一种斑蝥素衍生物、其药物组合物及其应用的制作方法

[0001]
本发明属于药物技术领域，具体涉及一种斑蝥素衍生物，以其为活性成分的药物组合物，以及它们在制备防治抗肿瘤、抗病毒药物和功能食品中的应用。


背景技术：

[0002]
斑蝥素（1，2-二甲基-3，6-氧代环己烷-1，2-邻二甲酸酐， 1,2-dimethyl-3,6-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride）是从昆虫纲动物斑蝥体液中分离得到具有亲酯性的萜类化合物。在室温下斑蝥素是一种无色无味的晶状固体。医学上斑蝥素外用具有皮肤止痒、改善局部神经营养及刺激毛根,促进毛发生长的作用，已经被用于治疗各种皮肤病（痔疮、溃疡、寻常疣和软疣等）。同时临床研究显示斑蝥素是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶pp1和pp2a的抑制剂，可导致多种细胞效应，如dna损伤，细胞周期停滞和细胞凋亡等，因此能够显著的抑制肝癌，胰腺癌，结肠癌，肺癌，黑色素瘤和膀胱癌细胞的生长。然而斑蝥素严重的肾毒性限制了其作为小分子药物的应用。虽然在近几十年里人们进行了大量的生理和生化研究，希望找到由斑蝥素引起的生长抑制及细胞死亡的原因，但是其主要的作用和通路分子机制仍然还不清楚。
[0003]
近年来，人们将斑蝥素的多种衍生物作为潜在的抗肿瘤剂进行了深入研究，如申请号为14/504,564的美国专利公开了斑蝥素及其衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用；申请号为10/703,336的美国专利公开了改进的斑蝥酸酐衍生物在抗肿瘤中的应用；申请号为cn201610451738.9的中国专利公开了一种去甲斑蝥素单酸单酯衍生物及其抗肿瘤应用。
[0004]
临床上，这些衍生物具有与斑蝥素一样可引起细胞生长抑制活性的能力，然而也具有强抑制的肾毒性和肠胃毒性。斑蝥酸代表了最早商业化的斑蝥素抗肿瘤剂。但是，这些化合物也受限于它们对正常细胞的毒性，阻止了其作为有效的抗癌药物或化学疗法用于癌症的治疗。
[0005]
同时，在申请号为cn01140066.8的中国专利中，公开了斑蝥酸酐的药物组合物具有抗病毒的作用，在申请号为cn200710087156.8的中国专利中，公开了去甲斑蝥素及其衍生物在预防和治疗艾滋病中的新用途，然而，仍然由于这类化合物具有较强的肾毒性和肠胃毒性，而限制了其使用。
[0006]
因此，迫切需要开发其他新的斑蝥素衍生物来解决这些问题。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的，在于提供化合物烷基胺取代的斑蝥素衍生物为有效成分的抗肿瘤、抗病毒药物及其制备方法，及其此活性成分在制备抗肿瘤、抗病毒药物和制备抗肿瘤功能食品中的应用。
[0008]
本发明的目的，是通过以下技术方案实现的：一种斑蝥素衍生物，具有以下式（i）所示的结构通式：
（i）其中，r2和r3分别选自：羧基，酯基，全c
1-12
烷基，含氧，硫和氮取代的c
1-12
烷基，c
1-12
烷基取代的芳基，含氧，硫和氮取代的c
1-12
烷基取代的芳基，c
1-12
烷基取代的芳香杂环基，含氧，硫和氮取代的c
1-12
烷基取代的芳香杂环基。
[0009]
优选的，式（i）中的斑蝥素衍生物，其中，r2和r3优选为羧基，酯基，含氧取代的c
1-13
烷基，含氧取代的c
1-12
烷基取代的芳基。
[0010]
更优选的方案中，上述斑蝥素衍生物为化合物1、化合物2、化合物5、化合物6、化合物7，物7，物7，物7，物7，。
[0011]
本发明还提供了上述斑蝥素衍生物的制备方法，化合物1为通过在碳酸铯和dmf的混合液中缩合溴苄与斑蝥酸；化合物2为在四氢铝锂和四氢呋喃混合液中还原斑蝥素；化合物5为在四氢呋喃溶液中用苯基溴化镁加成斑蝥素；化合物6和7为在钠氢强碱条件下缩合苄醇或萘醇和斑蝥素。
[0012]
本发明还提供了一种药物组合物，含有式（i）所示的斑蝥素衍生物、其药学上可接受的盐、溶剂合物及可药用载体或赋形剂中的一种或多种。
[0013]
同时还提供了另一种药物组合物，含有化合物1、化合物2、化合物5、化合物6、化合物7及其药学上可接受的盐、溶剂合物及可药用载体或赋形剂中的一种或多种。
[0014]
本发明提供的式（i）斑蝥素衍生物、其药学上可接受的盐、溶剂合物在制备抗肿瘤、抗病毒药物中的应用。
[0015]
本发明提供的式（i）斑蝥素衍生物、其药学上可接受的盐、溶剂合物在制备功能食品中的应用。
[0016]
化合物1、化合物2、化合物5、化合物6、化合物7及其药学上可接受的盐、溶剂合物在制备功能食品中的应用。
[0017]
其中，本说明书所用的术语“c
1-12
烷基”指含有1-12个碳原子的直链烷基、支链烷基、环烷基、取代的环烷基或含有杂环原子的环烷基。
[0018]
术语“芳基、芳香杂环基”指单环，稠环芳香烃基，芳香杂环烃基，优选碳原子数为3-14的芳香烃基，芳香杂环烃基，包括苯基，萘基， 蒽基，菲基，苊基，吡咯基，唑基，咪唑基，
417.5, found 417.2；ms (esi)m/z calcd for [c
24
h
26
o5+na]
+ 417.1672, found 417.1670。
[0028]
化合物2的制备将四氢铝锂(75.8 mg, 2.0 mmol)和四氢呋喃 (2.0 ml)置于装有搅拌子的耐压反应管中，缓慢滴加斑蝥酸酐(39.2 mg, 0.2 mmol)的四氢呋喃 (1.0 ml)溶液，油浴加热至60
ꢀ°
c，搅拌反应16小时。然后将反应混合液冷却至0
ꢀ°
c后，用10%的硫酸水溶液淬灭，乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，再用10%的碳酸氢钠水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，得到白色固体2 (12.9
ꢀ-
27.2mg, 13.3%-69% yield)。1h nmr (300 mhz, cdcl3) δ 4.31 (s, 2h), 4.05 (d, j = 11.1 hz, 2h), 3.93 (s, 2h), 3.32 (d, j = 11.1 hz, 2h), 1.86 (d, j = 7.4 hz, 2h), 1.53
ꢀ–ꢀ
1.50 (m, 2h), 0.99 (s, 6h) ppm；ms (esi)m/z calcd for [c
10
h
18
o3+na]
+ 209.2, found 209.1；ms (esi)m/z calcd for [c
10
h
18
o3+h]
+ 187.1329, found 187.1327。
[0029]
化合物5的制备在装有搅拌子的25毫升烧瓶中依次加入斑蝥酸酐 (39.2 mg, 0.2 mmol)和四氢呋喃 (2.0 ml)，冷却至0
ꢀ°
c，充入氩气，通过注射器滴加苯基溴化镁的四氢呋喃溶液 (350 μl, 2.9 m), 滴加完毕后，移去冰浴，缓慢升至室温，继续搅拌反应12-36小时。反应结束后，反应混合液用饱和氯化铵水溶液淬灭，乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，粗品通过柱层析分离，得到淡黄色固体5 (12.0-32 mg, 17-41% yield)。1h nmr (300 mhz, cdcl3) δ 7.61 (d, j = 7.5 hz, 2h), 7.44 (t, j = 7.5 hz, 2h), 7.36
ꢀ–ꢀ
7.21 (m, 6h), 4.83 (d, j = 4.8 hz, 1h), 4.58 (d, j = 4.5 hz, 1h), 1.90
ꢀ–ꢀ
1.83 (m, 1h), 1.73
ꢀ–ꢀ
1.63 (m, 2h), 1.55
ꢀ–ꢀ
1.46 (m, 1h), 1.17 (s, 3h), 0.93 (s, 3h)；ms (esi)m/z calcd for [c
22
h
24
o4+na]
+ 375.4, found 375.2；ms (esi)m/z calcd for [c
22
h
24
o4+na]
+ 375.1567, found 375.1566。
[0030]
化合物6的制备在装有搅拌子25毫升两口烧瓶中加入苄醇 (216.3 mg, 2.0 mmol)，充入氩气，通过注
射器加入无水二氯甲烷 (5.0 ml)，冷却至0
ꢀ°
c，分批加入nah (160 mg, 60% dispersion in mineral oil, 4.0 mmol)，混合物在0
ꢀ°
c搅拌反应20-60分钟。然后通过注射器缓慢滴加斑蝥酸酐 (392.0 mg, 2.0 mmol) 的二氯甲烷 (5.0 ml) 溶液, 滴加完毕后，移去冰浴，缓慢升至室温，继续搅拌反应过夜。反应结束后，将混合液冷却至0
ꢀ°
c，用饱和氯化铵水溶液淬灭，再用1n稀盐酸将ph值调至酸性 (ph = 2)，二氯甲烷萃取3次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得到白色固体6 (124.0-189 mg, 41-62% yield)。1h nmr (300 mhz, cdcl3) δ 7.36
ꢀ–ꢀ
7.26 (m, 5h), 5.18 (d, j = 12.4 hz, 0.5h), 5.11 (s, 0.5h), 4.93 (d, j = 12.4 hz, 0.5h), 4.67 (s, 2h), 4.58 (s, 0.5h), 3.89 (s, 1h), 1.85
ꢀ–ꢀ
1.72 (m, 4h), 1.23 (s, 6h)；ms (esi)m/z calcd for [c
17
h
20
o5+na]
+ 327.3, found 327.1。
[0031]
化合物7的制备在装有搅拌子的25毫升两口烧瓶中加入2-萘甲醇 (316.4 mg, 2.0 mmol)，充入氩气，通过注射器加入无水二氯甲烷 (5.0 ml)，冷却至0
ꢀ°
c，分批加入nah (160 mg, 60% dispersion in mineral oil, 4.0 mmol)，混合物在0
ꢀ°
c搅拌反应30 min。然后通过注射器缓慢滴加斑蝥酸酐 (392.0 mg, 2.0 mmol) 的二氯甲烷 (5.0 ml) 溶液, 滴加完毕后，移去冰浴，缓慢升至室温，继续搅拌12-36小时。反应结束后，将混合液冷却至0
ꢀ°
c，用饱和氯化铵水溶液淬灭，再用1n稀盐酸将ph值调至酸性 (ph = 2)，二氯甲烷萃取3次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得到白色固体7 (164-226 mg, 47-69% yield)。1h nmr (300 mhz, cdcl3) δ 7.84
ꢀ–ꢀ
7.80 (m, 4h), 7.49
ꢀ–ꢀ
7.44 (m, 3h), 5.37 (d, j = 12.4 hz, 1h), 5.20 (s, 1h), 5.09 (d, j = 12.1 hz, 1h), 4.58 (s, 1h), 1.87
ꢀ–ꢀ
1.78 (m, 4h), 1.24 (s, 6h)；ms (esi)m/z calcd for [c
21
h
22
o5+na]
+ 377.4, found 377.1。
[0032]
实施例2：按实施例1的方法先制得斑蝥素衍生物，按常规加注射液用水，精滤，灌封灭菌制成注射液。
[0033]
实施例3：按实施例1的方法先制得斑蝥素衍生物，将其溶于无菌注射用水中，搅拌使溶，用无菌抽滤漏斗过滤，再无菌精滤，分装于安瓿中，低温冷冻干燥后灭菌熔封得粉针剂。
[0034]
实施例4：按实施例1的方法先制得斑蝥素衍生物，按其与赋形剂重量比为 9:1 的比例加入赋形剂，制成粉剂。
[0035]
实施例5：按实施例1的方法先制得斑蝥素衍生物，按其与赋形剂重量比为 1:5-1:10的比例加入赋形剂，制粒压片。
[0036]
实施例6：按实施例1的方法先制得斑蝥素衍生物，按常规口服液制法制成口服液。
[0037]
实施例7：按实施例1的方法先制得斑蝥素衍生物，按其与赋形剂重量比为5:1的比例加入赋形剂，制成胶囊或颗粒剂或冲剂。
[0038]
实施例8：按实施例1的方法先制得斑蝥素衍生物，按其与赋形剂重量比为3:1的比例加入赋形剂，制成胶囊或颗粒剂或冲剂。
[0039]
实施例9：取按实施例1的方法先制得斑蝥素衍生物37.4克，加入淀粉570 克，乳糖180克，薄荷醇3克，羧甲基淀粉钠152克，制成含片，作为功能食品。
[0040]
为了更好的理解本发明的实质，下面以本发明的试验例即本发明的式 （i）化合物斑蝥素衍生物与药用载体或赋形剂组成的药物组合物的药理作用结果来说明本发明的优异性，但不以此来限制本发明。
[0041]
试验例1：1.1斑蝥素衍生物（由本发明的上述实施例1所制得）的肾毒性测试动物(雄性icr小鼠，体重20
±
2g，由南京医学院提供)到达实验室后，预饲养一周，给以标准食物，自由饮水。标准条件下适应性饲养后，均分为3组，一组作为空白对照组，腹腔注射给予0.9％生理盐水；一组作为实验组，腹腔注射给以等体积的药物(以本发明的上述实施例1所制得的化合物2为代表)；另外一组作为阳性对照组，腹腔注射给以等体积的去甲斑蝥素。实验组和阳性对照组连续给药6天，空白对照组给以等体积的生理盐水。末次给药24小时后，通过摘眼球收集血液，测试肾功能指标，然后，将小鼠通过脱臼处死后，收取肾脏，对肾组织进行病理学分析。
[0042]
1.2血清肾功能指标测试将上述收集到的血液样品在室温下放置2小时后，以3500rpm离心10分钟，收集上层血清。根据试剂盒说明书，用比色测定试剂盒确定血尿素氮(bun)的血清水平（bun是肾细胞损伤的敏感标志物，其血清升高表示肾损伤的发生）。结果如图1所示。
[0043]
由图1可以看出，与空白对照组相比，腹腔注射给予去甲斑蝥素的阳性对照组显著升高血清bun水平，表示去甲斑蝥素能导致肾损伤；采用实验组对血清bun水平稍微升高，表明式（i）所制得的斑蝥衍生物导致肾损伤程度较小。
[0044]
1.3肾组织的病理学观察将肾组织切成5μm的小块，在15％福尔马林中浸泡固定8～10小时，并依次用30％、70％、85％、95％、99.8%的酒精脱水，每次脱水1小时。在无水乙醇与二甲苯体积比为1:1混合溶液中透明2小时，再用纯二甲苯分别浸渍处理2小时。选取熔点在52～54℃的石蜡，将肾组织块放在熔化的石蜡和二甲苯体积比为1:1的混合溶液中浸泡1～2小时，再移入熔化的石蜡液中，于55～57℃左右的温箱中浸渍3小时两次，以便于石蜡浸入组织内。将浸蜡后的块状肾组织包埋在石蜡中，并切片处理。制好的切片在37℃恒温干燥箱中干燥，二甲苯脱蜡，逐级经分级浓度的乙醇直至30％酒精，用苏木精-伊红染色法(haematoxylin and eosin,h&e)染色。经苏木精-伊红染色后，苏木精将细胞核染成蓝紫色，其它成分则被伊红
染成粉红色。染色后的切片经梯度酒精脱水以及二甲苯透明后，迅速擦去肾组织块周围多余液体，滴加1～2滴中性树胶，将洁净盖玻片倾斜放下(避免出现气泡)，封片后就制成永久性的玻片标本，在光学显微镜下观察肾组织块的病理生理变化。结果见图2。
[0045]
如图2所示，空白对照组肾脏结构正常，边界清晰(图2a)；图2b为阳性对照组，肾小球肿胀，肾小管坏死，出现空泡，表明去甲斑蝥素会导致小鼠肾脏病理性损伤；而在实验组(图2c)中，肾脏结构趋于正常，表明式（i）所制得的斑蝥衍生物具有较小的肾毒性。
[0046]
试验例2：斑蝥酸衍生物致家鸽的呕吐试验：试验方法：健康成年家鸽（雌雄兼用，450～500g，由南京市江宁区青龙山动物繁殖场提供）到达实验室后，预饲养一周，给以标准食物，自由饮水。标准条件下适应性饲养后，均分为2组，每组20只，其中一组作为实验组，另外一组作为对照组，两组之间无显著性差异，具有可比性，末次给药前禁食12h。所有家鸽接受一个周期(5天)的药物注射，记录家鸽每天出现第一次呕吐的时间（呕吐潜伏期）和每天的呕吐次数。
[0047]
实验组：翼下静脉注射给以本发明药物(4mmol/kg，由本发明的上述实施例1所制得)；对照组：翼下静脉注射给以等摩尔的去甲斑蝥素。
[0048]
结果：家鸽呕吐试验结果如下表1所示。
[0049]
表1.本发明的斑蝥衍生物所致的家鸽呕吐试验结果由表2可知，与对照组相比，本发明的斑蝥素衍生物与对照组相比能明显减少家鸽的呕吐次数，具有较小的胃肠道反应率。
[0050]
试验例3：斑蝥素衍生物（由本发明的上述实施例1所制得）的体外抗肿瘤试验：肿瘤细胞株：肝癌、肺癌、胃癌、胰腺癌、淋巴癌、白血病细胞、宫颈癌瘤株，由中国药科
大学药理实验室提供；试验方法：噻唑蓝还原法(mtt)对本发明制备得到的式（i）化合物即斑蝥素衍生物进行体外抗肿瘤试验，分别将肝癌、肺癌、胃癌、胰腺癌、淋巴癌、白血病细胞、宫颈癌瘤株接种到96孔板中，制成浓度为5
×
104个/ml的细胞悬液。向96孔板中，每孔加入100μl细胞悬液(每孔5
×
103个细胞)，于37℃、5％co2培养箱中培养24小时；然后，药物用含3％fbs的dmem培养基进行倍比稀释至所需的浓度，给药容积为100μl/孔，同时设立生理盐水空白对照组和去甲斑蝥素、斑蝥酸钠阳性对照组，空白对照组和阳性对照组也分别采用含3％fbs的dmem培养基进行倍比稀释，再将96孔板置于37℃、5％co2培养箱中培养72小时，然后每孔加20μlmtt(5mg/ml，pbs配)，继续培养4小时，吸弃上清，每孔加入150μldmso溶解，在酶标仪上，振动10-15分钟轻轻混匀。在λ＝570nm的波长下，用酶标仪检测每孔的吸光度即od值，独立实验重复三次以上，以各复孔的平均值作为该细胞的od值，按照下列公式计算生长抑制率(inhibitionratio，ir)。
[0051]
具体试验结果如表2所示：表2斑蝥素衍生物对肿瘤细胞的抑制作用(ic
50
为半数抑制率)由表2体外抗肿瘤试验结果可知，本发明提供的式（i）化合物即斑蝥素衍生物对多种肿瘤细胞均有较强的抑制作用，可以用于恶性肿瘤疾病的治疗。
[0052]
试验例4：斑蝥素衍生物（由本发明的上述实施例1所制得）的抗病毒试验：病毒细胞：hepg2.2.15细胞、hiv感染的mt4细胞，由中国药科大学药理实验室提供；试验方法，基本同试验例3，不同之处在于采用显微镜观察cpe(病变)，设细胞对照组，实验组，阳性对照组1(恩替卡韦)，阳性对照组2(齐多夫定)，同时观察cpe。实验结果如表3 所示。
[0053]
具体试验结果如表3所示：
表3斑蝥素衍生物体外对病毒细胞的抑制作用由表3体外抗病毒试验结果可知，本发明提供的式（i）化合物即斑蝥素衍生物对多种病毒细胞均有抑制作用，可以用于抗病毒疾病的治疗。
[0054]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。