本發(fā)明屬于抗腫瘤藥物領域,具體涉及二芳基甲酮化合物在制備抗腫瘤藥物中的應用。
背景技術:
惡性腫瘤是一種嚴重威脅人類健康的常見病和多發(fā)病,人類因惡性腫瘤而引起的死亡率居所有疾病死亡率的第二位,成為僅次于心血管疾病的第二號“殺手”。2013年初,全國腫瘤登記中心發(fā)布的一版《2012中國腫瘤登記年報》表明,中國每年新發(fā)癌癥病例約312萬,因癌癥死亡人數(shù)超過200萬,這意味著每1分鐘有6個人被確診為癌癥。目前全國癌癥發(fā)病趨勢嚴峻,發(fā)病率與死亡率呈持續(xù)上升趨勢。癌癥已成為嚴重威脅人類生命安全和影響人類生活質量的重大問題之一,由此而引發(fā)的問題也越來越成為社會經濟發(fā)展的負擔。
目前,腫瘤的治療方法主要有手術治療、放射治療和藥物治療(化學治療),但很大程度上仍是以藥物治療為主。多數(shù)常見實體瘤如肺癌、肝癌、結腸癌及胰腺癌等仍缺乏有效藥物,不少抗腫瘤藥物在臨床應用過程中產生耐藥性。隨著社會的科技進步,人類對癌癥的認知已逐漸清晰,對某些癌癥的預防和早期診斷的方法、技術和理論也日趨成熟,但尚不能完全治愈癌癥,只能非常有限地延長癌癥病人的存活時間。因此,新型抗腫瘤藥物的研發(fā)勢在必行,不斷開發(fā)高效低毒的新型抗腫瘤藥物,成為當前一項具有重要意義的研究工作。
二芳基甲酮化合物是一類重要的添加劑和化工中間體。早在20世紀50年代。二芳基甲酮化合物已在歐美等發(fā)達工業(yè)化國家得到廣泛的應用。主要應用于塑料、醫(yī)藥、香料及電子工業(yè)等領域。在醫(yī)藥產品方面,二芳基甲酮化合物是抗組胺藥哌克昔林、發(fā)作性睡眠治療藥莫達非尼以及新型強效腦血管擴張藥氟苯桂嗪等的中間體。在香料方面,因為其具有玫瑰的香味,常被用作香料定香劑,同時還作為許多香水和皂用香精的原料。我國對二芳基甲酮化合物的開發(fā)應用起步較晚。直到20世紀90年代才陸續(xù)有二芳基甲酮裝置建成投產。本申請人所在項目組自主合成了系列二芳基甲酮化合物,并于2016年在期刊Tetrahedron Letters公開了這些化合物的制備方法。未對其生物學活性進行評價。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀,提供系列二芳基甲酮類化合物及其藥學上可接受的鹽在制備抗腫瘤藥物中的應用,所述二芳基甲酮類化合物為下式之一:
進一步地,本發(fā)明提供的二芳基甲酮類化合物藥學上可接受的鹽是鹽酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽及有機酸鹽,如甲磺酸鹽、三氟甲磺酸鹽、醋酸鹽、三氟乙酸鹽、苯甲酸鹽。
進一步地,所述的二芳基甲酮類化合物優(yōu)選為式M11、M13、M15、M126、M131、M132,所述的藥物為治療肝癌、肺癌、乳腺癌、耐阿霉素的乳腺癌、胃癌、宮頸癌、神經膠質瘤的藥物。
進一步地,所述的藥物為治療宮頸癌的藥物。
進一步地,所述的二芳基甲酮類化合物優(yōu)選為式M131、M132,所述的藥物為治療肝癌、肺癌、乳腺癌、耐阿霉素的乳腺癌、胃癌、宮頸癌、神經膠質瘤的藥物。
進一步地,所述的二芳基甲酮類化合物優(yōu)選為M131、M132,所述的藥物為治療耐阿霉素的乳腺癌的藥物。
本發(fā)明的二芳基甲酮類化合物及其藥學上可接受的鹽作為活性成分與常規(guī)藥用載體制成藥物組合物。
本發(fā)明的二芳基甲酮類化合物及其藥學上可接受的鹽可通過常規(guī)方法制備成各種實用型藥劑,如顆粒劑、片劑、丸劑、膠囊、注射劑、懸浮劑或乳劑的藥物。
本發(fā)明通過對所述的二芳基甲酮類化合物體外抗腫瘤活性評價、引起的腫瘤細胞病變效應及引起的腫瘤細胞凋亡活性評價,證實所述的二芳基甲酮類化合物具有很好的抑制不同種腫瘤細胞增殖的作用,對于陽性對照藥物5-Fu和DOX呈現(xiàn)耐藥性的MCF-7/ADR腫瘤細胞同樣呈現(xiàn)了強的抑制效果。
本發(fā)明所涉及的二芳基甲酮類化合物的制備,參照文獻Tetrahedron Letters 2016,57,90–94的方法,具體以過渡金屬鈀為催化劑,以苯乙炔為酰化試劑,在吡啶的鄰位誘導作用下,在芳環(huán)的鄰位進行芳?;玫阶罱K酰化產物。
鑒于該類化合物的制備過程簡單易行,原料價格低廉,易于獲?。幌盗谢衔锟梢酝ㄟ^構效關系研究來尋求其抗腫瘤作用靶點,為進一步藥物開發(fā)提供有價值的導向作用。因此,本發(fā)明所述的二芳基甲酮類化合物為新藥篩選提供了基礎。
附圖說明
圖1系列二芳基甲酮化合物(40μg/mL)對于不同腫瘤細胞的抑制活性。
圖2 M131(20μg/mL)、M15(40μg/mL)引起的腫瘤細胞HepG2、Hela、C6、MCF-7、MCF-7/ADR的病變效應。
圖3化合物M131、M15、5-Fu濃度依賴的抑制腫瘤細胞HepG2、Hela、C6的活性。
圖4化合物5-Fu(100μg/mL)、M131(10μg/mL)、M15(20μg/mL)引起的腫瘤細胞Hela凋亡檢測圖。
具體實施方式
通過以下詳細說明結合附圖可以進一步理解本發(fā)明的特點和優(yōu)點。所提供的實施例僅是對本發(fā)明方法的說明,而不以任何方式限制本發(fā)明揭示的其余內容。
在下文中,如果未特別說明,本發(fā)明所用材料和操作方法是本領域公知的?!緦嵤├?】化合物的體外抗腫瘤活性評價
供試腫瘤細胞:人類肝癌細胞HepG2、人類肺癌細胞A549、人類乳腺癌細胞MCF-7、耐阿霉素的人類乳腺癌細胞(MCF-7/ADR)、人類胃癌細胞SGC-7901、人類宮頸癌細胞Hela、人類神經膠質瘤細胞C6。
細胞培養(yǎng):GIBCO DMEM培養(yǎng)基,10%胎牛血清和0.01%L-谷氨酰胺配制成培養(yǎng)液。培養(yǎng)的細胞株置于37℃、5%CO2飽和濕度下常規(guī)培養(yǎng)傳代,實驗均用處于對數(shù)生長期的細胞。
體外抗腫瘤活性評價(MTT法):
將以上腫瘤細胞分別鋪板96孔板,在37℃,5%CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)長滿單層后,棄去細胞培養(yǎng)液,分別加含不同濃度測試化合物的細胞維持液繼續(xù)培養(yǎng),以未經藥物作用的細胞作為空白對照,以抗腫瘤藥物5-氟尿嘧啶(5-Fu)及阿霉素(DOX)為陽性對照,每組設8個復孔,繼續(xù)培養(yǎng)48h獲72h。顯微鏡目測并分別記錄細胞狀況,每孔加MTT(5mg/mL)30μl繼續(xù)培養(yǎng)4h,棄上清液,每孔加30μlDMSO,37℃孵育10min,酶標儀檢測492nm波長處的吸光值(A492)。按以下公式計算平均抑制率:
抑制率=(細胞對照組平均OD492值-藥物組平均OD492值)/細胞對照組平均OD492值)×100%。
測試結果表明,上述所有二芳基甲酮化合物對于Hela、C6、HepG2、SGC-7901、A549、MCF-7、MCF-7/ADR腫瘤細胞增殖都有較強的抑制活性,其半數(shù)抑制濃度IC50如下表1所示。其中化合物M11、M13、M15、M-126、M131、M132具有最強的抑制效果,對于七種測試腫瘤細胞的平均IC50≤20μg/mL。
對于MCF-7/ADR腫瘤細胞,不僅對照藥物DOX表現(xiàn)出了耐藥性,另一種對照藥物5-Fu也表現(xiàn)出了耐藥性,阿霉素和5-Fu對于MCF-7/ADR腫瘤細胞的半數(shù)抑制濃度(IC50)均超過了100μg/mL。而我們合成的系列二芳基甲酮化合物對于MCF-7/ADR腫瘤細胞仍然有很好的抑制效果,其中活性最好的化合物M131、M132,其IC50分別為3.9μg/mL和2μg/mL。除此以外,DOX對于其他六種腫瘤細胞有超強的抑制效果,平均IC50為2.5μg/mL,與M131、M132(對于七種腫瘤細胞的平均IC50為5.7μg/mL和5.2μg/mL)在相當水平,優(yōu)于其他化合物。而5-Fu對于其他六種腫瘤細胞平均IC50為31.1μg/mL,與我們合成的化合物M-128μg/mL(平均IC50為31.1μg/mL),M130(平均IC50為39.9μg/mL),M149(平均IC50為34.5μg/mL),M14(平均IC50為25.6μg/mL)在同一抑制水平,除此之外我們合成的其他化合物均比5-Fu具有對各種腫瘤細胞更強的抑制效果。
表1系列二芳基甲酮化合物對于多種腫瘤細胞的抑制活性
表1中:a IC50:半數(shù)抑制濃度。IC50<20μg/mL記為+++,IC5020~50μg/mL記為++,IC50>50μg/mL記為+.b Dox,阿霉素,陽性對照;c 5-Fu,5-氟尿嘧啶,陽性對照。
40μg/mL系列二芳基甲酮化合物對于不同腫瘤細胞的抑制活性如圖1所示。在40μg/mL時對于所有腫瘤細胞都表現(xiàn)出極強的抑制效果,其中對于A549細胞的抑制效應相對較差。在所有化合物中,M131、M132顯示出最強的抗腫瘤活性。陽性對照藥物5-Fu對于各種腫瘤細胞的抑制率相對較低,而另一種陽性對照藥物DOX則除了對于MCF-7/ADR無明顯的抑制效應外,對其他所有腫瘤細胞具有超強的抑制活性。
代表化合物M131、M15以及陽性對照藥物5-Fu濃度依賴的抑制不同腫瘤細胞的活性如圖2所示。M131、M15對所有腫瘤細胞呈現(xiàn)濃度依賴的抑制活性,在足夠濃度的情況下可以達到使腫瘤細胞完全凋亡致死的效果。對照藥物5-Fu呈現(xiàn)濃度依賴性不強,整體在5到40μg/mL時,對于腫瘤細胞抑制活性增加不明顯,呈現(xiàn)比較均一的抑制效果。
【實施例2】化合物引起的腫瘤細胞病變效應
我們進一步用顯微鏡拍照記錄了代表化合物M131、M15引起的Hela、C6、HepG2、MCF-7、MCF-7/ADR腫瘤細胞的細胞病變效應。具體實施方法如下:
將對數(shù)生長期的Hela、C6、HepG2、MCF-7、MCF-7/ADR腫瘤細胞分別鋪板24孔板,在37℃,5%CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)長滿單層后,棄去細胞培養(yǎng)液,分別加含20μg/mL M131、40μg/mL M15測試化合物細胞維持液繼續(xù)培養(yǎng),48h時顯微鏡目測并拍照細胞病變情況。
化合物引起的腫瘤細胞病變效應如圖3所示。顯微鏡下未做處理的腫瘤細胞生長良好,貼壁牢固,形態(tài)飽滿,邊緣界限清晰。20μg/mL M131、40μg/mL M15處理48h即導致所有的腫瘤細胞凋亡,細胞以不同形式變圓,從培養(yǎng)板脫落??梢奙131、M15對于多種腫瘤細胞強的抑制生長效應。
【實施例3】化合物引起的腫瘤細胞凋亡活性評價
本申請人進一步實施了化合物誘導腫瘤細胞凋亡試驗,試驗情況如下:對數(shù)生長期的Hela細胞鋪板24孔板,長滿單層后加入含10μg/mL M131、20μg/mLM15,100μg/mL陽性對照藥物5-Fu的細胞維持液孵育,設定不加藥物處理的細胞對照,大約48h后,收集細胞,運用Annexin V-FITC/PI凋亡檢測試劑盒在流式細胞儀上進行細胞凋亡的檢測。
實驗結果如圖4所示表明,10μg/mL M131、20μg/mL M15可以強效誘發(fā)以上被檢測腫瘤細胞的凋亡。在Hela細胞中,未做處理的陽性對照細胞凋亡率為3.2%,M131、M15處理48h分別促使98.2%以及88.8%的細胞發(fā)生凋亡,而陽性對照藥物5-Fu處理的Hela細胞凋亡率僅為71.3%。
綜上所述,本發(fā)明中系列二芳基甲酮化合物具有很好的抑制不同種腫瘤細胞的增殖作用,對于陽性對照藥物5-Fu和DOX呈現(xiàn)耐藥性的MCF-7/ADR腫瘤細胞同樣呈現(xiàn)了強的抑制效果,顯示了大的應用潛力。如果進一步在臨床上進行研究,有希望制備有效對抗腫瘤疾病的藥物。