具有抗腫瘤活性的化合物,其製備方法和其應用的製作方法
2023-11-01 06:16:52 2
專利名稱：具有抗腫瘤活性的化合物,其製備方法和其應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於藥物技術領域，具體地說，涉及具有抗腫瘤活性的長梗南五味內酯素類化合物和長梗內酯素類化合物，其製備方法，以該類化合物為活性成分的藥物組合物，以及它們在治療腫瘤疾病中的應用。
背景技術：
五味子科(Schisandraceae)為雙子葉植物，只有南五味子屬(Kadsura)和五味子屬(Schisandra)兩屬，共50種，分布於東亞、東南亞及北美南部，我國兩屬均產之，約30餘種，產於西南部至東北部，但主產地為西南部和中南部。南五味子屬(Kadsura)約有25種，我國有8種，分布於西南至東南部。目前，從南五味子科藥用植物中分離得到的化合物主要為兩大類木脂素(Lignans)和三萜(Triterpenes)類化合物。三萜類化合物大多為羊毛甾烷型和環阿爾廷型，由於其骨架易發生變化，且由於氧化度不同使這類三萜化合物結構複雜獨特。根據末端側鏈，A環是否斷開，A/B環的類型，是否為高氧化度非C30骨架類型以及結構式中是否發生重排等因素，使南五味子中發現的三萜骨架類型十分豐富，引起了天然產物化學家的關注。迄今為止，南五味子屬中分別有10個種進行過系統的化學成分研究，現代藥理學研究表明木脂素和三萜是該科植物的主要活性成分。現有技術中未有本發明涉及的兩類新骨架三萜類化合物即長梗南五味內酯素類化合物和長梗內酯素類化合物的報導。
發明內容
本發明的目的在於提供從長梗南五味子(Kadsuralongipedunculata Finet et Gagnep)中分離得到的兩種具有顯著抗腫瘤活性的新骨架三萜類化合物，其製備方法，在藥物中特別是在抗腫瘤藥物中的應用。
為了實現上述目的，本發明提供了如下的技術方案通式(I)長梗南五味內酯素類化合物、通式(II)長梗內酯素類化合物
式I中R1，R2，R3，R4，R5，R6為-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R1，R2；R3，R4及R5，R6之間形成雙鍵或三元環氧或者R1，R5；R2，R4之間形成氧橋；R7，R8，R9，R10為-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R7，R8；R9，R10之間形成雙鍵或者R9，R10之間形成三元環氧。
式II中R1，R2，R4，R4，R5，R6為-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R1，R2；R3，R4及R5，R6之間形成雙鍵或三元環氧或者R1，R5；R2，R4之間形成氧橋；R7，R8，R9，R10，R11為-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R7，R8；R9，R10之間形成雙鍵。
本發明提供了上述化合物的製備方法，該方法包括用70％-100％的丙酮或乙醇或甲醇溶劑，冷浸或熱回流浸提長梗南五味子莖和葉粗粉得到總浸膏，總浸膏用水分散後用有機溶劑乙酸乙酯或氯仿或乙醚或石油醚或苯萃取得萃取物，萃取物經柱層析及半製備HPLC分離後得所述化合物。
具有抗腫瘤活性的藥物組合物，其中含有抗腫瘤活性有效量的上述化合物及可用載體和/或賦形劑。
上述化合物在製備抗腫瘤藥物中的應用；在製備非小細胞肺癌藥物、人結腸癌藥物、人白血病藥物中的應用。
具體地，本發明選擇長梗南五味子莖和葉為材料，進行提取、分離、結構鑑定和活性篩選等系統工作，從中得到了8個新的三萜類化合物長梗南五味內酯素A-D，長梗內酯素A-C和F。其中當式(I)中R1＝R2＝R6＝R7＝H，R3R4＝R9R10＝雙鍵，R5＝R8＝α-OH時為長梗南五味內酯素A；當式(I)中R1＝R2＝R6＝R7＝H，R3R4＝R9R10＝雙鍵，R5＝α-OH，R8＝羰基時為長梗南五味內酯素B；當式(I)中R1＝R2＝R6＝R7＝H，R3R4＝R9R10＝雙鍵，R5＝α-OH，R8＝α-CH3O時為長梗南五味內酯素C；當式(I)中R1＝R2＝R6＝R7＝H，R3R4＝雙鍵，R9，R10之間形成三元環氧，R5＝R8＝α-OH時為長梗南五味內酯素D；當式(II)中R1＝R2＝R6＝R11＝H，R3R4＝R7R8＝R9R10＝雙鍵，R5＝α-OH時為長梗內酯素A；當式(II)中R1＝R2＝R6＝R9＝R10＝R11＝H，R3R4＝R7R8＝雙鍵，R5＝α-OH時為長梗內酯素B；當式(II)中R1＝R2＝R6＝R9＝R11＝H，R3R4＝R7R8＝雙鍵，R5＝α-OH，R10＝β-OH時為長梗內酯素C；當式(II)中R2＝R6＝R11＝H，R3R4＝R7R8＝R9R10＝雙鍵，R5＝α-OH，R1＝β-OH時為長梗內酯素F。
本發明化合物長梗南五味內酯素A-D，長梗內酯素A-C和F經對三種細胞株(A549，HT-29，K562)的體外抗腫瘤活性實驗，對三種腫瘤細胞均表現出了較好的細胞毒活性，IC50值範圍為0.14-5.56μM。實驗結果顯示，長梗南五味內酯素類化合物2是7個化合物中活性最強的，對K562細胞IC50值達到0.14μM。
本發明的用於治療肺癌、結腸癌、白血病的藥物組合物含有治療有效量的權利要求1化合物和藥學上可接受的載體。
本發明的化合物和組合物可用於製備治療癌症的藥物，特別是用於製備治療肺癌、結腸癌、白血病的藥物。
上文所述藥學上可接受的載體是指藥學領域常規的藥物載體，例如稀釋劑、賦形劑如水等，填充劑如澱粉、蔗糖等；黏合劑如纖維素衍生物、藻酸鹽、明膠和聚乙烯吡咯烷酮；溼潤劑如甘油；崩解劑如瓊脂、碳酸鈣和碳酸氫鈉；吸收促進劑如季銨化合物；表面活性劑如十六烷醇；吸附載體如高嶺土和皂黏土；潤滑劑如滑石粉、硬脂酸鈣和鎂、以及和聚乙二醇等。另外還可以在組合物中加入其它輔劑如香味劑、甜味劑等。
本發明化合物可以組合物的形式通過口服、鼻吸入、直腸或腸胃外給藥的方式施用於需要這種治療的患者。用於口服時，可將其製成常規的固體製劑如片劑、粉劑、粒劑、膠囊等，製成液體製劑如水或油懸浮劑或其他液體製劑如糖漿、酏劑等；用於腸胃外給藥時，可將其製成注射用的溶液、水或油性懸浮劑等。優選的形式是片劑、膠囊和注射劑。
本發明藥物組合物的各種劑型可以按照藥學領域的常規生產方法製備。例如使活性成分與一種或多種載體混合，然後將其製成所需的劑型。
本發明的藥物組合物優選含有重量比為0.1％～99.5％的活性成分，最優選含有重量比為0.5％～95％的活性成分。
本發明化合物的施用量可根據用藥途徑、患者的年齡、體重、所治療的疾病的類型和嚴重程度等變化，其日劑量可以是0.01～10mg/kg體重，優選0.1～5mg/kg體重。可以一次或多次施用。
具體實施例方式
圖1為長梗南五味內酯素A的片斷圖；圖2為長梗南五味內酯素A的二維NMR相關圖；圖3為長梗南五味內酯素A的單晶X-衍射圖；圖4為長梗內酯素A的片斷圖；圖5為長梗內酯素A的二維NMR相關圖；圖6為長梗內酯素A的單晶X-衍射圖；圖7為長梗內酯素F的單晶X-衍射圖；圖8為本發明製備方法流程圖。
下面結合附圖用本發明的實施例來進一步說明本發明的實質性內容，但本發明的內容並不局限於此。
實施例1長梗南五味內酯素A-D，長梗內酯素A-C和F八個化合物的製備乾燥長梗南五味子(Kadsura longipedunculata)莖和葉11kg，粉碎後用丙酮水溶液室溫浸泡4次(每次30升左右)，提取液合併，減壓蒸餾除去丙酮後，靜置過夜，濾除沉積的色素，濾液分別用石油醚、乙酸乙酯萃取，回收溶劑後，各得浸膏28g和300g。乙酸乙酯部分用300g粗矽膠(100-200目)拌樣，1.5kg矽膠(100-200目)以粗短型矽膠柱進行粗分離，氯仿∶丙酮(9∶1，8∶2，7∶3，6∶4，5∶5)洗脫，每1000ml為一個餾分，TLC監測合併相同的部分，得到5個主要部分。其中第1，2，3部分(氯仿∶丙酮，9∶1；8∶2，7∶3)分別用MCI-gel CHP 20P(90％，MeOH-H2O)脫色處理後，分別得到兩個部分Fr.1(32g)，Fr.2(50g)和Fr.3(10g)，Fr.1以石油醚-丙酮(10∶1)為洗脫劑進行矽膠柱層析(200-300目)，每150mL為一個餾分，共150份，其中化合物3(4mg)，5(40mg)和8(11mg)分別從24份，75份和110份的甲醇溶液中經反覆重結晶純化得到。化合物1(20mg)，2(10mg)，6(8mg)和7(16mg)經Fr.2矽膠柱層析[200-300目，氯仿-丙酮(30∶1)]後再分別用半製備HPLC[MeOH-H2O；MeCN-H2O]分離純化後得到。Fr.3進行矽膠柱層析[H矽膠，氯仿-異丙醇(30∶1)]，得120份，其中第17份經重結晶後再用半製備HPLC[MeOH-H2O；50∶50]純化後得到化合物4(1mg)。
長梗南五味內酯素A(1)長梗南五味內酯素B(2) 長梗南五味內酯素C(3)長梗南五味內酯素D(4) 長梗內酯素A(5) 長梗內酯素B(6)
長梗內酯素C(7) 長梗內酯素F(8)以下為其中4個化合物的波譜解析過程化合物1，無色柱狀結晶，mp212-214℃，[α]D261-155.3(c 0.39，C5H5N)。ESI MS譜給出準分子離子峰為m/z 517[M+Na]+，結合高分辨正離子HR-ESIMS(m/z[M+Na]+517.2569，calcd for 517.2566)和NMR譜提供的信息，確定其分子式為C30H38O6，不飽和度為12。UV光譜在365(2.94)，279(4.65)，212(4.48)nm處有吸收，說明分子中存在多個共扼基團。IR光譜顯示存在羥基(3446cm-1，br)，和2個內酯基(1615 and 1694cm-1)。分析1H和13C NMR譜，再結合HSQC譜表明化合物1中含有30個碳信號5個甲基(δ14.7，17.2，25.8，27.4，29.4)，5個亞甲基(δ27.8，28.4，32.1，45.7，49.2)，11個次甲基(δ33.3，34.4，48.5，51.0，56.0)；2個氧取代的次甲基(δ64.1，80.1)；4個雙鍵的次甲基(δ119.2，144.2，146.1，148.2)；7個季碳(δ40.9；2個含氧季碳δ79.1，80.3；4個雙鍵季碳δ145.6，133.2，131.3，127.9)和2個α，β-不飽和羰基(δ166.5，166.7)。除去4個雙鍵和2個內酯基，剩下的不飽和度表明化合物1為一個六環三萜類化合物。
進一步分析化合物1的1H-1H COSY，HMBC和HSQC數據，可知分子中存在著3個連接片段1a-1c(圖-1)。HMBC(圖-2)譜中顯示了兩組相關CH3-30(δH1.43，s)與C-4，C-5和C-29，CH3-29(δH1.41，s)與C-4和C-30，表明兩個甲基同時連接在一個氧取代的季碳上(δ80.3，s，C-4)。另外，H-2(δH5.96，d，J＝12.2Hz，)與C-3和C-10，H-5(δH4.09，d，J＝9.3Hz)與C-1，C-4，C-6和C-19，以及9-OH(δH6.53，s)與C-8和C-9之間的HMBC相關，結合從1H-1H COSY相關譜中的兩個氫自旋體系(H-1～H-2和H-5～H-8)，以及紅外譜中並未顯示有羧基的存在，可得到片段1a。從CH3-28(δH1.54)與C-12，C-14和C-15，H-12(δH2.70)與C-11，C-13，C-14，C-15，C-17和C-28，以及CH3-21(δH1.57，d，J＝7.3Hz)與C-17和C-20的HMBC相關便可推測出片段1b的存在。另外，第三個片段1c可以通過CH-22-CH3-27系列的1H-1H COSY，以及HMBC相關信息，並結合IR光譜的輔證得到。通過H-11β(δH1.37，重疊峰)與C-9和C-19，以及CH3-28(δH1.54，s)與C-8的HMBC相關，將片段1a和1b通過11位亞甲基連接。此外，H-23(δH2.26，重疊峰)與C-18，H-22(δH4.48，dd，J＝2.0，4.4Hz)與C-18，C-20，和C-17存在清晰的HMBC相關，結合1H-1H COSY相關(H-18/H-23和H-22/H-20)，可知片段1b和1c通過18位亞甲基和20位次甲基連接。通過上述波譜數據的分析，化合物1的基本骨架得到確定。最後，通過X-單晶衍射分析(圖-3)進一步證實了以上分析，並確定了化合物1的相對立體構型。
基於以上分析，化合物1的結構最終被確定，命名為長梗南五味子內酯素A(Kadlongilactone A)。
化合物2，無色柱狀結晶。綜合分析負離子(FABMS m/z 491[M-H]-)、負離子HR-ESIMS([M-H]-，m/z 491.2431)和NMR數據得其分子式為C30H36O6，不飽和度為13。負離子FABMS給出碎片離子m/z 474[M-H2O]-，說明分子中存在羥基。化合物2的13C NMR譜和DEPT譜顯示出30個碳信號5個甲基，5個亞甲基，10個次甲基(包括2個氧取代的和4個雙鍵的CH)，7個季碳(包括2個氧取代的C；4個雙鍵的C)，1個羰基和2個α，β不飽和羰基。
化合物2和1相比，其分子式僅少了兩個氫原子，1H和13CNMR數據中除了化合物2中出現了一個新的羰基(δC200.5)以及化合物1中16位氧代次甲基(δC64.1)消失外，其它數據均非常相近。表明兩個化合物具有相同的分子骨架，且OH-16可能是被一羰基所取代。13C NMR數據中C-13，C-14和C-15的化學位移值均向低場移動(從化合物1的δC133.2，45.7和40.9，分別到化合物2的δC151.1，52.0，和43.7)證實了以上推測。另外，HMBC譜中H2-15與C-16的明顯相關，將羰基定位於C-16。化合物2的相對立體化學通過NMR數據比較和對ROESY譜的分析得到，其相對構型與化合物1完全一致。綜上所述，化合物2命名為長梗南五味子內酯素B(Kadlongilactone B)。
表-1.長梗南五1味內酯素A(1)和B(2)的1H和13C NMR波譜數據(C5D5N中測定)
化合物5，無色柱狀結晶。mp166-167℃，[α]D23.9-278.9(c＝0.62，C5H5N)。負離子FABMS譜給出準分子離子峰為m/z 477[M-H]-，結合高分辨負離子HR-ESIMS(m/z[M-H]-477.2630，calcd for 477.2640)和NMR譜提供的信息，確定其分子式為C30H38O5，不飽和度為12。UV光譜在224，254和280nm處有吸收，說明分子中存在多個共扼基團。IR光譜顯示存在羥基(3464cm-1，br)和兩個內酯基(1655和1695cm-1)。分析1H NMR譜，表明化合物5中含有1個次級甲基(δH1.14，d，J＝7.3Hz)，4個叔甲基(δH1.03，1.48，1.53，1.86)，5個烯氫(δH5.70，5.74，6.25，6.66，6.72)，以及1個特徵的環外雙鍵(δH4.84，4.96，each brs)。分析13C NMR，DEPT和HSQC譜表明化合物5含有30個碳信號2個α，β-不飽和內酯基；7個季碳(包括4個烯碳和1個含氧季碳)；10個次甲基(包括5個烯碳和1個氧取代CH)；6個亞甲基(包括1個環外雙鍵CH2)，5個甲基(包括1個次甲基)。除去5個雙鍵和2個內酯基，剩下的不飽和度表明化合物5為一個5環三萜類化合物。由於化合物5的NMR數據與化合物1及已知的三萜類化合物均有較大的差別，其可能為一新骨架的三萜。
仔細分析化合物5的1H-1H COSY，HMBC和HSQC譜，可得到三個片段5a-5c(圖-4)，HMBC(圖-5)譜中顯示了兩組相關CH3-30(δH1.53，s)與C-4，C-5和C-29，CH3-29(δH1.48，s)與C-4和C-30，表明兩個甲基同時連接在一個氧取代的季碳上(δC82.5，s，C-4)。另外，H-2(δH5.70，d，J＝12.2Hz)與C-3和C-10，H-5(δH3.75，br d，J＝9.8Hz)與C-1，C-4，C-19和C-29，以及H-19(δH6.25，s)與C-8和C-9的HMBC相關，結合從1H-1H COSY相關譜中的兩個氫自旋體系(a和b)，以及紅外譜中並未顯示有羧基的存在，結合以上信息便可得到片段5a。從CH3-28(δH1.03，s)與C-12，C-14，和C-15，H2-18(δH4.96-a，4.84-b，each s)與C-12，C-13和C-17，CH3-21(δH1.14，d，J＝7.3Hz)與C-17和C-20的HMBC相關，結合兩個氫自旋體系(c和d)便可推測出片段5b。另外，CH3-27(δH1.86，s)與C-24，C-25和C-26的HMBC相關，以及一個關鍵的MS碎片離子m/z 111[C6H7O2]-，表明存在一個α-甲基-α，β-不飽和六元內酯環(5c)。通過H-11β(δH1.65，重疊峰)與C-9和C-19，以及CH3-28與C-8的HMBC相關，將片段5a和5b通過11位亞甲基連接。此外，CH3-21與C-22的HMBC相關，結合氫自旋體系(e)(圖-5)，可知片段5b和5c通過20位次甲基連接。通過上述波譜數據的分析，化合物5的基本骨架得到確定。最後，通過X-單晶衍射分析(圖-6)進一步證實了以上分析，並確定了化合物5的相對立體構型。
基於以上分析，化合物5的結構最終被確定，命名為長梗內酯素A(Longilactone A)。
化合物8，無色柱狀結晶。正離子HR-ESIMS([M+Na]+，m/z 517.2576)和NMR數據得其分子式為C30H38O6，不飽和度為12。負離子FABMS給出碎片離子m/z 476[M-H2O]-，說明分子中存在羥基。化合物8的NMR數據與化合物5非常相似，表明兩個化合物具有相同的分子骨架。
化合物8和5相比，其分子式多了1個氧原子，說明化合物8多了1個羥基。HMBC譜中H-19，H-5和H-8與C-6的相關，將羥基定位於C-6位。另外，通過X-單晶衍射分析(圖-7)給出了化合物8的相對構型。
綜上所述，化合物8的結構最終被確定，命名為長梗內酯素F(LongilactoneF)。
表-2.長梗內酯素A(5)和F(8)的1H和13CNMR波譜數據(5在CD3OD；8在C5D5N中測定)
表-3，4為長梗南五味內酯素C(3)，D(4)和長梗內酯素B(6)，C(7)的1H和13C NMR波譜數據。
表-3.長梗南五味內酯素C(3)和D(4)的1H和13C NMR波譜數據(C5D5N中測定)
表-4.長梗內酯素B(6)和C(7)的1H和13CNMR波譜數據(在CD3OD中測定)
實施例2片劑活性成分10mg乳糖180mg澱粉55mg硬脂酸鎂5mg製備方法將活性成分、乳糖和澱粉混合，用水均勻溼潤，把溼潤後的混合物過篩並乾燥，再過篩，加入硬脂酸鎂，然後將混合物壓片，每片重250mg，活性成分含量為10mg。
實施例3安瓿劑活性成分2mg氯化鈉10mg製備方法將活性成分和氯化鈉溶解於適量的注射用水中，過濾所得溶液，在無菌條件下裝入安瓿瓶中。
實施例4膠囊劑活性成分10mg乳糖187mg硬脂酸鎂3mg製備方法將活性成分與助劑混合，過篩，均勻混合，把得到的混合物裝入硬明膠膠囊，每個膠囊重200mg，活性成分含量為10mg。
實施例5實施例1化合物的體外抗腫瘤作用經對三種細胞株(A549，HT-29，K562)的體外抗腫瘤活性實驗，化合物1-3和5-8對三種腫瘤細胞均表現出了較好的細胞毒活性，IC50值範圍為0.14-5.56μM。實驗結果顯示，長梗南五味內酯素類化合物2是7個化合物中活性最強的，對K562細胞IC50值達到0.14μM。
體外抗腫瘤活性實驗方法1.實驗設計細胞與不同濃度化合物(分別為100，10，1，0.1μM)溫育72小時，採用SRB及MTT方法評價化合物對細胞增殖的抑制程度，計算抑制率，根據抑制率採用Logit方法計算IC50，比較化合物的體外抗腫瘤活性。
2.抑制率計算方法抑制率(％)＝(對照組OD值-用藥組OD值)/對照組OD組×100％3.實驗方法化合物對懸浮腫瘤細胞的細胞毒活性採用臺盼藍染色排除法測定，對貼壁細胞則採用SRB顯色法測定。取生長良好的培養細胞，接種於96孔細胞培養板中24小時，之後，實驗組加入不同濃度藥物，培養72小時後，取出培養板，小心處理樣品，懸浮細胞固定或數數，貼壁細胞則用SRB顯色，酶標儀測量光吸收值。每個實驗均重複3次。
表5 各濃度下化合物1-3和5-8對三種細胞株(A549，HT-29和K562)生長的抑制率
-(減號)表示無效.
表6化合物1-3和5-8對三種細胞株(A549，HT-29和K562)的細胞毒活性
權利要求
1.下述通式(I)長梗南五味內酯素類化合物、通式(II)長梗內酯素類化合物 式I中R1，R2，R3，R4，R5，R6為-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R1，R2；R3，R4及R5，R6之間形成雙鍵或三元環氧或者R1，R5；R2，R4之間形成氧橋；R7，R8，R9，R10為-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R7，R8；R9，R10之間形成雙鍵或者R9，R10之間形成三元環氧。式II中R1，R2，R3，R4，R5，R6為-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R1，R2；R3，R4及R5，R6之間形成雙鍵或三元環氧或者R1，R5；R2，R4之間形成氧橋；R7，R8，R9，R10，R11為-H或-OH或-OCH3或-OCOCH3或者R7，R8；R9，R10之間形成雙鍵。
2.權利要求1化合物的製備方法，該方法包括用70％-100％的丙酮或乙醇或甲醇溶劑，冷浸或熱回流浸提長梗南五味子莖和葉粗粉得到總浸膏，總浸膏用水分散後用有機溶劑乙酸乙酯或氯仿或乙醚或石油醚或苯萃取得萃取物，萃取物經柱層析及半製備HPLC分離後得所述化合物。
3.具有抗腫瘤活性的藥物組合物，其中含有抗腫瘤活性有效量的權利要求1化合物及可用載體和/或賦形劑。
4.權利要求1化合物在製備抗腫瘤藥物中的應用。
5.權利要求1化合物在製備非小細胞肺癌藥物、人結腸癌藥物、人白血病藥物中的應用。
全文摘要
下述通式(I)長梗南五味內酯素類化合物、通式(II)長梗內酯素類化合物，式I中R
文檔編號A61P35/00GK1814600SQ20061001071
公開日2006年8月9日 申請日期2006年3月2日 優先權日2006年3月2日
發明者普建新, 孫漢董, 肖偉烈, 李蓉濤, 黃勝雄 申請人:中國科學院昆明植物研究所