专利名称：咔唑生物碱类抗癌药物及其制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及可作为细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂或抗癌剂的咔唑生物碱类衍生物的药物及其制备方法。
已有人对某些结构类型的咔唑类化合物进行了部分生物活性的研究，如文献Tian-Shmng Wm，et al，Carbazole alkaloids from Clamsena excavata and their biological作用Phytochemistry，Vol.43.No.1.pp133-140，1996及文献A.Chakraborty，et al，Carbazole alkaloidwith antimicrobial activity from Clamsena heptaphyllaPhytochemistry，Vol.38.No.3.pp787-789，1995曾报道这类化合物具有抗菌作用和血小板聚集抑制作用。但有关天然咔唑生物碱类化合物的生物活性至今未见有细胞周期抑制及细胞凋亡诱导等抗癌作用的研究报道。
本发明从黑果黄皮分离出具有细胞周期抑制或细胞凋亡诱导或直接杀伤癌细胞等体外以及体内抗癌作用的29个咔唑类生物碱，所述咔唑类生物碱衍生物包括简单取代咔唑(化合物1～13)、二氢或四氢吡喃并咔唑(化合物14～22，29)、1，4-醌咔唑(化合物23～25，)和咔唑二量体(化合物26～28)等咔唑生物碱骨架结构类型，其化学结构如下式所述 1R3＝CH3，R1＝R2＝R4＝R5＝R6＝H2R3＝CH2OCH3，R1＝R2＝R4＝R5＝R6＝H3R3＝CHO，R1＝R2＝R4＝R5＝R6＝H4R1＝OCH3，R3＝CH3，R2＝R4＝R5＝R6＝H5R1＝OCH3，R3＝CH2OCH3，R2＝R4＝R5＝R6＝H6R1＝OCH3，R3＝CHO，R2＝R4＝R5＝R6＝H7R1＝OH，R3＝CHO，R2＝R4＝R5＝R6＝H8R1＝OCH3，R3＝COOH，R2＝R4＝R5＝R6＝H9R2＝OH，R1＝CH3，R1＝R4＝R5＝R6＝H10R1＝OH，R3＝CHO，R4＝OCH3，R2＝R5＝R6＝H11R1＝OH，R3＝CHO，R5＝OCH3，R2＝R4＝R6＝H12R1＝R4＝H，R2＝OH，R3＝CH3，R5＝OCH3，R6＝CHO13R1＝OH，R2＝R4＝H，R3＝CHO，R5＝OCH3，R6＝CH2CH＝C(CH3)2 20R1＝CH3，R2＝R3＝H21R1＝CH3，R2＝H，R3＝OH22R1＝R3＝H，R2＝CHO 23R＝H 26R＝H24R＝OH27R＝CH325R＝OCH3 上述咔唑类生物碱衍生物中优选的是化合物4～8和化合物14～22。
在制备抗癌药物和制备细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂时，可使用一种或二种以上所述咔唑类生物碱衍生物或其盐的组合物，组合物优选的为化合物4与14的组合物和化合物4与29的组合物。
本发明的咔唑生物碱类化合物加入药物可接受的酸可制成其盐。所述的盐是盐酸盐、柠檬酸盐等。
上述咔唑类生物碱衍生物的制备方法是用乙醇或含水乙醇溶液提取黑果黄皮干燥的茎皮或枝叶，得粗浸膏，用有机溶剂萃取所得粗浸膏，得到提取物。将上述有机溶剂提取物经反复的硅胶和Sephadex LH-20柱层析、反复的制备硅胶薄层层析、反相制备HPLC和重结晶等分离纯化操作，分离出浸膏中的各个活性成分，得到上述每一种咔唑类生物碱衍生物活性单体。
将上述咔唑类生物碱衍生物或它们的盐配之以药物可接受的辅剂，可制备抗癌药物或制备细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂。药物剂型可以是注射剂和口服剂等各种剂型。
本发明采用流式细胞术并配以细胞显微形态特征观察、荧光显微形态特征观察及颗粒粒度分析法，以对tsFT210小鼠乳腺癌细胞的细胞周期抑制、细胞凋亡诱导以及对该癌细胞的杀伤作用为主要指标进行了抗癌活性的筛选和测试工作。同时，利用K562、HCT-15等人癌细胞系，采用MTT法、流式细胞术、细胞形态学特征检测法(颗粒粒度分析，荧光显微检测)、细胞生化学特征检测法(琼脂电泳，Annexin V binding)等细胞生物学手段检测了活性成分对人癌细胞的增值和细胞周期的影响以及杀伤和凋亡诱导作用，并探讨了有关作用机理。另外，采用小鼠S180荷瘤动物模型检测了药物在体内的抗癌作用，结果表明，本发明所提供的咔唑类化合物在所测试的抗癌活性模型中均具有很好的相关活性。
抗癌活性的研究，首先采用MTT法检测了药物对肿瘤细胞增殖的影响，结果表明药物有明显的抑制肿瘤细胞增殖的作用，且有良好的剂量依赖关系。同时利用倒置相差光学显微镜观察到了细胞凋亡时典型的形态学特征——细胞皱缩、发芽和形成凋亡小体。采用流式细胞术检测了药物对细胞周期的影响，结果表明，细胞经药物作用后，在正常的DNA二倍体峰之前出现一明显的sub-G0峰，且其所占比例与药物浓度相关，低浓度时细胞主要被阻断在G2/M期，当药物浓度增加时，一部分G2/M期细胞转入sub-G0期。说明细胞受药物作用后，使DNA部分断裂，并影响了细胞周期。
继而采用细胞形态学和生化学检测手段来验证药物是否有诱导肿瘤细胞凋亡的作用。在细胞形态学检测时采用了颗粒粒度分析法和荧光显微镜观察。Comlter Mmltisizer II颗粒粒度分析仪是根据微孔两侧微电压的变化情况，来测定通过微孔的颗粒的粒度。实验结果表明，正常的HCT-15细胞的粒径是分布在10-20μm范围之内，而药物作用后细胞粒度主要分布在小于10μm的范围内。这与细胞凋亡时细胞皱缩、体积变小、形成凋亡小体的现象一致。荧光显微镜观察实验所用荧光染料为Hoechst 33258，它能以非嵌入方式结合在DNA的A-T碱基区，使细胞核在紫外激发光下呈蓝色荧光。实验结果表明，细胞经药物处理后，细胞核破碎，呈现出许多散在的DNA荧光颗粒，而对照组细胞的细胞核内荧光强度均一。细胞生化学检测采用了DNA琼脂糖电泳和Annexin V binding的方法。从DNA琼脂糖电泳结果可见整齐的DNA梯状条带，条带间间隔180-200bp。这与细胞凋亡时，内源性核酸内切酶被激活，DNA发生广泛的规律性降解相一致。Annexin V在Ca2+存在时能与磷脂酰丝氨酸特异性结合。在正常细胞内磷脂酰丝氨酸位于细胞内膜，无法与染色液中的Annexin V-FITC结合。在凋亡发生早期，磷脂酰丝氨酸由细胞内膜翻转至细胞外膜，与Annexin V-FITC的结合率增多。Annexin V binding的实验结果正好验证了这一现象。
以上形态学和生化学检测实验都验证了本发明的化合物具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用。
细胞凋亡过程受多种基因、蛋白质的调控，多条信号传导途径相互交错、相互调节，较为复杂。我们采用蛋白质印迹的方法检测了凋亡相关蛋白的变化情况，发现PARP蛋白和Rb蛋白被剪切，而其他凋亡和细胞周期蛋白，如CPP32、P21、P53、P27、bax、Bcl-2、c-Myc等未发生明显的变化。实验结果表明，本发明的化合物可能通过与CDDP不同的途径诱导肿瘤细胞发生凋亡。
本发明的咔唑生物碱类的作用特征是或者通过抑制癌细胞的细胞周期周转，或者通过诱导癌细胞发生凋亡，或者通过直接杀伤癌细胞发挥抗癌作用。诱导癌细胞凋亡的作用机理研究结果表明，活性成分可降解PARP，即多聚(ADP-核糖)聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase]，使癌细胞进入凋亡途径。上述咔唑生物碱类活性化合物也可作为生命科学的研究试剂～细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂用于探索生命现象。
1.粗提物浸膏的制备黑果黄皮茎皮的干燥碎块5公斤用70％的乙醇回流提取，每次15L回流4小时，共提取三次。合并提取液、减压浓缩、真空干燥得粗提浸膏300克。
取该浸膏280克分散于2L蒸馏水中，依次用等体积的石油醚、氯仿分别各萃取三次。萃取液分别浓缩干燥后得石油醚提取物25克、氯仿提取物30克。
2.石油醚提取物中活性成分的追踪分离(化合物1、4、14、20、29的制备)石油醚提取物25克经30克硅胶G拌样，用200克硅胶60H上减压柱，以石油醚/乙酸乙酯混合溶剂梯度洗脱分段，得到22个流份。以终浓度为50μg/ml测试各流份活性后，结合薄层斑点的检查结果，合并为A(6.35g)、B(6.25g)、C(1.25g)和D(0.35g)四个活性组份和E(10g)无活性组份。用制备TCL对各活性流份进行活性斑点跟踪，确定活性斑点后以最有利活性成分分离的方法进行下步分离操作。
A组份经8克硅胶G拌样后，用300克硅胶G湿法上柱，以石油醚/乙酸乙酯(99/1～97/3)混合溶剂梯度洗脱，各流份经TCL检查后，同斑点的流份合并浓缩，然后经石油醚重结晶得到化合物20纯品4.5g。
B组份经8克硅胶G拌样后，用300克硅胶G湿法上柱，以石油醚/乙酸乙酯(97/3～95/5)混合溶剂梯度洗脱，各流份经TCL检查后，同斑点的流份合并浓缩，经Sephadex LH-20柱层析精制得到化合物14纯品3.5g。
C组份经1.5克ODS拌样后，用50克ODS湿法上柱，以乙腈/水(7∶3)的混合溶剂洗脱，各流份经TCL检查后，同斑点的流份合并浓缩，用正己烷精制得化合物4纯品0.7g和化合物1纯品15mg(不纯部分用上述方法反复分离精制)。
D组份用制备TLC分离，以甲醇饱和的正己烷为展开剂展开，主要活性带刮板分离后经Sephadex LH-20柱层析精制，得到化合物29纯品25mg。
经上述分离，由石油醚提取物中分离得到的化合物结构如下所示 从黑果黄皮茎皮的石油醚提取物中分离得到的单体化合物的结构3.氯仿提取物中活性成分的追踪分离(化合物2～16、20、21、23～27的制备)氯仿提取物30克经35克硅胶G拌样后，用300克硅胶60H干法上减压柱，以石油醚/乙酸乙酯混合溶剂梯度洗脱分段，得到24个流份。以终浓度为50μg/ml测试各流份活性，结合薄层检查结果，合并为B(5.0g)、C(4.0g)、D(0.65g)和E(1.35g)四个活性组份及A(1.0g)、F(17g)两个无活性组份。其中B、C组份与石油醚提取物活性成分相似，按前述方法分离分别得到化合物4纯品0.5g、化合物20纯品2.7g和化合物14纯品2.0g。D、E部位分别上Sephadex LH-20柱层析分离，各流份根据活性测试和薄层检查结果合并为1～11组份。除第11组份无活性外其余组份均具有不同程度活性。各活性组份经PTLC及HPLC少量预试确定活性斑点及活性洗脱峰之后，采用针对活性斑点和咔唑类化合物的有效分离方法，交叉利用Sephadex LH-20柱层析、PTLC和制备HPLC等分离纯化技术，从1～10活性组份中分离得到19个咔唑生物碱类单体化合物(2、3、5～13、15、16、21、23～27)。
由氯仿提取物分离得到的咔唑类单体化合物的结构如下所示 从黑果黄皮茎皮的氯仿提取物中分离得到的单体化合物的结构实施例2 黑果黄皮枝叶中咔唑生物碱的分离制备1.浸膏的提取制备及活性部位的确定取4公斤黑果黄皮的干燥枝叶，粉碎后用95％的医用乙醇室温浸提，每次20L，浸提七天，共提取三次。合并提取液，减压浓缩，真空干燥，得粗浸膏280克。
取枝叶提取物250克经300克硅胶G拌样，用1000克硅胶60H干法上减压柱，以石油醚/乙酸乙酯混合溶剂梯度洗脱分段，得到40个流份。以终浓度为50μg/ml测试各流份的活性，并结合薄层检查结果，合并为B(15g)、C(30g)、E(15g)和F(20g)四个有活性部位及A(10g)、D(20g)和G(50g)三个无活性部位。
2.黑果黄皮枝叶活性成分的追踪分离(化合物15～22、28的制备)用制备TCL对各活性部位进行活性斑点跟踪，确定活性斑点后以最有利于活性成分分离的方法进行下步分离。
B部位经反复减压硅胶柱层析、制备薄层和Sephadex LH-20柱层析分离精制以及重结晶纯化等操作，得到化合物20(2.1g)和16(120mg)。
C部位经硅胶及Sephadex LH-20柱层析分离以及制备HPLC精制，分别得到化合物17(180mg)、18(140mg)和22(100mg)。
E部位经硅胶及Sephadex LH-20柱层析的反复分离和制备HPLC精制，分别得到化合物15(500mg)和19(110mg)。
F部位用ODS柱层析和制备HPLC分别精制得到化合物21(200mg)和28(150mg)。
通过上述分离操作，从黑果黄皮枝叶中分离得到的单体化合物的结构如下所示。 从黑果黄皮枝叶中分离得到的单体化合物的结构所得29个化合物的理化常数见说明书后附表。
实施例3 药物对癌细胞的细胞周期抑制及细胞凋亡诱导作用研究1.实验方法温敏型小鼠乳腺癌tsFT210细胞用含10％FBS的RPMI-1640培养基，在32℃、通入5％二氧化碳的培养箱中继代培养。活性测试时，取对数生长期的tsFT210细胞，用新鲜的培养基配制成密度为2×105cells/ml的细胞悬液，分别按0.5ml/well加至24孔板中，每孔加入5μl不同浓度的样品甲醇溶液，32℃下培养17h。取药物作用下培养后的细胞，首先在光学显微镜下观察药物处理引起的形态学变化，判断有无细胞凋亡或细胞坏死的形态学特征，然后将细胞分别从24孔板转移至1.5ml Eppendorf离心管中，4℃下3000rpm离心3min，吸去上清液，加0.5μl磷酸缓冲溶液震荡洗涤一次，相同条件下收集细胞，加150μl碘化丙啶(PI)水溶液(5mg PI，100mg Sodimm citrate and 200mg NP-40 in 100mlH2O)，4℃下染色30min后，用流式细胞仪分析测定细胞中DNA的含量分布。另外，必要时取药物处理后的细胞，用Hoechst 33258荧光试剂将细胞染色，在荧光显微镜下观察细胞核染色质的形态学特征变化，判断有无细胞凋亡的形态学特征或细胞周期是被抑制在G2期还是在M期。
2.实验结果活性测试中tsFT210癌细胞经各种咔唑类生物碱衍生物处理后，在光学显微镜下可观察到各种典型的细胞形态学变化，抑制于G2/M期的细胞均匀变大而且形态饱满，产生凋亡的细胞发生皱缩、出芽或形成凋亡小体，有细胞毒作用时细胞膨大、形成黑色囊泡呈现坏死细胞的形态特征。
本实验在上述形态学观察的同时，采用流式细胞术检测了药物的有关作用，所得数据用Wincycle分析软件进行分析，结果归纳如下表。
化合物1～29对tsFT210细胞的最低有效浓度(MEC)MEC(μg/ml)化合物 细胞凋亡诱导作用 G2/M抑制作用细胞毒活性Taxol 1.56 0.78＜MIC＜＝1.56DCC 50 25＜MIC＜＝501 ＞200 ＞200 ＞2002 ＞200 ＞200 ＞2003 ＞200 ＞200 ＞2004 12.5 6.25＜MIC＜＝12.51.56 0.78＜MIC＜＝1.56 10050＜MIC＜＝1005 5025＜MIC＜＝50 12.5 6.25＜MIC＜＝12.5 10050＜MIC＜＝1006 25 12.5＜MIC＜＝25 6.25 3.12＜MIC＜＝6.25 10050＜MIC＜＝1007 25 12.5＜MIC＜＝25 6.25 3.12＜MIC＜＝6.25 10050＜MIC＜＝1008 5025＜MIC＜＝50 12.5 6.25＜MIC＜＝12.5 10050＜MIC＜＝1009 ＞200 ＞200 ＞20010 25 12.5＜MIC＜＝25 12.5 6.25＜MIC＜＝12.5 10050＜MIC＜＝10011 12.5 6.25＜MIC＜＝12.5 50 25＜MIC＜＝50 10050＜MIC＜＝10012＞200 ＞200 ＞20013 5025＜MIC＜＝50 25 12.5＜MIC＜＝25 10050＜MIC＜＝10014 25 12.5＜MIC＜＝25 -50 25＜MIC＜＝5015 3.12 1.56＜MIC＜＝3.12 -50 25＜MIC＜＝5016 25 12.5＜MIC＜＝25 -50 25＜MIC＜＝501712.5 6.25＜MIC＜＝12.5- 5025＜MIC＜＝5018 ＞200 ＞200 ＞200196.25 3.12＜MIC＜＝6.25- 5025＜MIC＜＝5020 25 12.5＜MIC＜＝25 - 5025＜MIC＜＝50213.12 1.56＜MIC＜＝3.12- 5025＜MIC＜＝5022 50 25＜MIC＜＝20 - 5025＜MIC＜＝5023 - - 12.5 6.25＜MIC＜＝12.524 - - 25 12.5＜MIC＜＝2525 - - 12.5 6.25＜MIC＜＝12.52612.5 6.25＜MIC＜＝12.5 12.5 6.25＜MIC＜＝12.5 5025＜MIC＜＝50276.25 3.12＜MIC＜＝6.25 6.25 3.12＜MIC＜＝6.25 5025＜MIC＜＝502812.5 6.25＜MIC＜＝12.5- 5025＜MIC＜＝5029 25 12.5＜MIC＜＝25 - 5025＜MIC＜＝50上表结果表明，本发明所提供的咔唑生物碱类化合物对tsFT210癌细胞具有细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导或直接杀伤作用。实施例4 动物体内抗癌实验1.实验药物药物配方配方受试药物及用量 NaCl DMSO 无菌双蒸水加至1 化合物4 400克0.36克2ml40ml2 化合物4 200克0.36克2ml40ml3 化合物4 100克0.36克2ml40ml4 化合物20 200克0.36克2ml40ml5 化合物20 100克0.36克2ml40ml6 化合物20 50克0.36克2ml40ml空白对照剂——0.36克2ml40ml药物制备方法先将定量称取的受试药物用DMSO充分研磨，然后分次加入少量生理盐水混合研磨至均匀乳化后，用生理盐水定容至40ml。另外，空白对照剂除不加药物外，其余配制方法与受试药物相同。
阳性对照药物环磷酰胺粉针剂(山西泰盛制药有限公司产品，生产批号19980108)临用前用注射用水配成浓度为6mg/ml的溶液。
2.实验方法取健康实验用昆明种小白鼠，雌雄兼备，体重18-20克，随机分组，每组10只。抽取腹腔接种S180后6-7天的荷瘤小鼠的腹水，用生理盐水配成癌细胞密度为1×107cell/ml的细胞悬液，给每只小鼠腋下接种0.25ml(接种癌细胞数约为1×106个/只)。接种24小时后，空白对照组和药物组每天分别灌胃空白对照剂和药液一次，连续给药10天。阳性对照组则在接种瘤细胞24小时后，腹腔注射环磷酰胺注射液仅一次，剂量为60mg/kg。药物组给药10天后，称取体重并将小白鼠处死，解剖剥离瘤体并称重，照相纪录解剖形态和瘤体外观。有关数据经t-检验统计处理。
3.实验结果实验结束时小鼠体重变化及瘤重的实验结果及统计检验结果如下表化合物4和20的动物体内抗癌实验组别 给药剂量实验后平均体重 实验后平均瘤重 抑制率 t-检验(p)空白对照液 26.2±3.2g1.377±0.929g 0环磷酰胺60mg/kg(ip)25.1±1.8g0.276±0.134g 79.36 0.003化合物20 100mg/kg(p.o) 19.5±1.6g0.544±0.302g 60.49 0.021化合物2050mg/kg(p.o) 23.5±1.8g0.579±0.422g 57.95 0.025化合物2025mg/kg(p.o) 24.7±3.5g0.747±0.606g 45.75 0.079空白对照液 31.5±2.9g2.348±1.245g 0环磷酰胺60mg/kg(ip)30.4±2.3g0.634±0.309g 72.98 0.0002化合物4 50mg/kg(p.o) 30.2±2.8g1.047±0.282g 55.39 0.014化合物4 25mg/kg(p.o) 29.3±2.6g1.178±0.483g 49.83 0.001化合物412.5mg/kg(p.o) 30.2±1.9g1.293±0.405g 44.93 0.041表中结果表明，化合物4和20对实体瘤具有很好的体内抗癌作用，统计学处理结果与对照组比较具有显著性差异。
实施例5 对人癌细胞的杀伤作用测试(一)1.细胞培养与受试药物细胞培养实验采用人大肠癌细胞HCT-15细胞(固型癌细胞)株及人慢性骨髓性白血病细胞K562细胞株。HCT-15细胞及K562细胞分别用含有10％胎牛血清的RPMI1640培养液，在37℃，5％二氧化碳的条件下继代培养。
受试药物化合物4为淡黄色油状液体，溶于甲醇，避光、-20℃保存。
2.实验方法及结果实验方法采用MTT法，取对数生长期的HCT-15和K562细胞按2×105个/ml的浓度分别接种于96孔培养板，100μl/well，培养24小时后，加入化合物4的甲醇溶液，使4的终浓度分别为0.1μg/ml、1μg/ml、10μg/ml、30μg/ml，另设阴性对照和溶剂对照组(甲醇组)，每个浓度设3个复孔。药物作用24小时后，加入5mg/ml的MTT液，10μl/well，再培养4小时后，离心，吸去上清液，加入二甲基亚砜，100μl/well，振荡溶解结晶后，利用酶标仪测定570nm处的吸光值(OD)，根据如下公式，计算细胞增殖抑制率。
细胞增殖抑制率＝(1-实验组OD/阴性对照组OD)*100％实验结果化合物4从10μg/ml起对K562细胞的增殖有明显的抑制作用，当浓度达30μg/ml以上时，其抑制率达90％以上，而对HCT-15细胞则从1μg/ml起即已具有明显的抑制增殖作用，浓度在30μg/ml的以上时，其抑制率在70％以上。有关结果归纳如下表所示。
*p＜0.05**P＜0.01***P＜0.001上述结果表明，咔唑生物碱类化合物4对包括实体瘤在内的人癌细胞的增殖有显著的抑制作用。
实施例6对人癌细胞的杀伤作用测试(二)
实验方法试验采用人纤维肉瘤HT-1080细胞系和人慢性骨髓性白血病K562细胞系。HT-1080细胞和K562细胞均用含10％FBS的RPMI-1640培养基，在37℃、通入5％二氧化碳的培养箱中继代培养。测试时，取对数生长期细胞，用新鲜RPMI-1640培养液配制成密度为2×105个细胞/毫升的细胞液，将此细胞液接种到96孔板中，每孔分注100μl，置于5％CO2培养箱中，37℃培养4小时，每孔加入不同浓度的受试样品液或阳性对照顺铂溶液各5μl，每种样品或顺铂均设三孔，同时设三孔空白对照，于二氧化碳培养箱中37℃培养24小时。每孔加入5μg/ml的MTT液10μl，于二氧化碳培养箱中37℃培养4小时，4℃、2000rpm离心5分钟，吸去上清后，每孔加入100μl DMSO，37℃孵育约10分钟，待结晶溶解完全后，用定时微量振荡器振荡约1分钟，利用酶标仪测定各孔于570nm处的光密度(以下称OD)值。
取三孔OD值的平均值，按如下公式计算细胞增殖抑制率抑制率＝(OD空白-OD样品)/OD空白×100％取每个样品在不同浓度下的抑制率，绘制量效曲线，由该曲线计算出半数抑制有效浓度。
实验结果按上述方法测试咔唑类化合物对人癌细胞的杀伤作用，结果如下表所示。
咔唑类化合物对人癌细胞的杀伤作用(MTT法测得的IC50值，μg/ml)
上述生物活性测试结果表明，本发明所提供的咔唑类生物碱衍生物对癌细胞具有直接抑杀作用。
实施例7 对人癌细胞的细胞周期抑制及细胞凋亡诱导作用的测试实验方法流式细胞术检测取对数生长期的K562及HCT-15细胞，经0.1μg/ml、1μg/ml、3μg/ml、10μg/ml、30μg/ml浓度的化合物4作用24小时后，光学显微镜下观测纪录形态学变化，离心收集细胞，用70％乙醇固定，RNA酶A祛除RNA后，加入5％碘化丙啶染色液，4℃反应30分钟后，利用流式细胞仪测定650nm处荧光强度，分析细胞内DNA变化情况。
实验结果用流式细胞术检测经药物作用后的细胞，可在正常的DNA二倍体峰之前检测到明显的sub-G0峰，该峰的出现与显微镜下观察到的凋亡细胞的形态学特征相吻合。形态学观察和流式细胞术检测结果表明，化合物4在低浓度时主要呈现对细胞周期的G2/M期抑制活性和较弱的凋亡诱导作用；随着浓度的增高，对癌细胞的诱导凋亡作用逐渐增强，细胞周期抑制作用逐渐被凋亡作用所替代。流式细胞术检测并经Wincycle软件分析所得结果见下表。受试药物及浓度 细胞系 sub-G0％ G0/G1％ S％G2/M％化合物4 0.1mg/ml k5624.52 46.226.616.9HCT-15 3.16 38 16.827.9化合物4 1mg/ml k562 13 39.817.724.8HCT-15 6.48 31.416.530.4化合物4 3mg/ml k56230.7 21.913.7 27HCT-1525 19.711.633.6化合物4 10mg/ml k56215.5 10.710.754.5HCT-1518 8.427.5850.69化合物4 30mg/ml k56251.7 15.910.917.4HCT-15 28.8 17.411.435.1空白对照 k562 3.7 47.829.210.1HCT-15 2.27 44.318.226.8顺铂 50mg.ml k562 20 36.725.815.2HCT-15 23.9 43.6 15 14.6实施例8对人癌细胞的凋亡诱导作用及其作用机理的实验研究(一)实验方法颗粒粒度分析仪检测取对数生长期的HCT-15细胞，经0.1μg/ml、1μg/ml、10μg/ml、30μg/ml浓度的化合物4作用24小时，离心收集细胞，用PBS漂洗一次，利用Comlter Mmltisizer II型颗粒粒度分析仪分析细胞大小分布，测定药物对细胞体积大小的影响。
实验结果空白对照组HCT-15的细胞粒径主要分布在10-20μm之间，经1μg/ml、10μg/ml、30μg/ml浓度的化合物4作用后，此区间的细胞分布明显减少，而直径小于10μm的细胞颗粒显著增加，以上结果表明，HCT-15细胞经药物作用后发生了凋亡，产生了凋亡小体。有关数据见下表。
细胞含量(％)受试药物及浓度 细胞直径＜10mm 10＜细胞直径＜20空白对照 36.19±11.14 63.71±11.18顺铂50μg.ml 78.03±16.22 21.95±16.20化合物4 0.1μg/ml49.57±8.71 50.36±8.60化合物4 1μg/ml 61.99±14.37 37.94±14.37化合物4 10μg/ml 68.69±4.19 31.23±4.13化合物4 30μg/ml 77.90±18.19 22.03±18.13n＝3实施例9 对人癌细胞的凋亡诱导作用及其作用机理的实验研究(二)实验方法荧光显微镜检测取对数生长期的K562及HCT-15细胞，经0.1μg/ml、1μg/ml、3μg/ml浓度的化合物4作用24小时后，离心收集细胞，加0.5％的KCl室温放置15分钟，加入固定液(甲醇∶乙酸＝3∶1)，4℃固定10分钟，用5μg/ml的Hoechst 33258染色，利用荧光显微镜观察，激发滤光片选用紫外激发滤光片(352nm)，阻断滤光片为400-500nm，照相。
实验结果实验观察到，细胞经1μg/ml、3μg/ml的化合物4作用后，即可见细胞核断裂，染色质浓缩，表现出致密的颗粒状强荧光，与细胞凋亡时的DNA变化现象一致，而正常细胞细胞核荧光较弱，强度均一。
实施例10 对人癌细胞的凋亡诱导作用及其作用机理的实验研究(三)实验方法DNA琼脂糖电泳取对数生长期的K562及HCT-15细胞，经1μg/ml、10μg/ml、30/μg/ml浓度的化合物4作用24小时后，离心收集细胞，加入适量细胞裂解液(5mM EDTA、100mM Tris-ClpH8.5、0.2％SDS、0.2M氯化钠)、RNA酶，37℃反应过夜，再加入氯化钠使终浓度为1.5M，高速离心去除蛋白质沉淀。取上清液中加入无水乙醇，至终浓度为70％，-20℃放置2小时，高速离心，沉淀即为总DNA。将总DNA用适量TE缓冲液(10mM Tris-Cl，1mMEDTA)溶解后，加入RNA酶，37℃反应2小时祛除RNA。利用2％的琼脂糖凝胶，1*TBE缓冲液，10V/cm电泳分离DNA，凝胶经溴化乙啶染色后，紫外灯下观察，照相。
实验结果实验结果表明，细胞经1μg/ml、10μg/ml、30μg/ml浓度的化合物4作用后，DNA均被降解成180-200bp的断片，在照片上表现为典型的细胞凋亡时的整齐的DNA梯状条带。
实施例11 对人癌细胞的凋亡诱导作用及其作用机理的实验研究(四)实验方法Annexin V binding实验取对数生长期的K562及HCT-15细胞，经20μg/ml浓度的化合物4作用24小时后，离心收集细胞，加入适量Annexin V-FITC染色液，4℃放置10分钟，利用流式细胞仪测定534nm处的荧光强度。
实验结果实验结果表明，细胞经20μg/ml浓度的化合物4处理后，Annexin V结合率明显增加，说明药物作用后，细胞膜内的磷脂酰丝氨酸由膜内翻转至膜外，这一现象是细胞凋亡时的一重要事件。
上述实施例5～11中，MTT法、颗粒粒度计数仪、流式细胞仪、荧光显微镜观察、琼脂糖电泳和Annexin V binding等实验结果表明，化合物4通过抑制癌细胞的细胞周期周转并诱导癌细胞发生凋亡来发挥抑制肿瘤细胞增殖及抗癌的作用。
实施例12 对癌细胞的凋亡诱导作用及其作用机理的实验研究(五)实验方法蛋白印迹转移实验取对数生长期的K562及HCT-15细胞，经20μg/ml浓度的化合物4作用24小时后，用刮板收集细胞，加入62.5mM的Tris-HCl(pH6.8)和等体积的细胞裂解液(50mM Tris-HClpH6.8、25％甘油、5％SDS、5％2-ME)，100℃加热5分钟，所得溶液即为总蛋白提取液。按Lowery法测定总蛋白含量，取500μg总蛋白，利用不连续缓冲体系的聚丙烯酰氨凝胶电泳分离，浓缩胶5％，20V/cm，分离胶12％，30V/cm。再利用电转移的方法，将凝胶上的蛋白质转移到醋酸纤维素膜上。室温下将醋酸纤维素膜用封阻液(4％脱脂奶粉-PBST)封闭非特异性结合位点1小时之后，向醋酸纤维素膜上加1‰的anti-momse PARP抗体，37℃反应2小时，用洗脱液(1‰PBST)漂洗3次，每次15分钟。再向醋酸纤维素膜上加1％的anti-momse antibody，37℃反应2小时，用洗脱液漂洗，加入ECL显色试剂，显色1分钟，照相。
实验结果显示K562和HCT-15细胞经20μg/ml浓度的化合物4作用后，细胞内116KD的PARP蛋白被切割为85KD和31KD的片段。PARP即多聚(ADP-核糖)聚合酶[poly(ADP-ribose)ploymerase]是一种与DNA断裂修复、基因完整性监护有关的酶，能抑制Ca2+-Mg2+依赖性核酸内切酶，若116KD的PARP被切割，细胞便进入凋亡途径。本实验中用化合物4处理癌细胞可引起PARP被切割，表明4的诱导细胞凋亡作用可能是通过干扰PARP相关信号传导系统而实现的。
另外，K562及HCT-15细胞经20μg/ml化合物4作用后，115KD的Rb蛋白被切割成46KD和30KD的片段，这一现象进一步说明，化合物4可能启动了某种凋亡蛋白使PARP和Rb被切割。
取对数生长期的K562及HCT-15细胞，经20μg/ml浓度的化合物4作用24小时后，检测了P53、P21、Bcl-2、Bax、c-Myc、p27等与凋亡和细胞周期相关蛋白的表达情况，结果表明化合物4处理组与对照组相比未发现明显变化。CPP32是凋亡过程中重要的半胱氨酸水解酶，当CPP32从32KD的非活化形式，被剪切为17KD和11KD的活化形式后，可使其下游底物PARP、Rb等凋亡相关蛋白被水解。将20μg/ml的化合物4作用于K562及HCT-15细胞24小时后，检测CPP32被剪切情况，结果化合物4处理组的CPP32蛋白未被剪切，而CCDP处理组的CPP32蛋白发生了水解，说明化合物4诱导凋亡的途径与CDDP不同。
实施例13 化合物4与14组合物以及化合物4与29组合物的生物活性实验受试药物及方法取适量化合物4与14(1∶3)的组合物及化合物4与29(1∶3)的组合物，配制成适宜浓度的甲醇溶液，按实施例3中活性测试的方法进行测试。受试药物的活性测试终浓度如下表所示。
实验结果受试样品1～4均显示出很强的诱导tsFT210细胞变形(棒状，橄榄状，哑铃状及拐角棒状等)的作用，同时显著地抑制该癌细胞的增殖。而化合物4单独作用时，主要表现为细胞周期M期抑制作用，化合物14或化合物29单独作用时，主要表现为细胞凋亡诱导作用。本实施例实验结果表明，当把本发明的两种不同药物按一定的比例组合使用时，会产生单独使用某一种时不曾有的生物学效应，通过与单独作用时不同的方式发挥抑制或杀伤癌细胞的作用。附表1 化合物1～3的理化常数1 23外观 无色棱晶淡红色棱晶 淡黄色棱晶熔点℃178～179 182～183 173～174分子式C13H11NC14H13NO C13H9NO分子量 181 211 195ESI-MS[M+H]+(m/z) 182 212 196HR-EI-MS[M]+--- 211.0990 ---Calcd(m/z) 211.0991341(3.67)，328(3.71)338(3.71)，324(3.80)342(3.70)，328(3.74)UVλmaxMeOHnm(logε) 291(4.19)，250(4.57)295(4.45)，259(4.64)295(4.46)，258(4.42)241(4.75)，228(4.64) 236(4.92) 246(4.53)，235(4.80)3320，2975，2931 3289，2924，2853， 3339，2828，2754IRνmaxKBrcm-11642，1460，1146 1609，1498，1454， 1673，1600，14961058，882 1245，1092，8121243，813附表2 化合物4～6的理化常数4 5 6外观 黄色油状物棕色油状物 无色针晶熔点℃ --- --- 165-166分子式 C14H13NOC15H15NO2C14H11NO2分子量 211 241 225ESI-MS m/z[M+H]+212 242 226HR-EI-MS[M+] --- 241.1102---Calcd(m/z)241.1103UVλmaxnm(logε)228(4.64)，241(4.75)226(4.76)，241(4.90)213(4.65)，232(4.83)in MeOH 250(4.57)，291(4.19)252(4.61)，259(4.61)245(4.67)，272(4.86)328(3.71)，341(3.67)290(4.22)，324(3.82)288(4.84)，325(4.41)IRνmaxcm-13422，2918，28523415，3285，29343170，1662，1608KBr 1588，1503，14532849，1588，15031502，1344，11411262，828 1453，1231，769 847，824附表3 化合物7～9的理化常数7 8 9外观淡黄色棱晶 棕色棱晶 淡黄色针晶熔点℃236(分解) 176(分解) 246-247分子式C13H9NO2C14H11NO3C13H11NO分子量 211241197ESI-MS m/z[M+H]+212242198UVλmaxnm(logε)221(4.25)，239(4.38)227(4.68)，240(4.70)211(4.62)，236(4.80)in MeOH 250(4.28)，272(4.49)252(4.63)，259(4.56)259(4.41)，303(3.35)387(4.31)，333(4.06)289(4.24)，322(3.97)IRνmaxcm-13400，3344，2815 3215，2920，2850 3530，3404，2925KBr 1670，1581，1503 1656，1637，1604 2853，1636，16111455，1251，7271452，1268，8111458，1312，724附表4 化合物10和11的理化常数10 11外观无色棱晶 淡黄色无定型粉末熔点℃ 229(分解) ---分子式 C14H11NO3C14H11NO3分子量 241241ESI-MS m/z [M+H]+242242HR-EI-MS[M+] --- 241.0735Calcd(m/z) 241.0733UVλmaxnm(logε)223(4.19)，242(4.18)，278(4.32) 203(4.64)，242(4.85)in MeOH 296(4.27)，340(3.91)，353(3.95) 285(4.84)，340(4.44)IRνmaxcm-13391，3360，2829，1670，1637，3409，2927，2841，1671，1655KBr1584，1501，1459，1216，806 1618，1581，1491，1347，1158附表5 化合物的理化常数12和1312 13外观淡黄色棱晶 淡黄色棱晶熔点℃251-252 197-198分子式 C15H13NO3C19H19NO3分子量 255 309ESI-MSm/z[M+H]+256 310HR-EI-MS[M+] --- 309.1365calcd.309.1365UVλmaxnm(logε) 223(4.82)，256(4.27)243(4.79)，2.54(4.63)in MeOH 302(4.62)，381(4.13)288(4.78)，343(4.41)IRνmaxcm-13448，3369，2922，2875，1650 3433，3318，2929，2837，1667KBr 1629，1590，1476，1248，807 1618，1578，1486，1241，791附表6 化合物14～16的理化常数14 1516外观 无色方晶白色针晶 淡黄色棱晶熔点℃176-177 178-179 201-202分子式C18H17NO C19H19NO3C20H21NO3分子量 263 309 323ESI-MS m/z[M+H]-264 310 324UVλmaxnm(logε)236(4.84)，287(4.94) 224(4.90)224(4.83)in MeOH 327(4.07)，342(4.10) 300(4.79) 238(4.82)，299(4.76)357(4.04) 344(4.24)342(4.22)IRνmaxcm-13320，2975，2930 3411，2974，2925 3425，2977，2837KBr 1642，1494，1460 1631，1492，1475 1627，1493，14751321，882，742 1281，843，769 1277，880，769附表7 化合物的理化常数17～191718 19外观 淡黄色方晶 白色棱晶白色棱晶熔点℃ 176-177256-257 175-176分子式 C19H19NO2C19H9/19NO2C18H17NO2分子量 293293 279ESI-MS m/z[M+H]-294294 280UVλmaxnm(logε)230(5.02)，236(5.03)220(4.72)，240(4.79)221(4.81)，240(4.86)in MeOH 295(4.86)，336(4.30)294(4.65)，324(4.15)294(4.77)，340(4.20)IRνmaxcm-13407，2974，2833 3385，2971，29233419，2976，2922KBr 1646，1586，1492 1465，1497，14451626，1497，14581295，1212，809，720 1269，1212，830，782 1208，836，808附表8 化合物20～22的理化常数20 21 22外观 无色针晶 棕色无定型粉末物棕色无定型粉末物熔点℃ 95.5-96.5--- ---分子式 C23H25NOC23H25NO2C23H11NO3分子量 331 347 345ESI-MS m/z[M+H]-332 348 346UVλmaxnm(logε) 238(4.97)，287(4.87) 222(4.92)，241(4.97) 204(4.76)，245(4.85)in MeOH 329(4.19)，342(4.22) 295(4.86)，340(4.28) 267(4.89)，312(4.82)IRνmaxcm-13325，2967，2926 3422，2969，2922，2856 3329，2969，2923，2855KBr2858，1647，1611，1460 1627，1498，1440 1667，1573，14741445，1218，846，747 1994，1210，828，1420，1323，813附表9 化合物23～25的理化常数23 2425外观 砖红色针晶 棕色针晶 淡红色无定型粉末熔点℃ 238(分解) 226(分解)---分子式 C13H9NO2C13H9NO3C14H11NO3分子量 211227 241ESI-MS m/z[M+H]-212228 242UVλmaxnm(logε)224(4.39)，258(4.19) 227(4.58)，252(4.48) 227(4.37)，252(4.31)in MeOH 268(4.11)，286(3.84) 260(4.56)，289(4.20) 260(4.36)，289(4.02)382(2.18) 373(3.80) 345(3.06)，381(3.19)IRνmaxcm-13220，2921，28533387，3218，2919，2850 3227，2927，2854KBr 1664，1637，1602 1658，1632，1604 1662，1635，16041536，1468，1383，747 1535，1259，7461531，1458，1251，740附表10 化合物26～28的理化常数26 27 28外观 棕色无定型粉末 棕色无定型粉末 棕色无定型粉末熔点℃ --- --- ---分子式C26H18N2O3C27H20N2O3C38H36N2O6分子量 406 420 616ESI-MS m/z[M+H]-407 421 617HR-EI-MS m/z[M+]406.1304 ---616.2574Calcd(m/z) 406.1311 ---616.2573UVλmaxnm(logε)225(5.26)，245(5.15) 226(5.02)，245(4.93) 225(5.30)in MeOH 292(4.62)，332(4.27) 293(4.43)，334(4.09) 300(5.10)345(4.28) 346(4.08)，390(3.84) 344(4.78)IRνmaxcm-13388，2921，28583398，2924，2855 3500，3465，2972KBr 1638，1589，1536，1469 1644，1560，1508，1459 2854，1642，16101396，1324，1230，747 1396，1304，1230，749 1459，1284，1202，728附表11 化合物29的理化常数29外观 无色棱晶熔点℃ 146.5-147.5分子式C23H25NO分子量 331ESI-MS m/z[M+H]-332218(4.76)，241(4.85)，UVλmaxnm(logε) 254(4.66)in MeOH 304(4.44)，332(3.85)3478，2953，2932，IRνmaxcm-12859，1613，1492KBr 1458，1306，1215，873附表12 化合物1～3的600MHz1H和150MHz13C NMR数据1 (in CDCl3) 2(in CD3COCD3) 3(in CD3COCD3)Positions HMBC HMBC HMRCδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCH1 7.32d(8.0) 110.2 3，4a 7.47d(7.0) 110.2 3，4a7.64d(8.5) 112.1 3，4a2 7.24dd(8.0，1.0) 127.2 1 4，9a，3-CH37.37d(7.O) 127.2 4，9a，3-CH27.95dd(d.5，1.5) 127.2 1 4，9a，3-CHO3 -128.8-128.8 - 1304 7.88d(1.0) 120.2 2，9a，3-CH31 8.06s120.2 2，9a，4b，3-CH28.69d(1.5) 124.8 4b，2，9a，3-CHO 14a -123.6-123.6 - 124.14b -123.3-123.3 - 123.95 8.05d(8.0) 120.2 7，8a，4a8 8.11d(7.O) 120.27，8a，4a 8.24 dd(7.5，1.0) 127.2 7.8a，4a 86 7.22m119.3 5，74b，8 7.16dd(7.0，7.0) 119.3 4b，87.27ddd(7.5，7.5，1.0) 120.9 5，7 8，4b7 7.40AB type 125.7 8 5，8a 7.35dd(7.0，7.0) 125.7 5，8a7.46ddd(7.5，7.5，1.0) 127.58 5，8a8 7.40AB type 110.6 6，4b 7.49d(7.0) 110.6 6，4b7.58dd(7.5，1.0) 112.4 6，4b8a -139.9-139.9 - 141.69a -137.8-137.8 - 144.7N-H 7.91brs- 10.32brs ---3-CH32.54s21.4 3 2，4 - ---3-CHO - -10.07 192.23 2，4CH2OCH34.56 2H s75.6 2，4CH2OCH33.33 3H s57.5 3-CH2附表13 化合物4～6的600MHz1H和150MHz13C NMR数据4(in CDCl3) 5(in CD3COCD3)6 HL-2(in CDCl3)Positions HMBC HMBC HMBCδH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCH1 -145.6 - 145.9- 146.1 -2 6.87(s) 108.1 1 4，9a，3-CH26.84(d1.0) 106.2 1 4，9a，3-CH27.46(d1.0) 103.6 14，9a，3-CHO3 -129.8 - 130.1- 130.24 7.66(s) 112.9 2，9b 1 7.53(d1.0) 112.1 4b，2，9a，3-CH21 8.19(d1.0) 120.34b，2，9a，3-CHO4a -124.7 - 123.7 - 123.74b -123.9 - 123.4 - 123.65 8.19(d8.0) 120.8 7，8a 8 7.94(d7.0) 120.1 4b 7，8a，4a8 8.11(d8.0) 120.7 7，8a，4a 86 7.38(dd8.0，7.5) 119.5 4b，8 7.03(dd7.0，7.0) 118.8 7 4b，8 7.32(dd8.0，8.0) 120 77 8，4b7 7.54(dd7.5，8.0) 125.8 5，8a 7.24(dd7.0，7.0) 125.3 5，8a 7.48(dd8.0，8.0) 126.6 5，8a8 7.49(d8.0) 111.3 6，4b 7.43(d7.0) 111.4 6，4b 7.51(d8.0) 111.5 6，4b8a -139.9 -140.2 - 139.49a -128.4 -129.6 - 134.1N-H 8.30(br s) -10.21(br s)-8.63(br s) -8a，9a 4a，4b1-OCH34.07(s) 55.7 13.87(s) 55.0 1 4.06(s) 55.8 13-CHO- -- - 10.06(s) 191.83 2，413-CH3 2.70(s) 22.23 2，4- - - -CH2OCH34.43 2H(s) 75.13 2，4，-OCH3CH2OCH3 3.21 3H(s) 56.83-CH2附表14 化合物7～9的600MHz1H和150MHz13C NMR数据(in CD3COCD3)7 89PositionsHMBC HMBCHMBCδH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCH1 -143.7 - 146.4 6.83(s)972，9a 3，4a2 7.42(d1.5) 107.51 4，9a，3-CH37.61(s) 107.6 1 4，9a，3-COOH - 155.63 -130.2 - 112.5 - 117.64 8.24(d1.5) 118.2 2，9a，3-CH31 8.50(s) 116.9 4b，2，9a，3-COOH 1 7.64(s) 122.1 4b，2，9a，3-CH314a -124.1 - 124.4- 116.94b -123.6 - 122.9- 124.45 8.17(d8.0) 120.47，8a，4a 8 8.20(d 7.5) 121.3 7，8a，4a 8 7.91(d7.0) 119.6 7，8a，4a 86 7.24(dd8.0，8.0) 119.9 5，74b，87.25(dd7.5，7.5)120.7 5，7 8，4b 7.06(dd7.0，7.0)119.3 5，7 8，4b7 7.45(dd8.0，8.0) 126.28 5，8a7.44(dd7.5，7.5)127.1 85，8a 7.21(dd7.0，7.0)124.485，8a8 7.63(d8.0) 111.8 6，4b7.62(d7.5) 112.6 6，4b 7.36(d7.0) 111.1 6，4b8a - 140.3- 141.4 - 140.89a - 134 - 134.1 - 140.9N-H - - -- 9.79(br s)-1-OCH3- 4.07(s) 56.1 1 - -1-OH 7.34(br s) - - - -3-CHO 9.98(br s) 22.2 3 2，4 -- - -3-COOH - 21.410.72 168.4- -2-OH 8.10(br s)- 21，33-CH32.21(s) 16.732，4附表15 化合物10～11的600MHz1H和150MHz13C NMR数据10(in CD3COCD3)11(in CD3COCD3)PositionsHMBC HMBCδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCH1 - 143.7 - 144.1 -2 7.39(s) 106.9 3 4，9a，3-CHO7.35(d1.5) 107.8 1 4，9 a，3-CHO3 - 129.8 - 131.34 8.23(s) 118.7 4b，2，9a，3-CHO 3 8.13(d1.5) 118.1 4b，2，9 a，3-CHO4a - 124.1 - 125.44b - 124 - 118.25 7.75(d2.0) 102.7 64a，7，8a 8 8.04(d7.5) 1226 7，8a，4a 86 - 154.5 6.88(dd7.5，2.0)110.1 78，4b7 7.09(dd9.0，2.0)115.8 6 5，8a - 160.68 7.54(d9.0) 112.5 8a 6，4b 7.14(d2.0) 96.1 8a 6，4b8a - 135.1 - 142.89a - 134.6 - 134.6N-H -10.65(br s) -1-OH - - -3-CHO 9.96(s) 191.3 3 2，4， 1 9.97191.9 32，4 16-OCH33.88(s) 55.26 -7-OCH3-3.8855.8 7附表16 化合物12～13的600MHz1H和150MHz13CNMR数据12(in CD3COCD3)13(in CD3COCD3)Positions HMBC HMBCδH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCH17.07(s) 98.4 2，9a 3，4a -144.12 - 155.3 7.22(d1.5)108.3 14，9a，3-CHO3 - 118.9-131.247.60(s) 121.6 2，4b，9a，3-CH3 1 8.01(d1.5)118.0 4a 4b，2，9a，3-COH 14a- 115.7-126.04b- 119.5-119.058.03(d7.0) 127.6 7，8a，4a7.86(d7.0) 119.4 7，8 a，4a 866.76(d7.0) 103.074b，8 6.89(d7.0) 106.5 5，78，4b7 - 161.5-157.38 - 109.4-113.48a- 140.2-141.59a- 141.5-135.0N-H 10.65(br s) - 10.05(s) -1 or 2-OH - - -3or8-CHO 10.45(s) 190.232，4 9.85(s) 191.83 2，47-OCH33.90(s) 56.873.81(s) 56.8 73-CH3 2.20(s) 16.7 8 8a- -10 3.61 2H(d5.5)24.4 8，11 7，8a，1211 5.21 1H(d5.5)123.510 14，1512 -132.213 1.71 3H(s) 18.0 12 1114 1.54 3H(s) 25.8 12 11附表17 化合物14～16的600MHz1H和150MHz13C NMR数据14(in CDCl3)15(in DMSO-d6) 16(DMSO-d6)Positions HMBC HMBC HMBCδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCHδH(J in HzδC2JCH3JCH4JCH1 - 104.5 - 104.1 3，4a - 104.22 - 149.9 - 147.3 1 4，9a，3-CHO - 147.63 - 116.8 - 115.6 - 116.14 7.69(s) 121.2 2，9b，3-CH37.52(s) 119.7 4b，2，9a，3-CHO 7.58(s) 120.12，4b，9a，3-CH314a - 118.7 - 116.8 - 116.64b - 124 - 114.3 - 114.95 7.93(d8.5) 119.37，9a7.43(s) 103 7，8a，4a7.49(s)102.9 6 7，8a，4a 86 7.20(dd8.5，7.0)119.64b，8 - 142.6 5，7 8，4b - 143.67 7.33(dd7.0，8.0)124.35，9a - 145.5 8 5，8a - 1488 7.37(d8.0) 110.44b，66.81(s) 119.7 6，4b 6.93(s)94.9 7，8a 4b，658a - 139.6 - 134.9 - 134.49a - 134.9 - 134.7 - 134.8N-H7.83(br s)- 10.67(br s) - 8a，9a 4a，4b 10.87(br s) - 8a，9a 4a，4b10 6.60(d10) 117.2 12 6.83(d10)117.9 1 2，9a，12 6.86(d8.0) 117.9 1 12，9a，2 13，1411 5.69(d10) 129.4 12 1 5.74(d10)128.7 121，13，14 5.75(d8.0) 128.9 1213，14，1212 - 75.9- 75.1 - 75.413 1.50(s) 27.7 12 11 1.40 6H(s) 27.312 11，14 1.40(s)27.41211，14 1014 1.50(s) 27.7 12 11 1.40 6H(s) 27.312 11，13 1.40(s)27.41211，13 103-CH32.36(s) 16 3 2，42.21 3H(s) 15.7 3 2，4 2.22(s)15.93 2，4 16-OCH33.81 3H(s) 56.4 6 3.80(s)56.2 67-OH 8.82(br s)- 7 6，87-OCH33.82(s)55.7 7附表18 化合物17～19的600MHz1H和150MHz13C NMR数据17(DMSO-d6) 18(DMSO-d6)19(DMSO-d6))Positions HMBC HMBCHMBCδH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCH1 - 104.1 - 104.2 -104.22 - 148.8 - 147.8 -147.53 - 116- 116.3 - 1164 7.68(s) 120.8 4b，2，9a，3-CHO 1 7.57(s) 120.14b，2，9a，3-CH31 7.51(s) 119.7 4b，2，9a，3-CH314a - 116.1 - 116.2 -116.54b - 123.2 - 116.7 -115.65 7.48(d 2.0) 102.3 6 7，8a，4a 8 7.76(d8.5) 119.7 7，9a，4a 8 7.64(d8.5) 119.6 7，9a，4a 86 - 1536.70(dd8.5，1.5)107.1 7 4b，8 6.55(d8.5) 107.9 7 4b，87 6.89(dd2.0，9.0)112.7 6 5，8a - 157.4 -155.38 7.28(d9.0) 110.9 6，4b 6.88(d 1.5) 94.77 4b，6 6.76(s) 96.47 4b，68a - 134.5 - 141- 141.39a - 135.8 - 135- 134.8N-H 10.87(br s) -8a，9a 4a，4b 11.00(br s) -8a，9a 4a，4b 10.82(br s)- 8a，9a4a，4b10 6.87(d10) 117.7 1 2，9a，126.67(d9.5) 117.8 1 2，9a，12 6.84(d 9.5) 117.9 1 2，9a，1211 5.75(d10) 128.6 12 1，13，145.76(d9.5) 129 12 1，13，14 5.75(d9.5) 128.9 12 1，13，1412 - 75.4 - 75.4 -75.213 1.41 6H(s) 27.3 12 11，14 1.40(s) 27.312 11，141.40 6H(s)27.3 12 11，1414 1.41 6H(s) 27.3 12 11，13 1.40(s) 27.312 11，131.40 6H(s)27.3 12 11，133-CH32.22 3H(s) 15.732，4 2.22(s) 15.832，4 2.20 3H(s)15.8 3 2，46-OCH33.81 3H(s) 55.46 - -7-OCH3- 3.81(s) 55.2 7 - -7-OH 9.18(br s) - 7 6，8附表19 化合物20～22的600MHz1H和150MHz13C NMR数据20(in CDCl3) 21(in DMSO-d6)22(in DMSO-d6)Positions HMBC HMBC HMBCδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHδH(J in δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCH1 - 104.2 - 104.9 - 112.12 - 150- 151.8 - 127.23 - 118.5 6.70(d8.0)109.7 - 1304 7.68(s) 121.2 2，9b，3-CH3 1 7.94(d8.0)120.94b，2，9a，3-CHO 1 7.50(s) 124.84b，2，9a，3-CHO 14a 116.7 116.5 - 124.14b - 124- 123.1 - 123.95 7.92(d8.5) 119.2 7，9a 8 8.56(s) 122.8 7，8a，4a 8 7.66(d8.5) 127.2 7，8a，4a 86 7.19(dd8.5，8.0)119.3 4b，8 - 128.46.60(dd8.5，1.5)120.9 5，7 8，4b7 7.32(dd8.0，8.0)124.2 5，9a 7.85(d8.0)125.58 5，8a - 127.5 85，8a8 7.36(dd8.0) 110.4 4b，6 7.56(d8.0) 111 6，4b6.83(d1.5) 112.46，4b8a - 139.5 - 143.7- 141.69a - 134.9 - 137.2- 144.7N-H 7.80(br s) - 11.87(br s) - 8a，9a4a，4b 10.86(br s) -8a，9a 4a，4b3-CH3 2.37(s) 16 32，4 --2.25(s) 15.73 2，410 6.63(d10.0) 117.5 1 2，12，9b 6.70(d10) 117.412，12，9b 6.92(d10) 118.3 1 2，12，9b11 5.65(d10.0) 128.5 1215.81(d10) 128.812 1 5.70(d10) 127.9 12112 - 78.2 78.3 - 77.413 1.79(m) 40.9 12，14 11，1512-CH3 1.70(m) 40.3 12，14 11，1512-CH3 1.66(m) 40.1 12，14 11，1512-CH314 2.20(m) 22.8 2.08(m) 22.2 2.09(m) 22.215 5.14(t7.0) 124.3 17 5.08(t7.0) 124 175.07(t7.0) 124.1 1716 - 131.7 130.8- 130.617 1.69(s) 25.6 16 15，18 1.60(s) 25.3 16 15，18 1.59(s) 25.316 15，1818 1.61(s) 17.5 16 15，17 1.55(s) 17.4 16 15，17 1.51(s) 17.216 15，1712-CH31.46 3H(s) 25.9 12 11，1311.39(s) 25.8 12 11，13 1 1.37(s) 25.412 11，13 16-CHO 10.01(s) 191.86 5，7- -7-OH 9.22(br s) - 76，8附表20 化合物23～25的600MHz1H和150MHz13C NMR数据23(in DMSO-d6) 24(in CD3COCD3) 25(in CD3COCD3)Positions HMBCHMBC HMBCδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCH1 - 180.1- 180 - 180.12 6.62(d1.0) 131.6 4，9a，3-CH36.46(q 1.5) 132.2 4，9a，3-CHO 6.48(q1.5) 132.4 4，9a，3-CHO3 -148 - 148.1- 148.44 - 183.1- 184.1 184.24a - 115.4- 117.4- 117.24b - 123.6- 118.5- 119.15 8.04(d8.0) 121.6 7，8a，4a 8 7.94(d7.5) 123.7 7，8a，4a8 7.99(d7.5) 123.7 7，8a6 7.30(dd8.0，8.0)123.8 7 4b，8 6.46(dd7.5，1.5)115.78，4b 6.97(dd7.5，2.0)115.9 7 8，4b7 7.38(dd8.0，8.0)126.2 5，8a - 157.9- 160.58 1.52(d8.0) 113.8 7 6，4b 6.99(d1.5) 98.3 7 6，4b 7.06(d2.0) 95.9 7 6，4b8a - 137.4- 140.1- 145.19a - 135.9- 135.8- 140N-H12.8(br s) - 8a 4a，4b11.23(br s) - 11.42(br s) -3-CH32.06(d1.0) 15.6 3 2，4 2.08(d1.5) 15.7 3 2，4 2.08(d1.5) 15.8 3 2，47-OH -- 8.67(br s) - - -7-OCH34.09(s) 55.8 7附表21 化合物26～27的600MHz1H和150MHz13C NMR数据(in CD3COCD3)2627Positions HMBCHMBCδH(J in Hz) δC2JCH3JCH4JCHNOE｀s δH(J in Hz)δC2JCH3JCH4JCH1- 180- 179.92- 143- 142.83- 146.4 - 146.44- 184- 183.94a - 117.3 - 117.44b - 125.1 - 125.25 8.16d(7.0)123.2 4b7，8a，4a 8 68.28d(6.5)123.2 4b7，8a，4a 86 7.28dd(7.0，6.0) 124.6 5，7 4b，8 8a 5，7 7.41dd(6.5，6.5) 124.7 5，7 4b，8 8a7 7.34dd(6.0，7.0) 127.3 6，8 5，8a 4b 6，8，57.47d(6.5，6.5) 127.4 6，8 5，8a 4b8 7.56d(7.0) 114.46，4b 57，6 7.69d(6.5)114.5 6，4b 58a- 138.8 -138.89a- 137.1 -137N-H - 11.76(br s)-3-CH31.74 3H s13.5 32，41，2｀，4a 4，3｀-CH31.85s13.5 32，41，2｀，4a1｀ - 143.5 -146.42｀ - 119.4 6.98 109.14，9a，3-CH33｀ - 127.6 -127.64｀ 6.77s 113.2 2，9a，3-CH3 3-CH3-120.34a｀ - 123.3 -122.74b｀ - 123.8 -123.65｀ 7.63d(7.0) 121.6 4b｀ 7｀，8a｀，4a｀ 8｀ 6｀7.76dd(6.5，1.0) 121.5 4b｀7｀，8a｀，4a｀ 8｀6｀ 6.79dd(7.0，6.5)119.6 5｀，7｀ 8｀，4b｀ 8a｀5｀，7｀6.93dd(6.5，6.5，1.0)119.8 5｀，7｀ 8｀，4b｀ 8a｀7｀ 7.14dd(6.5，6.5)128.9 8｀ 5｀，8a｀ 4b｀6｀，8｀7.28dd(6.5，6.5，1.0)125.9 8｀ 5｀，8a｀ 4b｀8｀ 7.41d(6.5) 112.2 6｀，4b｀ 7｀，6｀7.54dd(6.5，1.0) 112.26｀，4b｀8a｀ - 141.3- 141.29a｀ - 129 - 129.4N｀-H11.5br s10.43 br s-1｀-OH(OCH3) - 4.05s55.93｀-CH32.10 3H s 19.2 3｀ 2｀，4｀ 1｀，23-CH32.30s19.53｀ 2｀，4｀1｀，2附表22 化合物28的600MHz1H和150MHz13C NMR数据(in DMSO-d6)HMBCPositions δH(J in Hz)δC2JCH3JCH3JCHNOE′s1，1′ - 104.52，2′ - 147.23，3′ - 115.44，4′ 7.61s 119.4 2，9a，4b，3-CH31 3-CH34a，4a′ - 117.54b，4b′ - 113.65，5′ 7.55s 101.2 7，8a，4a，8′ 66，6′ - 104.9 5，77，7′ - 143.3 6，8，58，8′ - 142.6 7，68a，8a； - 134.99a，9a′ - 134.7NH，NH′ 9.82br s - 8a、9a4a、4b3-CH3，3′-CH32.23s 15.9 3 2，41 4，3′-CH37-OH，7′-OH 7.99br s -7 6，88-OCH3，8′-OCH33.93s 56.4 810，10′ 7.05d(9.5) 119.11 2，9a，1211，11′ 5.56d(9.5) 127.7121，13，1412，12′ - 74.813，13′ 1.36s 27.4 1214，11 1014，14′ 1.35s 27 1213，11 10附表23 化合物29的600MHz1H和150MHz13C NMR数据(in CDCl3)PositionsHMBCδH(J in Hz) δC2JCH3JCH3JCH1-108.72-151.73-120.447.64 s 119.82.9a4a -117.54b -125.157.88d(8.0) 119.77，8a，4a67.07dd 8.0，7.5) 119.64b，877.23dd(7.5，8.0) 124.75，8a87.44d(8.0) 111.86，4b8a-141.79a-139.5N-H --3-CH32.32 3H s16.8 2，410 3.46d(9.5) 38.1 1，11，16 211 2.71dd(9.0，9.0) 40.5 1312-8512-CH31.38 3H s26.7 12 11，1313，13′ 1.66m，2.09m 40.814，14′ 1.73m，1.80m 26.315 2.54m48.116 -40.917 1.58 3H s34.9 16 11，15，1818 0.64 3H s19.1 16 11，15，1权利要求
1.可作为细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂或抗癌剂的药物，其特征是该药物的活性成分是咔唑类生物碱衍生物或其盐，所述咔唑类生物碱衍生物为如下所示29个化合物。
2.权利要求1所述的可作为细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂或抗癌剂的药物，其特征是所述咔唑类生物碱衍生物中优选的是化合物4～8和化合物14～22，或这些化合物的盐。
3.权利要求1所述的可作为细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂或抗癌剂的药物，其特征是该药物中含有一种或二种以上所述咔唑类生物碱衍生物或其盐的组合物。
4.权利要求3所述的可作为细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂或抗癌剂的药物，其特征是所述含有一种或二种以上咔唑类生物碱衍生物或其盐的组合物优选的为化合物4与14的组合物和化合物4与29的组合物。
5.权利要求1所述的可作为细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂或抗癌剂的药物的制备方法，其特征为用乙醇或60-70％的乙醇提取黑果黄皮的茎皮或枝叶，得粗浸膏；用有机溶剂萃取该浸膏，得到提取物；将该提取物经反复的硅胶和Sephadex LH-20柱层析、反复的制备硅胶薄层层析、反相制备HPLC和重结晶，分离出浸膏中的咔唑类生物碱衍生物，配之以药物可接受的辅剂，制备而成。
全文摘要
本发明涉及可作为细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂或抗癌剂的咔唑生物碱类药物及其制备方法。本发明发现从植物黑果黄皮中分离出的29个咔唑类生物碱衍生物或它们的盐可用于制备抗癌药物或制备细胞周期抑制剂或细胞凋亡诱导剂。本发明的咔唑生物碱类药物的制备方法是用乙醇或含水乙醇提取黑果黄皮的干燥茎皮或枝叶,得粗浸膏,用有机溶剂萃取,经反复的柱层析、制备硅胶薄层层析、反相制备HPLC和重结晶等操作,分离出浸膏中的咔唑类生物碱衍生物,配之以药物可接受的辅剂,制备而成。
文档编号C07D209/00GK1357327SQ01123988
公开日2002年7月10日 申请日期2001年8月10日 优先权日2001年2月9日
发明者崔承彬, 蔡兵, 阎少羽, 赵庆春, 张冬云, 姚新生, 曲戈霞 申请人:崔承彬