypol ( Gossypol), Hgglinggichin B, Harringtonine, Helenalin, Oxyacanthine*, Oxymatrine, and pilose ( Molephantin ), Molephatinin, Menocrotaline, Myricetin, magtansine, Lasiokaurin, Lntegerimine
  • the structure of the donor B having the ability to release nitric oxide includes:
  • a linear or branched alkyl chain of -C1 to C20 optionally linked with a substituent -OH, -0-, -Br, -C1, -I, -F, -ON0 2 or y; wherein y Is -(C1-C10 alkyl)-ON0 2 , -O(Cl-C10 alkyl)-ON0 2 , -OC(O)(Cl-C10 alkyl)-ON0 2 .
  • the structure of the general formula (II) is Where yl is C(CH 3 ) 2 , y2 is O, y3 is C(O) , y4 is O, y5 -(CH 2 )i. 2 -(x)oi-(CH2) 0 -i; y5 x is -O- or -CR 2 -, and R 1 and R 2 are independently a thiol group containing hydrogen or C1-C4.
  • the general formula (V) has the structure ( CH 2)n5 Z 1
  • V is -CH 2 - -0- -S- or -NH-
  • U is a C1-C10 alkyl chain, or is optionally substituted -OH -NH - -CN -CONH 2 -N0 2 -COCH 3 -COOCH
  • R 5 and R 6 are the same or different C1-C3 alkyl chains.
  • R 8 is an independent C1-C12 straight alkyl chain, a C3-C12 branched alkyl chain, a C3-C12 double bond-containing unsaturated alkyl chain, or a nitrogen atom together with a nitrogen atom;
  • R 9 , RIQ , Rii and Ri 2 are H, C1-C8 straight alkyl chain, C3-C8 branched alkyl chain, aryl and -C(0)-, C(0)0-R 12 , -C, respectively. 0) One of NH-R 12 and -C(0)SR 12 .
  • R 14 is a straight alkyl chain of C1 to C8.
  • alkyl chain of C1-C5, -COOH or -OR,, nl5 1-8; wherein R is an alkyl chain of H or C1-C3.
  • R 15 and R 16 are the same or different straight alkyl chains of the independent C1-C12;
  • the linking group X has the formula z + or is directly bonded to B; wherein R 18 and R 19 are methyl or ethyl.
  • T is -NH -, -0-, -S -, -CONH -, -CON -,
  • R 20 is 0 , N, s.
  • cancer including liver cancer, lung cancer, colorectal cancer, cervical cancer, lymphoma, pancreas Dirty cancer, breast cancer, stomach cancer, oral cancer, esophageal cancer, nasopharyngeal cancer, prostate cancer, pancreatic cancer, blood cancer, skin cancer, bone cancer, kidney cancer or other cancerous symptoms.
  • a pharmaceutical composition comprising a conjugated drug represented by the general formula (I) as a core component, wherein the pharmaceutical composition is any one of the compounds of the formula (I) or a pharmaceutically acceptable compound thereof a salt, a salt hydrate, a solvate, or a prodrug thereof as an active ingredient, together with a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier.
  • the pharmaceutical forms include tablets, capsules, pills, injections, sustained release preparations, controlled release preparations, and various microparticle delivery systems.
  • the anti-tumor natural medicine coupled with a nitric oxide donor of the invention can effectively enhance the anti-tumor activity and selectivity of the natural pharmaceutical ingredient and avoid the side effects of the non-natural medicine. Further, the agent made of the conjugated drug can be widely and effectively applied to the treatment of cancer, and has an outstanding double-effect suppressing diseased cell.
  • Fig. 1 is a graph showing the inhibition rate of AGS cells in a compound III of one embodiment of the present invention in 24, 48, and 72 hours
  • Fig. 2 is a graph showing inhibition of AGS cells in a compound V of an embodiment of the present invention in 24, 48, and 72 hours
  • Figure 3 is a graph showing the inhibition rate of compound II against AGS cells in 24, 48, and 72 hours according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a comparison of the present invention with Example I in 24, 48, and 72 hours.
  • a inhibition rate curve of AGS cells Figure 5 is a graph showing the inhibition rate of Compound II on Hela cells for 48 hours;
  • Figure 6 is a graph showing the inhibition rate of Compound III against Hela cells for 48 hours
  • Figure 7 is a graph showing the inhibition rate of a single ursolic acid on Hela cells for 48 hours;
  • Figure 8 is a schematic illustration of the pharmaceutical mechanism of the conjugated drug of the present invention. detailed description
  • the natural component A is chemically synthesized to be linked to the nitric oxide donor B by its linking structure X to form an in vivo enzyme to explain the release of nitric oxide.
  • the compound is conjugated, and further prepared as a pharmaceutically acceptable salt, a saline compound, a solvate, or a prodrug thereof as an active ingredient, together with a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier.
  • the general structure of the anti-tumor natural medicine of the present invention, the preparation process, and the biological test for preventing and treating the lesion are further described in detail. among them:
  • R-T which is a natural component with anti-tumor activity combined with chemical group T, is a natural product that is ubiquitous in nature and easy to extract, including aloe-emodin, amygdalin, emodin, arbutin, etc.
  • X is a natural component A and a nitric oxide donor B, and corresponds to a linking structure depending on the type of the group T.
  • the linking group X has the formula of ⁇ or is directly bonded to B, wherein R 18 and R 19 are methyl or ethyl;
  • T is -gu-, -0-, -S-, -CONH-, -CON-, -NHCON-, -OCONH-, -S0 2 N-,
  • the structural formula of the coupling group X is , R 20 or, wherein R 20 is 0, N, S.
  • the nitric oxide donor B is a donor having the ability to release nitric oxide.
  • the nitric oxide donor B has a variety of structures, which may be: a linear or branched alkyl chain of C1 to C20, and optionally linked with a substituent -OH, -0-, -Br, - C1, -I, -F , -ON0 2 or y; where y is -(C1-C10 alkyl)-ON0 2 , -O(Cl-C10 alkyl)-0 ON0 2 , -OC(O)(Cl-C10 Alkyl)-ON0 2 ;
  • yl is C(CH 3 ) 2
  • y2 is O
  • y3 is C(O)
  • y4 is O
  • y5 x Is -O- or -CR 2 -
  • R 1 and R 2 are independent sulfhydryl groups containing hydrogen or C1-C4;
  • R is a C1-C5 alkane a chain, -COOH or -OR, said R, is an H or C1-C3 alkyl chain;
  • Z is -0-, -C(0)0- or -OC(O)-;
  • n is 0 or 1;
  • Nl is 0 or 1; is a linear or branched alkyl chain of C1 to C20, and optionally has one or more substituents -OH, -0-, -Br, -Cl, -1, - F, -ON0 2 ;
  • V is -CH 2 -, -0-, -S- or -NH-
  • U is a C1-C10 alkyl chain, or is optionally substituted -OH, -NH-, -CN, -CONH 2 , -N0 2 -NHCOCH 3 , -COCH 3 , -COOCH 3 , -CON(R 5 )(R 6 ); wherein R 5 and R 6 are the same or phase-C3 alkyl chain;
  • R 8 is an independent C1-C12 straight alkyl chain, a C3-C12 branched alkyl chain, a C3-C12 double bond-containing unsaturated alkyl chain, or a nitrogen atom together with a nitrogen atom;
  • R 9 , RIQ , Rii and Ri 2 are H, C1-C8 straight alkyl chain, C3-C8 branched alkyl chain, aryl and -C(0)-, C(0)0-R 12 , -C, respectively. 0) one of NH-R 12 and -C(0)SR 12 ;
  • R 14 AH, Cl, F, Br, I, CI—C5 alkyl chain, —COOH or —OR,, nl5 l-8; wherein R, is H or C1-C3 alkyl chain
  • R 15 and R 16 are independently C 1 -C 12 identical or different straight alkyl chains;
  • One or more of the various forms of the above-mentioned nitric oxide donor B are respectively coupled with natural anti-tumor natural drugs, thereby combining into a novel in vitro stability, and capable of enzymatically explaining the release in vivo.
  • Nitric oxide drugs are respectively coupled with natural anti-tumor natural drugs, thereby combining into a novel in vitro stability, and capable of enzymatically explaining the release in vivo.
  • the coupled compound II prepared by the above method was confirmed by nuclear magnetic resonance, mass spectrometry and elemental analysis, and the coupled compound II did have the elemental composition and molecular structure described in the above formula.
  • the specific parameters are:
  • Example 3 Coupling compound of ursolic acid and nitric oxide donor III
  • the structure of the coupled compound III is:
  • the preparation process of the coupled compound III is the same as that of the second embodiment, and only the natural components are changed, and therefore will not be described again.
  • the obtained coupling compound III (2.0 g) was confirmed by nuclear magnetic resonance, mass spectrometry, and elemental analysis, and the coupled compound III did have the elemental composition and molecular structure described in the above formula.
  • the specific parameters are:
  • Example 4 Coupling compound of ursolic acid and nitric oxide donor IV
  • the coupled compound IV prepared by the above method was confirmed by nuclear magnetic resonance, mass spectrometry and elemental analysis, and the coupled compound IV did have the elemental composition and molecular structure described in the above formula.
  • the specific parameters are:
  • Example 5 Coupling compound of ursolic acid and nitric oxide donor V
  • the preparation process of the coupling compound V is the same as that of the first embodiment, and therefore will not be described again.
  • the obtained coupling compound V (5.0 g) was confirmed by means of nuclear magnetic resonance, mass spectrometry and elemental analysis, and the coupled compound V did have the elemental composition and molecular structure described in the above formula.
  • the specific parameters are:
  • the coupled compound V prepared by the above method is confirmed by means of nuclear magnetic resonance, mass spectrometry and elemental analysis, and the coupled compound V does have the elemental composition and molecular structure described in the above formula.
  • the specific parameters are:
  • the antitumor drug component prepared by the rhein and ursolic acid-conjugated nitric oxide donor is prepared by using the international standard MTT method as the control with ursolic acid and rhein.
  • MTT solution 5 mg/mL, 0.5% MTT
  • Inhibition rate 1 - force. Drug group OD value / control group OD value;
  • the maximum and minimum positive response rates in the formula are the maximum and minimum inhibition rates, respectively.
  • FIG. 1 is a graph showing the inhibition rate of AGS cells in Compounds III, Compound V, Compound II and Compound I in the above-mentioned examples of the present invention, respectively, within 24, 48, and 72 hours, wherein the ordinate is The viral cell inhibition rate, while the abscissa is the compound concentration. It can be seen from the comparison of these figures: The compound of the present invention is fine for human gastric cancer Cellular AGS has a good inhibitory effect overall.
  • the compounds I, II, III and V acted significantly, the inhibition rate of compound III was 85% at a concentration of 20 M; the inhibition rate of compound V at a concentration of 20 M reached 100%; the inhibition rate of compound I at a concentration of 7.5 M reached 100 %.
  • the control compound ursolic acid (UA) showed an inhibition rate of only 15% at 20 M. These compounds all work early and exhibit good inhibition at lower concentrations. Compared with the same concentration, the effect is much better than UA.
  • the rhein (RH) derivative I is also significantly more potent than rhein.
  • Compound inhibits proliferation of human gastric cancer cell AGS (48 hours)
  • Compound inhibits proliferation of human cervical cancer Hela cells
  • the inhibition rate of the action of the compound II, the compound III and the single ursolic acid on the Hela cells in the above-mentioned examples of the present invention for 48 hours wherein the ordinate is the virus cell inhibition rate, and The abscissa is the concentration of the compound.
  • the tested compounds exhibited varying degrees of activity. Among them, compounds II, III and V have high inhibitory effect on Hela cells, and the inhibition of these compounds is generally more obvious at 48h.
  • the inhibitory effects of compounds I, IV and RH (rhein) were not significant.
  • the inhibition of rhein derivative II is much greater than that of rhein.
  • the inhibition rate of ursolic acid "Biological III" reached 100% at a concentration of 11 M.
  • the inhibition rate of ursolic acid at 20 M was only 58%.
  • Table 2 Compound inhibits proliferation of human cervical cancer cells HeLa (48 hours)
  • the inhibition rate of Compound IV against Hep G2 cells was 24.28% at a concentration of 20 M for 24 h.
  • rhein had a maximum inhibition rate of Hep G2 cells of only 17.7% at a concentration of 20 M.
  • the tested compounds have different degrees of inhibitory effect on mouse melanoma cells, but the inhibitory effect is not strong, the inhibition occurs between 48h and 72h, and the inhibition rate ranges from 15% to 41% at 48h 20 M. in conclusion
  • the compound of the present invention has different degrees of human gastric cancer AGS cells, human cervical cancer HeLa cells, human liver cancer Hep G2 cells and mouse melanoma B16 cells according to the results of detecting the inhibitory activity of the compound compounds on tumor cell growth by the MTT method. Inhibition. Especially for human gastric cancer AGS cells and human cervical cancer HeLa cells, most of the compounds showed strong inhibition. It is shown that the effect of ursolic acid and nitric oxide donor coupling compounds and rhodamine and nitric oxide donor coupling compounds on tumor cells is greatly enhanced compared to ursolic acid or rhein.
  • the compound of the present invention has greatly enhanced antitumor activity, can be mixed with a pharmaceutically acceptable carrier to prepare an antitumor drug, and can also be applied to all the active ingredients of Chinese herbal medicine having certain antitumor activity.
  • Drugs coupled to nitric oxide donors are separately prepared to enhance their antitumor activity, and become anticancer drugs that can be applied clinically.
  • the present invention also includes lung cancer, colorectal cancer, lymphoma, pancreatic cancer, breast cancer, gastric cancer, oral cancer, esophageal cancer, nasopharyngeal cancer, and the like.
  • the conjugated pharmaceutical ingredient of the formula (I) is used as a core component of the finished pharmaceutical composition, which is a compound characterized by the general formula (I) or a pharmaceutically acceptable compound thereof A salt, a salt hydrate, a solvate, or a prodrug thereof as an active ingredient, together with a pharmaceutically acceptable adjuvant or carrier.
  • the final form of the finished pharmaceutical preparation made from the core component may include tablets, capsules, pills, injections, sustained release preparations, controlled release preparations, and various microparticle delivery systems.
  • the ursolic acid and rhein used in the preparation of the conjugated drug are all commercially available, and the implementation process of connecting the nitrous oxide donor to the conjugated drug is only given as an example, and does not mean that This limits the general structure of the drug of the invention.

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Description

偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物及其医药用途 技术领域
本发明涉及一类抗肿瘤药物及其医药用途,尤其涉及一类能在体内酶解释放一氧化氮 自由基, 具有抗肿瘤双效活性, 可用于制备治疗肿瘤、 癌症等疾病的药物。 背景技术
一氧化氮(以下简写为 NO )作为一种自由基性质的气体, 在人体中是一个低分子量 和具有疏水性质的生物活性分子, 可以自由穿过细胞膜, 作用于胞内的靶分子。理论上一 氧化氮可以到达细胞和组织内任何部位,能够在体内调控多种细胞功能和产生广泛的生物 效应, 所以一氧化氮供体和调节剂在新药研究开发方面有重要的应用价值。
NO作为一种生物效应分子, 参与机体内各种重要的生理效应, 维持机体细胞和组织 正常的生命活动。 在心血管系统, NO具有扩张血管, 抑制血小板聚集并粘附于血管内皮 的作用, 对于维持血管张力、 血压及血流动力学方面起着重要作用; 在免疫系统, NO既 是白细胞、淋巴细胞、 巨噬细胞的效应分子,也是它们的调节分子。在通常的免疫过程中, NO作为细胞毒分子杀灭入侵的 ^:生物包括细菌、 真菌及寄生虫等病原体和肿瘤细胞; 在 中枢神经系统, NO作为信息分子起重要作用, 参与动物的学习、 记忆过程, 参与神经递 质释放的调节、脑血流量以及痛觉的调节等;在外周神经系统, NO可能是非肾上腺素能、 非胆碱能神经的递质或介质, 参与胃肠功能调节; NO还可通过扩张胃肠粘膜血管, 调节 胃粘膜的血流量,促进胃粘液的分泌及粘膜损伤后的修复而具有保护粘膜作用;在内分泌 系统, NO能刺激生长素、 胰岛素等的分泌; 在呼吸系统, NO可调节基础肺血管张力, 对保持气道舒张、 正常通气 /血流比和粘膜分泌有着重要作用。
可见内源性 NO在维持机体多个系统的生理功能中起重要作用。 NO供体和抗肿瘤药 物的联合使用大大增强了抗肿瘤药物的作用, 一些 NO供体已被证明具有良好的抗癌活 性, 显示出其应用的潜力和价值。 也有把抗肿瘤药物和 NO供体连接起来制成前体药物, 通过控制 NO在适当的部位酶解释放并杀死肿瘤细胞, 实现药物的靶向性,是 NO供体类 药物治疗癌症的一个新领域和重要的发展方向。 然而许多急慢性疾病会导致 NO 生成减 少, 因此补充外源性 NO对于疾病的治疗是非常必要的。
目前,天然药物是抗肿瘤药中的重要类别。这类药物不但在干扰癌细胞的微蛋白合成 中发挥主要作用, 而且还具有诱导细胞凋亡、抗血管形成的积极作用,再加上天然药物毒 副作用小的特点, 已获得越来越广泛的应用。但是目前大部分的天然抗肿瘤药物作用不够 强的弱点限制了它们的进一步应用。 发明内容
本发明的目的在于提出一种具有通式( I )的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 及其在药学上可接受的盐、 盐的水合物、 溶剂化物, 或以其为活性成分的前体药物加, 加 上药学上可接受的辅料或载体制备而成的药剂。以增强该天然药物的抗肿瘤活性、避免非 天然药物的毒副作用。
本发明的第一个目的, 将通过如下技术方案来实现:
偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物,其特征在于: 所述抗肿瘤天然药物具有通式 ( I ) A-X-B的结构: 其中,
A = R-T, 为结合有化学基团 T的具抗肿瘤活性的天然成分;
X为连接天然成分 A和一氧化氮供体 B , 并对应取决于基团 T类型的连接结构;
B为具有释放出一氧化氮能力的供体。
进一步地, 所述化学基团 T包括: -C(=0)0-、 -NH -、 -N -、 -0-、 -S -、 -CONH -、 -CON -、 -NHCON -、 -OCONH -、 -S02N -、 -S02NH-中的一种或多种混合。
进一步地, 所述天然成分 A 结合一氧化氮供体 B 前为: 芦荟大黄素 ( Aloe-emodin,Rhabarberone )、 扁兆武 ( Amygdalin )、 山莱菪减 ( Anisodamine )、 小臂胺 ( Berbaraiine )、鸦胆子素 A( Bruceine A )、鸦胆子素 B ( Bruceine B )、鸦胆子素 C( Bruceine C )、 鸦胆子素 D ( Bruceine D )、 鸦胆子苦醇( Brusatol )、 喜树碱( Canptothecine )、 三尖 衫碱( Cephalotaxine )、 白屈菜碱( Chelidonine )、 葫芦素 B ( Cucurbitacin B )、 葫芦素 E ( Cucurbitacin E )、姜黄醇 ( Curcumol )、力口拿大麻武 ( Cymarin )、双香豆素 ( Dicoumarin )、 大黄素(Emodin )、 燃料木素( Genistein )、 人参皂甙( Rbl,Rb2,Rc,Rd,Re,Rf,gl )、 奥可梯 木碱 ( Glaziovine )、 棉酚 ( Gossypol )、 汉防己乙素 ( Hanfanggichin B )、 哈林通碱 ( Harringtonine )、堆心菊素( Helenalin )、次臂减 *( Oxyacanthine )*、氧苦参减( Oxymatrine )、 柔毛地胆亭( Molephantin )、 柔毛地胆宁( Molephatinin )、 单尿豆碱( Menocrotaline )、 杨 梅黄素 ( Myricetin )、美登减 ( magtansine )、毛拷利素( Lasiokaurin )、全缘减 ( Lntegerimine )、 石蒜碱( Lycorine )、盾叶鬼臼素( Peltatin )、盾叶鬼臼素( Peltatin )、扁塑藤素( Pristimerin )、 i石縣碱( Pseudolycorin )、 冬凌草素 ( Rubescensin )、 冬凌草乙素 ( Rubescensin B )、 柴 胡皂代 A ( Saikosaponin A )、 柴胡皂代 D ( Saikosaponin D )、 紫草素 ( Schikonin )、 谷栽 醇 ( Stitosterol )、 四氢大麻酚 ( Tetrahydrocannabinol )、 雷公藤 ( Triptolide )、 恩其明 ( Ungeremine )、 长春碱 * ( Vinblastine )、 醛基长春碱 ( Vincristine )、 土贝母苷甲 ( Tubeimoside )、 大叶茜草素( Mollugin )、 小豆蔻明( Cardamonin )、 山姜素( Alpinetin )、 五味子醇甲(Schizandrin ), 水飞蓟宾( Silybin )、 牛蒡苷( Arctiin )、 牛横胆酸钠 ( Sodium Tauurocholate )、 贝母素乙 ( Peinine )、 贝母素甲 ( Peimine )、 西红花甘 -II ( Crocin-II )、 防 己诺林碱( Fangchinoline )、 异秦皮啶( Isofraxidin )、 异鼠李素( Isorhamnetin )、 左旋紫草 素 (Snikonin )、 汉黄芩素 ( Wogonin )、 甘草甘( Liquiritin )、 松果菊苷 ( Echinacoside )、 表儿茶素( Epicutechin ),姜黄素( Curcumin ),栀子苷( Geniposide ),重楼皂苷 I ( Chonglou Saponin I )、 重楼皂苷 II ( Chonglou Saponin II )、 重楼皂苷 VI ( Chonglou Saponin VI )、 酯 蟾毒配基( Resibufogenin )、莪术醇( Curcumerol )、高良姜素( Galangin )、淫羊藿苷( Icarrin )、 羟基红花黄色素 A ( Hydroxysattlor yellow A )、 蔓荆子黄素 ( Vitexicapin )、 高三尖衫酯碱 ( Homo harringtonine )、 马免铃酸 ( Aristoiochis acid )、 富马酸 ( Fumaric acid )、 没食子酸 ( Gallic acid )、 甘草次酸 ( Glycyrrhetinic acid )、 甘草酸 ( Glycyrrhizic acid )、 药才艮碱 ( Jatrorrhizine )、 齐墩果酸( Oleanolic acid )、 大黄酸、 熊果酸( Ursolic acid )、 丹酚酸 B ( Salvianolic acid B )、 Z竹节香附素 A ( RaddeaninA )、 白果新酸 ( Ginkgoneolic acid )、 胆红素( Bilirubin )、 常春藤皂苷元( Hederagenin )、 土荆皮乙酸( Pseudolaric acid )、 秋水 仙胺( Colchamine )、 秋水仙碱( Colchicine )、 敏玉红( Indirubin )、 派利文碱 ( Perivine ) , 番茄碱(Tomatine )或紫杉醇( Paditaxe )之一的具有化学基团 T的天然产物。
进一步地, 具有释放出一氧化氮能力的供体 B的结构包括:
-C1到 C20的直链或带支链的烷链, 并选择性地连有取代基 -OH, -0- , -Br, -C1, -I, -F, -ON02或 y;其中 y是 -(C1-C10 alkyl)-ON02, -O(Cl-C10 alkyl)-ON02, -OC(O)(Cl-C10 alkyl)-ON02
通式( II )结构为
Figure imgf000004_0001
式中 yl是 C(CH3)2, y2是 O, y3是 C(O) , y4是 O, y5 -(CH2)i.2-(x)o-i-(CH2)0-i; y5中 x是 -O-或 -CR 2- , R1和 R2是独立的含有氢或 C1-C4的皖基。
通式( III )结构为
Figure imgf000004_0002
, 式中 Y6是 CI到 C20的直链 或有支链的烷链, 或 -CH=CH-(CH2)n2- , ( n2=0-10 ); 1 是11、 C1-C5的烷链、 -COOH或 -OR' , 所述 R,是 H或 C1-C3的烷链; Z是 -0-、 -C(0)0-或 -OC(O)-; n是 0或 1 ; nl 是 0或 ^ 是 到 C20的直链或有支链的烷链,并选择性地连有一个或多个取代基 -OH、 -0- -Br -Cl -1 -F -ONO
d) :
通式(IV)结构为—
Figure imgf000005_0001
e) :
Figure imgf000005_0002
通式 ( V ) 结构为 (CH2)n5 Z1 式中
ZiA^ C O-或 OC(O)-, 其中 n6=0-20 n7=l-20
f): (VI)结构为 [(CH2)n8 Q]n9
Figure imgf000005_0003
Jn10 ΌΝΟ 通式 式 中 Q是 O或 S; n8=l-6; n9=l-10; nl0=l-10
g) :
通式 ( YD ) 的结构为
Figure imgf000005_0004
, 式中 ηΐι=0-10; nl2=l-10; Rl R2 R3 R4是相同或相异的基团, 分别为含 H, C1-C4的直链或有支链 的烷基; W是饱和或非 包和的五、 六元杂环, 含一个或一个以上的 N 0 S
h) :
通式( ) 的结构为
Figure imgf000005_0005
i):
通式(IX) 的结构为
Figure imgf000005_0006
, 式中 V是- CH2 - -0- -S-或 -NH-, U是 C1-C10 的烷链, 或选择取代 -OH -NH - -CN -CONH2 -N02 -COCH3 -COOCH3 -NHCOCH3 -CON(R5)(R6)之一; 其中 R5和 R6为相同或相异的 C1-C3烷链。
j): 通式( X )的结构为
Figure imgf000006_0001
, 式中 η13=1-8; Υ7是胺基并连接如 下结构:
Figure imgf000006_0002
, 其中 R7,
R8是独立的 C1-C12的直烷链、 C3-C12的有支链的烷链、 C3-C12的含双键的不饱和烷链, 或与氮原子一起构成杂环; R9、 RIQ、 Rii和 Ri2分别是 H、 C1-C8的直烷链、 C3-C8的有 支链的烷链、 芳基和 -C(0)-、 C(0)0-R12、 -C(0)NH-R12、 -C(0)S-R12之一。
k ):
通式(XI )的结构为
Figure imgf000006_0003
, 式中 R13 A H、 F、 Cl、 Br、 I、 OH、 OR
C1-C8的直烷链; 其中 R14是 C1~C8的直烷链。
1 ):
通式(ΧΠ )的结构为
Figure imgf000006_0004
, 式中 R14 H、 C 1F、 Br、 I、
C1-C5的烷链、 -COOH或 -OR,, nl5=l-8; 其中 R,是 H或 C1-C3的烷链。
m ):
通式( ΧΠΙ )的结构为
Figure imgf000006_0005
, 式中 R15、 R16是独立的 C1-C12 的相同或相异的直烷链; R17是 -C(0)-R12、 C(0)0-R12、 -C(0)NH-R12、 -C(0)S-R12、 C1-C5 的烷链之一; nl6=l-8。
更进一步地, 所述通式( VD ) 中杂环 W的结构选择为:
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0002
Figure imgf000007_0003
更进一步地, 当 T为 -C(=0)0-时, 所述连接基团 X的结构通式为 z \或直接 与 B相连; 其中, R18、 R19是甲基或乙基。 而当 T为 -NH -、 -0-、 -S -、 -CONH -、 -CON -、
NHCON -、 -OCONH -、 -S02N -、 -N -、 -S02NH-时, 所述偶联基团
Figure imgf000007_0004
Figure imgf000007_0005
; 其中, R200、 N、 s。
本发明的第二个目的, 将通过以下技术方案来实现:
具有通式( I )所示的天然成分和一氧化氮供体偶联药物, 其特征在于: 在治疗癌症 中的应用, 包括肝癌、 肺癌、 结肠直肠癌、 子官颈癌、 淋巴癌、 胰脏癌、 乳癌、 胃癌、 口 腔癌、 食道癌、 鼻咽癌、摄护腺癌、 胰脏癌、 血癌、 皮肤癌、 骨癌、 肾癌或其他癌变症状。
此外, 以通式( I )所示的偶联药物为核心成分的药物组合物, 其特征在于: 所述药 物组合物为由通式( I )所述的任一化合物或其药学上可接受的盐、 盐的水合物、 溶剂化 物, 或以其为活性成分的前体药物, 加上药学上可接受的辅料或载体制备而成的药剂。
进一步地, 所述药剂形式包括片剂、 胶嚢、 丸剂、 注射剂、 緩释制剂、 控释制剂以及 各种微粒给药系统。
本发明偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物投入应用后,能够有效增强天然药物成 分的抗肿瘤活性及选择性,避免非天然药物的毒副作用。此外,由该偶联药物制成的药剂, 能够广泛而有效地应用于癌症的治疗之中, 具有突出的双效抑制病变细胞的能力。 附图说明:
图 1是本发明一实施例化合物 III在 24、 48、 72小时内对 AGS细胞的抑制率曲线图; 图 2是本发明一实施例化合物 V在 24、 48、 72小时内对 AGS细胞的抑制率曲线图; 图 3是本发明一实施例化合物 II在 24、 48、 72小时内对 AGS细胞的抑制率曲线图; 图 4是本发明以实施例化合物 I在 24、 48、 72小时内对 AGS细胞的抑制率曲线图; 图 5是化合物 II作用于 Hela细胞 48小时的抑制率曲线图;
图 6是化合物 III作用于 Hela细胞 48小时的抑制率曲线图;
图 7是单一熊果酸作用于 Hela细胞 48小时的抑制率曲线图;
图 8是本发明偶联药物的药用机理的示意图。 具体实施方式
以下通过釆用熊果酸和大黄酸为天然成分的实施例,用化学合成方法将该天然成分 A 以其连接结构 X与一氧化氮供体 B连接起来, 形成具有体内酶解释放一氧化氮的偶联化 合物, 进而将其制成药学上可接受的盐、 盐水化合物、 溶剂化物、 或以其为活性成分的前 体药物,加上药学上可接受的辅料或载体制备而成的药剂。对本发明抗肿瘤天然药物的通 式结构、 制备过程及预防、 治疗病变的生物试验作进一步地详细说明。 其中:
其中 A = R-T,为结合有化学基团 T的具抗肿瘤活性的天然成分,为自然界普遍存在、 易于提取得到的天然产物, 包括芦荟大黄素、 扁桃甙、 大黄素、 熊果素等;
X为连接天然成分 A和一氧化氮供体 B ,并对应取决于基团 T类型的连接结构。 当 T 为 -C(=0)0-时, 所述连接基团 X的结构通式为 ^ ^或直接与 B相连, 其中, R18、 R19是甲基或乙基;
当 T为-顧-、 -0-、 -S -、 -CONH -、 -CON -、 -NHCON -、 -OCONH -、 -S02N -、
-N -、 -S02NH-时, 所述偶联基团 X的结构通式为
Figure imgf000008_0001
、 R20或 , 其中, R20为 0、 N、 S。
B为具有释放出一氧化氮能力的供体。 该一氧化氮供体 B的结构具有多样性, 其可 以是: C1到 C20的直链或带支链的烷链, 并选择性地连有取代基 -OH, -0- , -Br, -C1, -I, -F , -ON02或 y; 其中 y是 -(C1-C10 alkyl)-ON02 , -O(Cl-C10 alkyl)-0 ON02, -OC(O)(Cl-C10 alkyl)-ON02;
或为具有如下结构通式的可选类型:
Figure imgf000009_0001
式中 yl是 C(CH3)2, y2是 O, y3是 C(O), y4是 O, y5 -(CH2)i.2-(x)o-i-(CH2)0-i; y5 x是 -O-或 -CR 2-, R1和 R2是独立的含有氢或 C1-C4的皖基;
Figure imgf000009_0002
式中, Y6是 CI到 C20的直链或有支链的烷链, 或 -CH=CH-(CH2)n2-, (n2=0-10); R 是 C1-C5的烷链、 -COOH或 -OR,, 所述 R,是 H或 C1-C3的烷链; Z是 -0-、 -C(0)0- 或 -OC(O)-; n是 0或 1; nl是 0或 1; 是 C1到 C20的直链或有支链的烷链, 并选择 性地连有一个或多个取代基 -OH、 -0-、 -Br、 -Cl、 -1、 -F、 -ON02;
Figure imgf000009_0003
式中 n3=0-5; n4=l-5;
Figure imgf000009_0004
式中 Zi A-QC O-或 OC(O)-, 其中 n6=0-20、 n7=l-20;
[(CH2)n8 Q]n9 (CH2)n10 ON02 ( VI ) n8=l-6; n9=l-10; nl0=l-10;
Figure imgf000009_0005
式中 nll=0-10; nl2=l-10; Rl、 R2、 R3、 R4是相同或相异的基团, 分别为含 H, C1-C4的直链或有支链的烷基; W是饱和或非饱和的五、 六元杂环, 含一个或一个以上 的1^、 0、 S; 其中所述杂环 W的结构选择为
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0002
;
Figure imgf000010_0003
式中 V是 ~CH2-、-0-、-S-或 -NH- , U是 C1-C10的烷链,或选择取代 -OH、- NH -、 -CN、 -CONH2、 -N02、 -NHCOCH3、 -COCH3、 -COOCH3、 -CON(R5)(R6); 其中 R5和 R6为相同 或相 -C3的烷链;
Figure imgf000010_0004
式中 nl3=l-8; Y7是胺基并连接如下结构:
Figure imgf000010_0005
(d) , 其中 R
R8是独立的 C1-C12的直烷链、 C3-C12的有支链的烷链、 C3-C12的含双键的不饱和烷链, 或与氮原子一起构成杂环; R9、 RIQ、 Rii和 Ri2分别是 H、 C1-C8的直烷链、 C3-C8的有 支链的烷链、 芳基和 -C(0)-、 C(0)0-R12、 -C(0)NH-R12、 -C(0)S-R12之一;
Figure imgf000011_0001
式中 R13 A H、 F、 Cl、 Br、 I、 OH、 OR14、 C1-C8的直烷链; 其中 R14是 C1~C8的 直烷链
Figure imgf000011_0002
( X II )
式中 R14A H、 Cl、 F、 Br、 I、 CI— C5的烷链、 -COOH或— OR,, nl5=l— 8; 其中 R, 是 H或 C1-C3的烷链
Figure imgf000011_0003
式中 R15、 R16是独立的 C1-C12的相同或相异的直烷链; R17是 -C(0)-R12、 C(0)0-R12、 -C(0)NH-R12、 -C(0)S-R12、 CI— C5的烷链之一; nl6 =l— 8。
选用上述一氧化氮供体 B 多种形式中的一种或多种, 分别与自然界的抗肿瘤天然药 物相偶联,从而结合成一种新型的具有体外稳定性、而在体内能够酶解释放出一氧化氮的 药品。
实施例一: 大黄酸和一氧化氮供体偶联化合物 I
该偶联化合物 I的合成方程式为:
Figure imgf000012_0001
Br^^OH
NaOH, THF
Figure imgf000012_0002
I
该偶联化合物 I的化学名:
4-(2-(4,5-dihydroxy-9,10-dioxo-9,10-dihydroanthracene-2-carbonyloxy)ethoxy)
- 3 - (phenylsulfonyl) - 1 ,2,5-oxadiazole 2- oxide。
该偶联化合物 I的制备过程为:
第一步: 将质量比为 50%的 NaOH ( 70mmol ) 慢慢滴加到化合物 2 (化学名:
3,4-bis(phenylsulfonyl)-l,2,5-oxadiazole 2-oxide , 70mmol )和溴乙醇 ( 70mmol ) 的 THF
( 400ml )溶液,所得混合物在室温下搅拌 16小时,再滴加质量比为 50%的 NaOH( 20mmol ) 并搅拌 2 小时以完成反应。 将有机溶剂蒸发掉并将剩余物质倒到水水中。 用二氯甲烷
( 100ml )重复提取产物三次, 合并有机层, 用无水硫酸镁干燥、 过滤并蒸发溶剂。 用硅 胶层析( Haxane-20%haxane/EtOAc ) 纯化得化合物 3 ( 10.2g )。
第二步:将化合物 1(大黄酸, 18mmol )溶于 DMF( 50ml )中,再加入 Na2C03( 20mmol ) 和 KI ( 5mmol ), 搅拌 15分钟后加入化合物 3 ( 15mmol ), 所得化合物在室温下搅拌 16 小时。 过滤去固体后用 EtOAc ( 30ml )重复提取产物三次, 合并有机层, 用无水硫酸镁 干燥, 过滤并蒸发溶剂。 用硅胶层析( Haxane-20%haxane/EtOAc )纯化得化合物 I ( 1.5g )。 经上述方法制备所得的偶联化合物 I ,经核磁共振、质谱检测及元素分析等检测手段 证明, 该偶联化合物 I确实具有上述分子式所述的元素成分及分子结构。 具体参数为:
300mz 1 H NMR ( DMSO-d6 ) 7.99-7.42 ( m, 9H ) , 4.81-4.78 ( m, 2Η ) , 4.73-4.68
(m, 2Η) , 5.37-5.30 ( m, 1Η ) , 4.09-3.96 ( m, 5H ) , 3.83-3.80 ( m, 1H ) , 3.69-3.66 (m, 1H) , 3.56-3.54 (m, 1H ) , 2.29-2.24 ( m, 5H ) , 2.11-2.09 ( m, 2H ) , 1.64-1.63 (m, 1H) , 1.62-1.61 ( m, 3H);
13C NMR ( DMSO-d6 ) 191.82 (C) , 181.16 (C) , 164.28 (C) , 161.92 (C) ,
161.47 (C) , 159.25 (C) , 138.16 (CH) , 137.69 (C) , 136.68 (CH) , 136.59 (C) , 134.56 ( C ) , 133.76 ( C ) , 130.39 (CH) , 126.71 ( CH ) , 125.16 (CH) , 124.66 (CH) , 119.96 (CH) , 119.84 (CH) , 119.03 (CH) , 116.84 ( C ) , 110.99 ( C ) , 69.64 ( CH2 ) , 63.56 (CH2)。 MS ( APCI ) mz 553.1 ( M+H ) +, Anal。
CalcdforC25H16N2OuS:C, 54.35; H, 2.92; N, 5.07。 Found:C,54.17; H, 2.88; N, 4.80。
实施例二: 大黄酸和一氧化氮供体偶联化合物 II
该偶联化合物
Figure imgf000013_0001
1 (Rhein
Figure imgf000013_0002
II
该偶联化合物 II的化学名:
(Z)-2-((4,5-dihydroxy-9,10-dioxo-9,10-dihydroanthracene-2-carbonyloxy)
methoxy)- 1 - (pyrrolidin- 1 -yl)diazene oxide。
该偶联化合物 II的制备过程为:
将化合物 1 (大黄酸, 14mmol)溶于 DMF (100ml) , 加入 Na2C03 ( 15mmol )和
KI ( 2mmol ) , 搅 拌 15 分 钟 后 加 化 合 物 4 ( 化 学 名 :
(Z)-2-(chloromethoxy)-l -(pyrrolidin- l-yl)diazene oxide, 12mmol ) 。 所得化合物在 100 °C温 度下搅拌 16小时。 冷却后过滤去固体, 用 EtOAc (30ml)重复提取产物三次, 合并有机 层, 用无水硫酸镁干燥, 过滤并蒸发溶剂。 用硅胶层析( Haxane-20%haxane/EtOAc ) 纯 化得化合物 II ( 0.8g ) 。
经上述方法制备所得的偶联化合物 II ,经核磁共振、质谱检测及元素分析等检测手段 证明, 该偶联化合物 II确实具有上述分子式所述的元素成分及分子结构。 具体参数为:
300mz 1 H NMR ( DMSO-d6 ) 8.14 ( s, 1H ) , 7.87-7.74 ( m, 3H ) , 7.44-7.42 ( d,
1H, J=6Hz ) , 6.03 (s, 2H ) , 3.51-3.37 ( m, 4H ) , 1.89-1.85 ( m, 4H ) ;
13C NMR ( DMSO-d6 ) 191.54 (C) , 181.24 (C) , 163.45 (C) , 161.91 (C) ,
161.43 (C) , 136.13 (CH) , 135.03 (C) , 134.62 (C) , 133.60 (C) , 125.19 (CH) , 124.72(C) , 120.05 ( CH ) , 119.94(C) , 118.97 (CH) , 116.75(C) , 86.87 ( CH2 ) , 50.94 (CH2) , 22.94 (CH2)。
MS ( APCI ) mJz 428.0 ( M+H ) +, Anal。
CalcdforC20H17N3O8:C, 56.21; H, 4.01; N, 9.83。 Found:C, 55.89; H, 4.23; N, 9.47。
实施例三: 熊果酸和一氧化氮供体偶联化合物 III
该偶联化合物 III的化 结构为:
Figure imgf000014_0001
该偶联化合物 III的化学名:
(Z)-2-(((lS,2R,6aS,6bR,10S,12aR,12bR)-10-hydroxy-l,2,6a,6b,9,9,12a-heptam
ethyl-l,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,ll,12,12a,12b,13,14b-icosahydropicene-4a-car bonyloxy)methoxy)-l - (pyrrolidin- 1 -yl)diazene oxide。
该偶联化合物 III的制备过程与实施例二的制备过程相同,仅天然成分发生了变换,故 不再赘述。 该制得的偶联化合物 III (2.0克)经核磁共振、 质谱检测及元素分析等检测手 段证明, 该偶联化合物 III确实具有上述分子式所述的元素成分及分子结构。 具体参数为:
300mz 1 H NMR ( DMSO-d6 ) 5.74 ( s, 2H), 5.24 ( s, 1H), 3.59-3.54 ( m, 4H),
3.24-3.19 (m, 1H), 1.98-1.89 (m, 8H), 1.68-1.56 (m, 9H), 1.33-1.25 (m, 8H), 1.05-0.80 (m, 24H); 13C NMR ( DMSO-d6 ) 176.22 ( C ), 137.72 ( C ), 125.85 ( CH ), 87.51 ( CH2 ), 76.95
(CH), 77.40 (C), 76.56 (C), 76.54 (C), 56.19 (CH), 52.54 (CH), 50.72 (CH2), 48.22(C), 47.53 (CH), 41.07(C), 39.53 (CH), 38.97 (CH), 38.73 (CH), 36.68 (CH2), 36.61 (CH2), 36.40 (C), 36.28 ( CH2 ), 33.01 (CH2), 30.54 ( CH2 ), 28.09 (CH), 27.87 (CH2), 27.18 (CH2), 24.00 (CH2), 23.47 (CH), 23.24 (CH2), 22.91 (CH2), 21.08 (CH), 16.25 (CH2), 16.90 (CH), 16.89 (CH), 15.56 (CH), 15.36 (CH)。
MS ( APCI ) m/z 617.4 ( M+NH4 ) +, Anal。
CalcdforC35H57N305:C, 70.08; H, 9.58; N, 7.00。 Found:C, 69.68; H, 9.46; N, 6.78。
实施例四: 熊果酸和一氧化氮供体偶联化合物 IV
Figure imgf000015_0001
该偶联化合物 IV的化学名:
3-cyano-4-(((lS,2R,6aS,6bR,10S,12aR,12bR)-10-hydroxy-l,2,6a,6b,9,9,12a-heptamethyl- l,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,ll,12,12a,12b,13,14b-icosahydropic
ene-4a-carbonyloxy)methyl)- 1 ,2,5-oxadiazole 2-oxide。
该偶联化合物 IV的制备过程为:
将化合物 5 (熊果酸, 3mmol)溶于 DMF (30ml), 加入 Na2C03 ( 3.6mmol )和 KI ( lmmol ),搅拌 15分钟后加化合物 6 (化学名: 4-(bromomethyl)-3-cyano-l,2,5-oxadiazole 2-oxide, 2.5mmol )。 所得化合物在室温下搅拌 16小时。 过滤去固体后用 EtOAc ( 30ml ) 重复提取产物三次, 合并有机层, 用无水硫酸镁干燥, 过滤并蒸发溶剂。 用硅胶层析 ( Haxane-20 haxane/EtOAc ) 纯化得化合物 IV ( 0.5g )。
经上述方法制备所得的偶联化合物 IV经核磁共振、质谱检测及元素分析等检测手段证 明, 该偶联化合物 IV确实具有上述分子式所述的元素成分及分子结构。 具体参数为:
300mz 1 H NMR ( CDCI3 ) 5.30 ( s, 1H), 5.29-5.07 ( m, 2H), 3.23-3.18 ( m, 1H),
2.26-2.22 ( d, 1H, J=12Hz ), 1.90-1.87 ( m, 2H), 1.75-1.56 ( m, 12H), 1.54-1.45 ( m, 6H), 1.08-0.86 (m, 24H); 13C NMR ( CDCI3) 176.31(C), 152.55 (C), 137.64 (C), 126.20 (CH), 104.87 (C),
78.97 (CH), 55.54 (CH2), 55.19 (CH), 52.80 (CH), 48.63 (C), 47.43 (CH), 42.01 (C), 41.07 (C), 39.49 (C), 38.97 (CH), 38.71 (CH), 38.58 (CH2), 36.94 (C),
36.43 (CH2), 32.90 (CH2), 30.85 (CH), 30.45 (CH2), 29.70 (C), 28.09 (CH), 27.96
(CH2), 27.19 (CH2), 24.15 (CH2), 23.51 (CH), 23.21 ( CH2 ), 21.03 (CH), 18.26 (CH2), 16.86 (CH), 16.89 (CH), 15.58 (CH), 15.37 (CH)。
MS ( APCI ) mJz 580.6 ( M+H ) +, Anal。
CalcdforC34H49N305:C, 70.44; H, 8.52; N, 7.25。 Found:C, 70.32; H, 8.33; N, 6.93。
实施例五: 熊果酸和一氧化氮供体偶联化合物 V
该偶联化合物 V的
Figure imgf000016_0001
V
该偶联化合物 V的化学名:
4-(2-((lS,2R,6aS,6bR,10S,12aR,12bR)-10-hydroxy-l,2,6a,6b,9,9,12a-heptamet hyl-l,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,ll,12,12a,12b,13,14b-icosahydropicene-4a-carbo nyloxy)ethoxy)-3-(phenylsulfonyl)-l,2,5-oxadiazole 2-oxide。
该偶联化合物 V的制备过程与实施例一的制备过程相同,故不再赘述。该制得的偶联 化合物 V (5.0克)经核磁共振、 质谱检测及元素分析等检测手段证明, 该偶联化合物 V 确实具有上述分子式所述的元素成分及分子结构。 具体参数为:
经上述方法制备所得的偶联化合物 V经核磁共振、质谱检测及元素分析等检测手段证 明, 该偶联化合物 V确实具有上述分子式所述的元素成分及分子结构。 具体参数为:
300mz 1 H NMR ( CDCI3 ) 8.08-8.04 ( m, 2H), 7.76-7.74 ( m, 1H), 7.64-7.59 ( m,
2H), 5.27-5.25 ( m, 1H ), 4.62-4.69 ( m, 2H), 4.44-4.41 ( m, 2H), 3.23-3.18 ( m, 1H), 2.26-2.24 ( d, 1H, J=6Hz ), 1.73-1.24 ( m, 20H), 1.08-0.78 ( 24H );
13C NMR ( CDCI3 ) 177.21 (C), 158.66 (C), 137.06 (C), 135.53 (CH), 129.57
(CH), 128.49 (CH), 125.76 (CH), 110.41 (C), 78.92 (CH), 77.41 (C), 76.96 (C), 76.56 (C), 69.01 (CH2), 61.97 (CH2), 61.02 (CH2), 56.16 (CH), 52.82 (CH), 48.20 (C), 48.05 (C), 47.47 ( CH ), 42.02 (C), 39.51 (C), 39.49 (C), 38.98 (CH), 38.67 (CH2), 36.87 (C), 36.66 (CH2), 32.90 ( CH2 ), 30.56 (CH2), 28.07 (CH), 27.95 ( CH2 ),
27.13 (CH), 24.13 (CH2), 23.45 (CH), 23.22 ( CH2 ), 21.07 (CH), 18.22 (CH2), 17.01 (CH), 16.91 (CH), 15.55 (CH), 15.34 (CH)。
MS ( APCI ) m/z 725.3 ( M+H ) +, Anal。
CalcdforC40H56N2O8S:C, 66.27; H, 7.79; N, 3.86。 Found:C, 66.22; H, 7.69; N, 3.76。
上述实施例中以大黄酸和熊果酸偶联一氧化氮供体制成的抗肿瘤药物成分,以下与单 纯的熊果酸和大黄酸作为对照, 釆用国际标准的 MTT法检测所制成的化合物对肿瘤细胞 生长的抑制活性。
实验材料
培养基 RPMI 1640, 灭活新生小牛血清青霉素 ( 10万 u/L), 链霉素 (0.1g/L), 四甲 基偶氮唑盐 (MTT), 二甲亚砜(DMSO), 人子宫颈癌 HeLa细胞, 人肝癌 Hep G2细 胞, 人胃癌 AGS细胞, 小鼠黑色素瘤 B16细胞 (该些细胞为市售产品)。
实验步骤
收集对数期细胞, 配成浓度为 1χ104~ lxlO5个 /mL, 加入 96 孔板中, 每孔 100 L, 5 C02, 37°C孵育, 至细胞单层铺满孔底,药物按照终浓度为 0 M、 2 M、 10 M、 20 M、 40 M处理细胞。 5%C02、 37°C分别孵育 24、 48、 72小时, 每孔 加入 20 L的 MTT溶液 ( 5mg/mL, 即 0.5%的 MTT) , 继续培养 4h, 终止培养, PBS冲 2-3遍。 每孔加入 150 L二甲基亚砜, 置摇床上低速振荡 10min。 酶联免疫 检测仪 OD492nm处测量各孔的吸光值, 同时设置调零孔和对照孔, 实验设置 4个平 行孔, 计算细胞生长抑制率。
计算公式
lgIC50 = Xm - 1 ( P - ( 3 - Pm - Pn ) /4), 其中:
Xm~lg最大剂量; l~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;
抑制率 = 1 -力。药组 OD值 /对照组 OD值;
公式中大最大、 最小阳性反应率分别就是最大、 最小抑制率。
实验结果
化合物对人胃癌细胞 AGS增殖抑制作用
如图 1〜图 4所示, 分别是由本发明上述实施例中化合物 III、 化合物 V、 化合物 II 及化合物 I分别在 24、 48、 72小时内对 AGS细胞的抑制率曲线图, 其中纵坐标为病毒细 胞抑制率, 而横坐标为化合物浓度。从这些附图对比可见: 本发明这组化合物对人胃癌细 胞 AGS总体都有很好的抑制作用。 其中以化合物 I、 II、 III和 V作用显著, 化合物 III在 浓度 20 M时抑制率达 85%; 化合物 V在浓度 20 M时抑制率达到 100%; 化合物 I在 浓度 7.5 M时抑制率达到 100%。 而对照化合物熊果酸(UA )在 20 M时抑制率只达 到 15%。 这几种化合物均起效早, 在较低浓度就表现良好的抑制效果。 相同浓度下比较, 都比 UA作用效果好得多。 而大黄酸(RH )衍生物 I也比大黄酸的抑制作用明显增强。
化合物对人胃癌细胞 AGS增殖抑制作用 ( 48小时)
Figure imgf000018_0001
化合物对人子宫颈癌 Hela细胞增殖抑制作用
如图 5〜图 7所示, 分别是由本发明上述实施例中化合物 II、 化合物 III及单一熊果 酸分别对 Hela细胞 48小时作用的抑制率曲线图, 其中纵坐标为病毒细胞抑制率, 而横坐 标为化合物浓度。所测化合物呈现不同程度的活性。 其中化合物 II、 III和 V均对 Hela 细胞有很高的抑制增值作用, 并且这些化合物的抑制作用一般在作用 48h表现较明 显。 化合物 I, IV和 RH (大黄酸) 的抑制作用不明显。 大黄酸衍生物 II比大黄酸的 抑制作用大大增强。 熊果酸^"生物 III在浓度 11 M 时抑制率达到 100%。 而熊果酸在 20 M时抑制率只达到 58%。
表二: 化合物对人子宫颈癌细胞 HeLa增殖抑制作用 (48小时)
Figure imgf000018_0002
* 无明显活性
化合物对人肝癌 Hep G2细胞增殖抑制作用
化合物 I在 48h时浓度为 20 M时抑制率最高为 49.4% ( IC50=20.03 M ) 。 化 合物 IV在浓度 20 M 24h测定对 Hep G2细胞抑制率为 24.28%。 而作为对照的大 黄酸在浓度 20 M时对 Hep G2细胞的抑制率最高为只有 17.7%。
化合物对小鼠黑色素瘤 B16细胞增殖抑制作用
所测化合物对小鼠黑色素瘤细胞有不同程度的增值抑制作用, 但抑制作用均不 是很强, 抑制作用出现在 48h-72h之间, 抑制率范围在 48h 20 M时为 15% ~ 41%。 结论
根据用 MTT法检测实例化合物对肿瘤细胞生长的抑制活性结果,本发明的实例 化合物对人胃癌 AGS细胞,人子宫颈癌 HeLa细胞, 人肝癌 Hep G2细胞和小鼠黑色 素瘤 B16细胞都有不同程度的抑制作用。 尤其是对人胃癌 AGS 细胞和人子宫颈癌 HeLa细胞,大部分化合物都呈现了很强的抑制作用。 显示了熊果酸与一氧化氮供体偶 联化合物和大黄酸与一氧化氮供体偶联化合物的抑制肿瘤细胞的作用比熊果酸或大黄 酸都大大增强了。 结果不仅说明本发明的实例化合物具有大大增强的抗肿瘤活性, 可 以和药用载体混合制成抗肿瘤药物, 而且还可以将本发明的方法推广应用到所有具 有一定抗肿瘤活性的中草药有效成分, 分别制成与一氧化氮供体偶联的药物, 以增强 它们的抗肿瘤活性, 成为可以应用于临床的抗肿瘤药物。 除上述作为证明的四种肿 瘤或癌症病变外, 本发明在治疗的应用中, 还包括肺癌、 结肠直肠癌、 淋巴癌、 胰脏 癌、 乳癌、 胃癌、 口腔癌、 食道癌、 鼻咽癌、 摄护腺癌、 胰脏癌、 血癌、 皮肤癌、 骨癌、 肾癌或其他癌变症状。
在药学应用上, 将该通式( I )所示的偶联药物成分作为成品药组合物的核心成分, 该核心成分为由通式( I )所表征的任一化合物或其药学上可接受的盐、 盐的水合物、 溶 剂化物, 或以其为活性成分的前体药物, 加上药学上可接受的辅料或载体制备而成。 由该 核心成分制成的成品药剂最终形式可以包括片剂、 胶嚢、 丸剂、 注射剂、 緩释制剂、 控释 制剂以及各种微粒给药系统。
需要说明的是: 以上制备偶联药物所用的熊果酸和大黄酸均为市售品,它们与一氧化 氮供体连接成偶联药物的实施过程仅作为实例给出,并不意味着以此对本发明药物通式结 构的限制。

Claims

权利要求
1. 偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所述抗肿瘤天然药物具有 通式( I ) A-X-B的结构: 其中,
A = R-T, 为结合有化学基团 T的具抗肿瘤活性的天然成分;
X为连接天然成分 A和一氧化氮供体 B, 并对应取决于基团 T类型的连接结构;
B为具有释放出一氧化氮能力的供体。
2. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述化学基团 T包括: -C(=0)0-、 -NH -、 -N -、 -0-、 -S -、 -CONH -、 -CON -、 -NHCON -、 -OCONH -、 -S02N -、 -S02NH-中的一种或多种混合。
3. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述天然成分 A结合一氧化氮供体 B前为: 芦荟大黄素、 扁桃甙、 山莨菪碱、 小劈胺、 鸦 胆子素 A、 鸦胆子素^ 鸦胆子素。、 鸦胆子素 D、 鸦胆子苦醇、 喜树碱、 三尖衫碱、 白 屈菜碱、 葫芦素 B、 葫芦素 E、 姜黄醇、 加拿大麻甙、 双香豆素、 大黄素、 燃料木素、 人 参皂甙、 奥可梯木碱、 棉酚、 汉防己乙素、 哈林通碱、 堆心菊素、 次劈碱 *、 氧苦参碱、 柔毛地胆亭、 柔毛地胆宁、 单尿豆碱、 杨梅黄素、 美登碱、 毛拷利素、 全缘碱、 石蒜碱、 盾叶鬼臼素、 盾叶鬼臼素、 扁塑藤素、 假石蒜碱、 冬凌草素、 冬凌草乙素、 柴胡皂代八、 柴胡皂代 D、 紫草素、 谷栽醇、 四氢大麻酚、 雷公藤、 恩其明、 长春碱 *、 醛基长春碱、 土贝母苷甲、 大叶茜草素、 小豆蔻明、 山姜素、 五味子醇甲、 水飞蓟宾、 牛蒡苷、 牛横胆 酸钠、 贝母素乙、 贝母素甲、 西红花甘 -11、 防己诺林碱、 异秦皮啶、 异鼠李素、 左旋紫草 素、 汉黄芩素、 甘草甘、 松果菊苷、 表儿茶素、 姜黄素、 栀子苷、 重楼皂苷 I、 重楼皂苷 II、 重楼皂苷 VI、 酯蟾毒配基、 莪术醇、 高良姜素、 淫羊藿苷、 羟基红花黄色素 、 蔓荆 子黄素、 高三尖衫酯碱、 马兜铃酸、 富马酸、 没食子酸、 甘草次酸、 甘草酸、 药才艮碱、 齐 墩果酸、 大黄酸、 熊果酸、 丹酚酸 B、 Z竹节香附素 A、 白果新酸、 胆红素、 常春藤皂苷 元、 土荆皮乙酸、 秋水仙胺、 秋水仙碱、 靛玉红、 派利文碱、 番茄碱或紫杉醇之一的具有 化学基团 T的天然产物。
4. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一氧化氮供体结构为:- C1到 C20的直链或带支链的烷链,并选择性地连有取代基 -OH, -0-, -Br, -CI, -I, -F, -ON02或 y;其中 y是 -(C1-C10 alkyl)-ON02, -O(Cl-C10 alkyl)-ON02, -OC(O)(Cl-C10 alkyl)-ON02
5. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一氧化氮供体 B具有如下通式( II ) 的结构:
Figure imgf000021_0001
式中 yl是 C(CH3)2, y2是 O, y3是 C(O), y4是 O, y5 -(CH2)i.2-(x)o-i-(CH2)0-i; y5中 x是 -O-或 -CR 2-, R1和 R2是独立的含有氢或 C1-C4的皖基。
6. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一 B具有如下通式(III ) 的结构:
Figure imgf000021_0002
式中, Y6是 CI到 C20的直链或有支链的烷链, 或 -CH=CH-(CH2)n2-, (n2=0-10); R 是 C1-C5的烷链、 -COOH或 -OR,, 所述 R,是 H或 C1-C3的烷链; Z是 -0-、 -C(0)0- 或 -OC(O)-; n是 0或 1; nl是 0或 1; 是 C1到 C20的直链或有支链的烷链, 并选择 性地连有一个或多个取代基 -OH、 -0-、 -Br、 -Cl、 -1、 -F、 -ON02
7. 根据权利要求 6所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述
Figure imgf000021_0003
式中 n3=0-5; n4=l-5。
8. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一氧化氮供体 B具有如下通式( V ) 的结构:
Figure imgf000021_0004
式中 Zi A-QC O-或 OC(O)-, 其中 n6=0-20、 n7=l-20。
9. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一氧化氮供体 B具有如下通式(VI ) 的结构:
[(CH2)n8 Q]n9 (CH2)n10 〇N〇2 ( ), 式中 Q是 0或 S; n8=l-6; n9=l-10; nl0=l-10。
10. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一 化氮供体 B具有如下通式(VD ) 的结构:
Figure imgf000022_0001
式中 nll=0-10; nl2=l-10; Rl、 R2、 R3、 R4是相同或相异的基团, 分别为含 H, C1-C4的直链或有支链的烷基; W是饱和或非饱和的五、 六元杂环, 含一个或一个以上 的 0、 S。
11. 根据权利要求 10所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所述
Figure imgf000022_0002
12. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一氧化氮供体 B具有如下通式( ) 的结构:
Figure imgf000022_0003
13. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一氧化氮供 B体具有如下通式(IX ) 的结构:
Figure imgf000022_0004
式中 V是 -CH2-、 -0-、 -S-或 -NH-, U是 C1-C10的烷链, 或选择取代 -OH、 -NH -、 -CN、 -CONH2、 -N02、 -NHCOCH3、 -COCH3、 -COOCH3、 -CON(R5)(R6)之一; 其 中 R5和 R6为相同或相异的 C1-C3烷链。
14. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一 化氮供体 B具有如下通式( X ) 的结构:
Figure imgf000023_0001
式中 η13=1-8; Υ7是胺基并连接如下结构:
Y7(a)
Figure imgf000023_0002
(d) , 其中 R
R8是独立的 C1-C12的直烷链、 C3-C12的有支链的烷链、 C3-C12的含双键的不饱和烷链, 或与氮原子一起构成杂环; R9、 Ri。、 Ru和 R12分别是 H、 C1-C8的直烷链、 C3-C8的有 支链的烷链、 芳基和 -C(0)-、 C(0)0-R12、 -C(0)NH-R12、 -C(0)S-R12之一。
15. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一氧化氮供体 B具有如下通式(XI ) 的结构:
Figure imgf000023_0003
式中 R13 A H、 F、 Cl、 Br、 I、 OH、 OR14、 C1-C8的直烷链; 其中 R14是 C1~C8的 直烷链。
16. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一 ) 的结构:
Figure imgf000023_0004
( ΧΠ ), 式中 R14A H、 Cl、 F、 Br、 I、 CI— C5的烷链、 -COOH或— OR,, nl5=l— 8; 其中 R, 是 H或 C1-C3的烷链。
17. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 所 述一氧化氮供体 B具有如下通式(ΧΠΙ ) 的结构:
Figure imgf000024_0001
式中 R15、 R16是独立的 C1-C12的相同或相异的直烷链; R17是 -C(0)-R12、 C(0)0-R12、 -C(0)NH-R12、 -C(0)S-R12、 C1-C5的烷链之一; nl6=l— 8。
18. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗 瘤天然药物, 其特征在于: 当
T为 -C(=0)0-时, 所述连接基团 X的结构通式为
Figure imgf000024_0002
或直接与 B相连; 其中, R18、 R19是甲基或乙基。
19. 根据权利要求 1所述的偶联有一氧化氮供体的抗肿瘤天然药物, 其特征在于: 当 T为 -NH -、 -0-、 -S -、 -CONH -、 -C -、 -NHCON -、 -OCONH -、 -S02N -、 -N -、 -S02NH- 时, 所述偶联基团
Figure imgf000024_0003
; 其中, R20为 0、 N、
S。
20. 具有通式( I )所示的天然成分和一氧化氮供体偶联药物, 其特征在于: 在治疗 癌症中的应用, 包括肝癌、 肺癌、 结肠直肠癌、 子官颈癌、 淋巴癌、 胰脏癌、 乳癌、 胃癌、 口腔癌、 食道癌、 鼻咽癌、 摄护腺癌、 胰脏癌、 血癌、 皮肤癌、 骨癌、 肾癌或其他癌变症 状。
21. 以通式( I )所示的偶联药物为核心成分的药物组合物, 其特征在于: 所述药物 组合物为由通式( I )所述的任一化合物或其药学上可接受的盐、盐的水合物、溶剂化物, 或以其为活性成分的前体药物, 加上药学上可接受的辅料或载体制备而成的药剂。
22. 根据权利要求 21所述的以通式( I )所示的偶联药物为核心成分的药物组合物, 其特征在于: 所述药剂形式包括片剂、 胶嚢、 丸剂、 注射剂、 緩释制剂、 控释制剂以及各 种微粒给药系统。
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