一种硫脲类分子在制备抗肿瘤药物中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及抗癌药物领域，具体涉及一种硫脲类分子在制备抗肿瘤药物中的应 用。
【背景技术】
[0002] 硫脲类化合物（TUs)是指分子结构中具有硫脲基团（-NH-CS-NH-，TU)的一类 化合物。该类化合物一般具有广谱的抗菌、杀菌、抗病毒等性质（Liu，J，Yang，S，Li，X，et al. , Synthesis and antiviral bioactivity of chiral thioureas containing leucine and phosphonate moieties. Molecules2010, 15:5112-5123.)。其中一些化合物具有 抗 HIV 活性（Venkatachalam, T, Mao, C and Uckun, F M, Effect of stereochemistry on the anti-HIV activity of chiral thiourea compounds. Bioorganic & Medicinal Chemistry2004, 12:4275-4284.)。如公开号为CN1138323A的中国专利文献中公开了一种 水溶性的阴离子型聚硫脲分子，该聚硫脲分子具有抗人类免疫缺陷病毒活性，可直接用于 治疗人类AIDS和AIDS相关复征（ARC)。
[0003] 此外，一些硫脲类化合物更是有望成为抗肿瘤药物（Manjula, S, Malleshappa Noolvi, N, Vipan Parihar, K, et al. , Synthesis and antitumor activity of optically active thiourea and their2_aminobenzothiazole derivatives:A novel class of anticancer agents. European Journal of Medicinal Chemistry2009, 44:2923-2929.) 〇 如公开号为CN1224005A的中国专利文献公开了新型抗癌药缩氨硫脲类混合物及其制造方 法，采用水合肼与二硫化碳、碳酸二甲酯反应，生成肼基二硫代甲酸甲酯，它与酮反应生成 相应的腙，再与1-(2-吡啶基）哌嗪反应，制得缩氨硫脲类化合物[4-(2-吡啶基）哌嗪-1] 硫代甲酰[1-(2-吡啶基）乙撑]肼，具有明显的抗癌活性。
[0004] 又如Hong Liu等（Huang, H，Chen, Q，Ku，X，et al·，A Series of a-Heterocyclic Carboxaldehyde Thiosemicarbazones Inhibit Topoisomerase II a Catalytic Activity. Journal of Medicinal Chemistry2010, 53:3048-3064.)设计并合成的多个稠 环类氨基硫脲衍生物能够显著抑制HL-60、SGC-7901、Hela和HT-29人肿瘤细胞的增殖，对 人癌裸小鼠移植瘤的生长也表现出显著的抑制活性。
[0005] 但是，目前文献及专利中设计的这些含有硫脲基团的化合物，都是基于直接杀死 肿瘤细胞的理念。例如，在体外实验中它们都能杀死肿瘤细胞，其杀死50 %肿瘤细胞的浓度 (IC50)都在微摩尔级。但它们能够有效杀灭肿瘤细胞的同时，亦对正常组织有毒副作用，因 而限制了这些硫脲类衍生物的应用。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种硫脲类分子的新用途，具体为在制备抗肿瘤药物中的应用，以 所述的硫脲类分子作为抗肿瘤药物，或以其为活性成分制备的抗肿瘤药物组合物，对人肺 腺癌细胞（A549)、人乳腺癌细胞（BCap-37)、人口腔表皮样癌细胞（KB)、人肺成纤维细胞 (HFL1)及人支气管上皮细胞（BEAS-2B)等均显示很低的细胞毒性，同时在动物水平上具有 很好的抗肿瘤效果。
[0007] 本发明公开了一种硫脲类分子在制备抗肿瘤药物中的应用，所述硫脲类分子的结 构式选自式I-式IV :
[0008]
[0009] 其中，独立地选自氢、碳数为1~10的烷基、芳香基或含N、0、S的杂原子 基团。
[0010] 本发明中的硫脲通过降低肿瘤病人体内及瘤内的铜元素、阻断肿瘤新生血管的生 成而达到抗肿瘤效果。铜元素在人体必须的微量元素，正常人体内含有受到严格的控制。 但肿瘤本人体内铜及肿瘤内铜含量偏高，促进了肿瘤中血管的增生和肿瘤的浸润生长及 转移(Ishida, S. , Andreux, P. , Poitry-Yamate, C. , Auwerx, J. & Hanahan, D. Bioavailable copper modulates oxidative phosphorylation and growth of tumors. Proc. Natl. Acad. Sci.USAllO, 19507-19512(2013))。通过降低体内铜元素，可以抑制肿瘤的生长与转 移（Hassouneh，B. et al.Tetrathiomolybdate promotes tumor necrosis and prevents distant metastases by suppressing angiogenesis in head and neck cancer. Mol. Cancer Ther.6, 1039-1045(2007))。
[0011] 本发明中的简单的含硫脲化合物能够将Cu2+还原为Cu+并与之络合，从而降低体 内有效铜浓度，起到抗肿瘤效果。由于该硫脲类化合物不是细胞毒化物，基本上没有细胞毒 性，因而对正常细胞及组织没有毒性，毒副作用少。
[0012] 作为优选，所述的硫脲类分子为所述的硫脲类分子为正丁基硫脲、Ν，Ν' _(1，2-亚 乙基）二硫脈、乂1'^-[1，3-(2-轻丙基）]二硫脈、（1-(1'}-硫脈基）乙酸、1-金刚烧硫脈、 三[2-(Ν-硫脲基）乙基]胺、对甲苯基硫脲、Ν-甲基-Ν' -(2-羟基乙基）硫脲。优选的 几种硫脲类分子能够更有效地将体内的Cu2+还原为Cu+，并与之络合，从而降低肿瘤病人体 内及瘤内的过高铜元素浓度、阻断/抑制肿瘤新生血管的生成而达到抗肿瘤效果。
[0013] 以所述的硫脲类分子作为抗肿瘤药物，作为优选，有效治疗量为6mgAkg · d)。由 于这些硫脲分子毒性很低，其实际用量可以至其最高耐受剂量。
[0014] 本发明还公开了一种抗肿瘤药物组合物，以所述的硫脲类分子作为活性成分，与 药学适用附加剂制备而成的药剂。
[0015] 当所述的硫脲类分子为亲水性分子，与药学适用的亲水性溶剂混合制备药物组合 物；优选的药学适用的亲水性溶剂为生理缓冲盐水。
[0016] 当所述的硫脲类分子为疏水性分子，与药学适用载体混合，如包埋于药学适用载 体中制备药物组合物。
[0017] 所述的抗肿瘤药物可以为注射液、粉剂、灌洗剂、凝胶剂、洗剂或胶囊剂。
[0018] 作为优选，所述的抗肿瘤药物通过口服给药或非肠道给药。如静脉注射给药、肌肉 注射给药、腹腔注射给药、皮下注射给药、口服给药或吸入给药的方式。
[0019] 当所述的硫脲类分子为亲水性分子，更优选为静脉注射给药或口服给药；
[0020] 当所述的硫脲类分子为疏水性分子，更优选为口服给药。
[0021 ] 本发明方法简单，操作方便，制备得到的硫脲类抗癌药物分子具有良好热稳定性， 储存稳定性。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0023] 本发明公开了一种硫脲类分子的新用途，将所述的硫脲类分子作为抗癌药物，或 以其为活性成分制备的药物组合物作为抗肿瘤药物，经体外细胞毒性实验表明，所述抗肿 瘤药物对人类肿瘤细胞株或者人类正常细胞株均无细胞毒性；但是，体内抗肿瘤实验表明， 上述硫脲类抗癌药物分子能够通过与肿瘤病人体内铜元素作用，发挥抗肿瘤疗效。
【附图说明】
[0024] 图1为实施例1制备的正丁基硫脲对人肿瘤细胞株和人正常细胞的毒性效果图；
[0025] 图2为实施例2制备的Ν，Ν' _(1，2-亚乙基）二硫脲对人肿瘤细胞株和人正常细 胞的毒性效果图；
[0026] 图3为实施例3制备的Ν，Ν' -[1，3-(2-羟丙基）]二硫脲对人肿瘤细胞株和人正 常细胞的毒性效果图；
[0027] 图4为实施例4制备的三[2-(N-硫脲基）乙基]胺对人肿瘤细胞株和人正常细 胞的毒性效果图；
[0028] 图5为实施例5制备的ct -(N-硫脲基）乙酸对人肿瘤细胞株和人正常细胞的毒 性效果图；
[0029] 图6为实施例6制备的1-金刚烷硫脲对人肿瘤细胞株和人正常细胞的毒性效果 图；
[0030] 图7为实施例7制备的对甲苯基硫脲对人肿瘤细胞株和人正常细胞的毒性效果 图；
[0031] 图8为实施例8制备的N-甲基-Ν' -(2-羟基乙基）硫脲对人肿瘤细胞株和人正 常细胞的毒性效果图；
[0032] 图9为实施例1~8制备的硫脲类分子对裸鼠的人大肠肿瘤模型的肿瘤抑制效果 图；
[0033] 图10为分别注射了实施例1~8制备的硫脲类分子的小鼠，6小时后其体内降铜 效果图。
【具体实施方式】：
[0034] 实施例1正丁基硫脈
[0035]
[0036] 将正丁胺（0. 735mL，7. 4mmol)加入到lOmL的二氯甲烷中，缓慢滴加入苯甲酰 异硫氰酸酯（〇. 9mL，6. 7mmol)，室温下搅拌过夜。浓缩后，加入10mL甲醇，再加入3mL5M 的NaOH甲醇溶液。搅拌3小时后，浓缩，过柱，得无色晶体正丁基硫脲，产率81 %。 i-NMRGOOMHz, CDC13)(异构体混合物）：δ = 〇· 94 (t, 3H)，1. 36-1. 44 (m, 2H)，1. 56-1. 6 4 (m，2H)，3· 20 (brs，2H)，6· 01 (brs，2H)，6· 58 (brs，1H) · ESI-TOF-MS m/z: [M-H]，理论值 131. 22,实际值 131. 3。
[0037] 实施例2 N，Ν' -(1，2-亚乙基）二硫脲
[0038]
[0039] 将乙二胺（0. 27g，4. 5mmol)加入到10mL的二氯甲烷中，缓慢滴加入苯甲酰异 硫氰酸酯（1.42mL，10. 6mmol)，室温下搅拌过夜。过滤，用正己烧洗涤后，得到浅黄色固 体。将该浅黄色固体（1.04g，2. 68mmol)，加入10mL甲醇，再加入3mL5M的NaOH甲醇溶 液。搅拌3小时后，过滤，用冰甲醇洗涤，得到白色固体1，2-乙基二硫脲，产率85 %。 iH-NMRGOOMHz，DMS0-d6)(异构体混合物）：5=3.12(8，1.46!1)，3.47(8,2.54!1)，7.02-7· 69(br, 6H). ESI-TOF-MS m/z: [M+H]+,理论值 179. 03,实际值 178. 9。
[0040] 实施例3 Ν，Ν' -[1，3-(2-羟丙基）]二硫脲
[0041]
[0042] 将1，3_二氨基-2-丙醇（0. 37g，4. lmmol)加入到10mL的二氯甲烷中，缓慢滴加 入苯甲酰异硫氰酸酯（1.588,9.7!11111 〇1)，室温下搅拌2小时后，过滤得到浅黄色固体。将该 浅黄色固体加入到lOmL甲醇中，再加入3mL5M