一种别嘌醇衍生物及其在制备抗肿瘤药物中的用途技术领域
本发明涉及一种别嘌醇衍生物式(Ⅳ)及其在制备抗肿瘤药物中的用途,尤其涉及
一种别嘌醇衍生物式(Ⅳ)在肝癌、肺癌、神经胶质瘤、胃癌、卵巢癌、乳腺癌、白血病中的应
用。
背景技术
癌症为生命科学领域重大议题,恶性肿瘤严重威胁着人类的生存质量成为人类健
康的第一杀手。多年来人类一直在不断的进行抗肿瘤药物的研究,寻找新型高效、低毒的抗
肿瘤药物一直是国内外医药研发的热点。世界各国对抗肿瘤药物的筛选都非常重视,投入
了大量的人力、物力、财力,每年都有大量的化合物(化学合成、天然产物和微生物发酵产
物)经过抗肿瘤药物筛选。小分子化合物在肿瘤研发中具有重要地位。每年都有大量的小分
子化合物实体被设计出来并进行不同适应症药物的活性筛选,但是由于设计化合物的初始
目的和设计者研究兴趣的不同,很多化合物的开发并不全面,很多优秀的药理药效功能不
能得到开发,另一方面,由于新设计的化合物一般都以化合物专利的形式进行保护,更加广
泛地用途开发对于非专利权人存在专利壁垒,商业价值低。
申请号为200980139583.3,发明名称为吡唑并[3,4]嘧啶-4-基衍生物及其治疗糖
尿病和肥胖症的用途的专利中公开了本发明化合物结构式
还公开了化合物的结构确证数据及其在糖尿病和肥胖症方面的用途。
发明内容
本发明的目的在于提供一种别嘌醇衍生物式(Ⅳ)及其在制备抗肿瘤药物中的用
途,尤其涉及一种别嘌醇衍生物式(Ⅳ)在肝癌、肺癌、神经胶质瘤、胃癌、卵巢癌、乳腺癌、白
血病中的应用。别嘌醇衍生物式(Ⅳ)
(Ⅳ)
表示的化合物、其盐或其溶剂化合物。
进一步地,式(Ⅳ)在制备抗肿瘤药物中的用途。
进一步地,所述肿瘤为恶性肿瘤,所述恶性肿瘤为实体瘤或非实体瘤。
优选地,所述实体瘤为肝癌、肺癌、神经胶质瘤、胃癌、卵巢癌、乳腺癌,所述非实体
瘤为白血病。
进一步地,式(Ⅳ)在制备肿瘤并发血小板减少药物中的用途。
进一步地,式(Ⅳ)在制备治疗Bel-7402细胞引起的脾脏肿大药物中的用途。
进一步地,式(Ⅳ)与卡培他滨联合应用。
本发明没有对别嘌醇衍生物式(Ⅳ)或包含别嘌醇衍生物式(Ⅳ)的组合物的施用
方式进行特别限制,代表性的施用方式包括(但并不限于):口服、肠胃外(静脉内、肌肉内或
皮下)、和局部给药。用于口服给药的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂和颗粒剂。在这
些固体剂型中,别嘌醇衍生物式(Ⅳ)与至少一种常规惰性赋形剂(或载体)混合,如柠檬酸
钠或磷酸二钙,或与下述成分混合:(a)填料或增容剂,例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露
醇和硅酸;(b)粘合剂,例如羟甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯
胶;(c)保湿剂,例如甘油;(d)崩解剂,例如琼脂、碳酸钙、马铃薯淀粉或木薯淀粉、藻酸、某
些复合硅酸盐、碳酸钠;(e)缓溶剂,例如石蜡;(f)吸收加速剂,例如季胺化合物;(g)润湿
剂,例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯;(h)吸附剂,例如高岭土;(i)润滑剂,例如滑石、硬脂酸
钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠。胶囊剂、片剂和丸剂中,剂型也可包含缓冲
剂。
其中,胃肠道给药制剂是目前最为常见的用药形式,且实验操作方便,因此,本发
明具体实施方式中采用灌胃给药进行别嘌醇衍生物式(Ⅳ)的药效试验,但这并不表示,别
嘌醇衍生物式(Ⅳ)抗肿瘤的用药形式仅限于胃肠道给药,本领域技术人员可以根据别嘌醇
衍生物式(Ⅳ)的物理化学性质,结合现代制剂技术和病患的实际需要,将其制备成注射剂、
头皮吸收制剂、植入制剂等多种制剂,从而扩大其给药途径,并提高药物靶向性或有效避免
不必要的毒副作用。
用于口服给药的液体剂型包括药学上可接受的乳液、溶液、悬浮液、糖浆或酊剂。
除了活性化合物外,液体剂型可包含本领域中常规采用的惰性稀释剂,如水或其它溶剂,增
溶剂和乳化剂,例知乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺
以及油,特别是棉籽油、花生油、玉米胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油或这些物质的混合物
等。
除了这些惰性稀释剂外,组合物也可包含助剂,如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味
剂、矫味剂和香料。
除了活性化合物外,悬浮液可包含悬浮剂,例如乙氧基化异十八烷醇、聚氧乙烯
山梨醇和脱水山梨醇酯、微晶纤维素、甲醇铝和琼脂或这些物质的混合物等。
用于肠胃外注射的组合物可包含生理上可接受的无菌含水或无水溶液、分散液、
悬浮液或乳液,和用于重新溶解成无菌的可注射溶液或分散液的无菌粉末。适宜的含水和
非水载体、稀释剂、溶剂或赋形剂包括水、乙醇、多元醇及其适宜的混合物。
用于局部给药的本发明化合物的剂型包括软膏剂、散剂、贴剂、喷射剂和吸入剂。
活性成分在无菌条件下与生理上可接受的载体及任何防腐剂、缓冲剂,或必要时可能需要
的推进剂一起混合。
本发明化合物可以单独给药,或者与其他药学上可接受的其他药物联合给药。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和手段,在不脱离本发
明上述基本技术思想前提下,还可以做出其他多种形式的修改、替换或变更。
具体实施方式
本发明具体实施方式中所使用别嘌醇衍生物式(Ⅳ)结构鉴定结果与中国专利(申
请号为200980139583.3)公开一致。HPLC测定纯度在95%以上。
实施例1:MTT(噻唑蓝)法测定别嘌醇衍生物式(Ⅳ)对不同肿瘤细胞的抑制作用。
一、细胞株
人肺癌细胞A549,人肝癌细胞SMMC-7721,人肝癌细胞Bel-7402,人神经胶质细胞瘤细
胞U251,人大细胞肺癌细胞NCI-H460,人胃腺癌细胞BGC-823,人胃腺癌细胞SGC-7901,人卵
巢腺癌细胞SK-OV-3,人乳腺癌细胞MCF-7,人慢性髓系白血病细胞K562。
二、主要溶液配制:
1.PBS缓冲液:
NaCl 8g、KCl 0.2g、Na2HPO4 1.44g、KH2PO4 0.24g,调ph 7.4,定容1L。
2.胰蛋白酶溶液:
0.25%的胰蛋白酶+0.02%EDTA,用PBS缓冲液配制,0.22μm滤膜过滤除菌,4℃备用。
3.RPMI 1640细胞培养液:
(1)10.4g/包RPMI 1640培养粉溶至三蒸水中,磁力搅拌20min;
(2)加2g NaHCO3,继续搅拌10min;
(3)加青霉素溶液(2×105U/mL)0.5mL,链霉素溶液(2× 105U/mL)0.5mL;
(4)加100ml灭活胎牛血清;
(5)加1mol/L HCl,调PH至7.2,定容1L;
(6)过滤除菌。
4.受试药物梯度溶液:
(1)别嘌醇衍生物式(Ⅳ)梯度溶液:别嘌醇衍生物式(Ⅳ)用少量DMSO溶解后(最终DMSO
含量在0.1%以内),用RPMI 1640细胞培养液配置成100μg/ml,对半稀释配置成8个浓度梯
度,即:128、64、32、16、8、4、2、1μg/ml,用前配制。
(2)顺铂梯度溶液:顺铂注射液用RPMI 1640细胞培养液配置成100μg/ml,对半稀
释配置成8个浓度梯度,即128,64,32,16,8,4,2,1μg/ml,用前配制。
三、实验分组:
待测药物组(参见实验步骤部分)
阳性对照药物组(与药物试验组相比,加入浓度梯度的待测药物改为加入浓度梯度的
顺铂)
对照组(与药物试验组相比,加入浓度梯度的待测药物改为加入不含药物的RPMI 1640
细胞培养液)
空白组(与对照组相比,不加细胞)
四、实验步骤:
1.取对数生长期的细胞,胰蛋白酶消化,RPMI 1640细胞培养液调细胞悬液浓度为6×
104个/mL。在96孔培养板中每孔加细胞悬液100μL,置37℃,5% CO2培养箱中培养24h,细胞贴
壁。
2.移走RPMI 1640细胞培养液,加入浓度梯度的待测药物的RPMI 1640细胞培养液
100μL,每个浓度设6个平行孔。将加药后的96孔板置于37℃,5% CO2培养箱中培养48h,倒置
显微镜下观察药物的作用效果。
3.96孔板离心后弃去培养液,小心用PBS冲2~3遍后,再加入含0.5% MTT的RPMI
1640细胞培养液100μL,继续培养4h。
4.移走上清,每孔加入150μL二甲基亚砜,置摇床上低速振荡10min,使formazan结
晶充分溶解。
5.在酶联免疫检测仪490nm处测量各孔的光密度(OD值)。
6.平行孔OD值以mean±SD表示,计算抑制率公式:[(OD对照组-OD空白组)-(OD药物实验组-
OD空白组)]/(OD对照组-OD空白组)*100%。
7.采用GraphPad Prism 5数据处理软件,通过绘制量效曲线计算半数抑制浓度
(IC50)。
五、实验结果
别嘌醇衍生物式(Ⅳ)对10种人肿瘤细胞株均有很好的体外抑制作用,IC50(见表1)均
在14μg/ml之内。与阳性药顺铂相比较,对A549、U251、SK-OV-3、MCF-7、K562抑制尤为敏感,
对SMMC-7721、SGC-7901、Bel-7402、NCI-H460和BGC-823抑制效果弱于顺铂。MTT法同样测定
别嘌醇衍生物式(Ⅳ)吡啶替换为苯环的化合物对A549、K562、U251、Bel-7402、NCI-H460的
抑制作用,结果显示敏感性远低于别嘌醇衍生物式(Ⅳ)。
表1 式(Ⅳ)和顺铂对10种人肿瘤细胞IC50值
实施例2:Bel-7402肝癌移植瘤小鼠模型研究
一、建立人肝癌裸鼠异体移植癌模型
SPF级Balb/c裸鼠,雄性,4周龄,取经人Bel-7402肝癌细胞裸鼠移植成瘤,再经裸鼠传
代2代以上的瘤块,剪成约2*2*2mm,采用套管针接种于裸鼠腋部皮下,建立人肝癌裸鼠异体
移植癌模型。
二、给药方案
用游标卡尺测量每个动物瘤的长和宽,按公式:V=1/2*ab2计算瘤体积,待瘤体积长至
约100mm3开始给药,所有动物按瘤体积随机分为模型组、阳性药卡培他滨组(400mg/kg)、式
(Ⅳ)高(100mg/kg)、中(50mg/kg)、低(25mg/kg)剂量组,联合用药组(卡培他滨100mg/kg和
式(Ⅳ)25mg/kg),每组8只,各组灌胃给药,剂量均为l0ml/kg,1次/d,连续给药14d。
三、检测指标及数据分析
1.一般指标
观察给药后动物行为、反应、饮食及死亡情况,称量动物体重。所有组别在给药前1天
(d0)和第16天取血前(d16)称量体重。
2.外周血细胞检测
第16天摘眼球取血,取0.2ml于0.5mlEP管(先加20μL EDTA-2K)中,上下颠倒混勾,血球
仪计算外周血细胞情况,包括白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血小板(PLT)数目。
3.脏器系数
摘眼球取血后取肝脏、肾脏、脾脏称重,按以下公式计算脏器系数。脏器系数(%)=脏器
重量/体重*100%。体重指第16天取血前体重。
4.瘤重及抑瘤率
摘眼球取血后,剥取瘤块,分析天平称瘤重,按以下公式计算抑瘤率。
抑瘤率%=(模型组平均瘤重-给药组平均瘤重)/模型组平均瘤重*100%。
5.数据分析
采用GraphPad Prism 5数据处理软件对检测结果进行数据分析。
四、检测结果
1.一般指标
所有组别给药后小鼠未出现死亡,小鼠行为、反应、饮食方面亦未发现明显异常。各组
别与模型组比较体重均未出现显著性差异(P>0.05)。不同组别Bel-7402肝癌移植瘤小鼠体
重情况见表2。
表2 不同组别Bel-7402肝癌移植瘤小鼠体重情况(n=8)
注:*与模型组比较P<0.05 **与模型组比较P<0.01
2.外周血细胞检测
与模型组比较,其他各组别WBC和RBC计数无显著性差异,式(Ⅳ)高剂量组PLT计数显著
高于模型组。说明式(Ⅳ)高、中、低剂量组和联合用药组不影响WBC和RBC,式(Ⅳ)高剂量组
能够引起PLT数量的升高。由于模型组PLT数量显著低于正常值,所以PLT数量的升高为有益
效果。Bel-7402肝癌移植瘤小鼠外周血情况见表3。
表3 不同组别Bel-7402肝癌移植瘤小鼠外周血情况(n=8)
注:*与模型组比较P<0.05 **与模型组比较P<0.01 ***与模型组比较P<0.001
3.脏器系数
与模型组比较,其他各组别肝脏系数和肾脏系数无显著性差异,式(Ⅳ)高、中剂量组和
联合用药组脾脏系数显著低于模型组。说明式(Ⅳ)高、中、低剂量组和联合用药组不影响肝
脏系数和肾脏系数,式(Ⅳ)高、中剂量组和联合用药组能够引起脾脏系数降低。不同组别
Bel-7402肝癌移植瘤小鼠脏器系数见表4。
表4 不同组别Bel-7402肝癌移植瘤小鼠脏器系数(n=8)
组别
肝脏系数
肾脏系数
脾脏系数
模型组
5.92±0.72
1.61±0.21
0.77±0.1
卡培他滨组
6.03±0.28
1.53±0.17
0.72±0.21
式(Ⅳ)高剂量组
6.01±0.62
1.57±0.17
0.5±0.09**
式(Ⅳ)中剂量组
5.78±0.54
1.63±0.2
0.53±0.1*
式(Ⅳ)低剂量组
5.9±0.36
1.73±0.13
0.75±0.14
联合用药组
5.99±0.52
1.66±0.14
0.47±0.1***
注:*与模型组比较P<0.05 **与模型组比较P<0.01
4.瘤重及抑瘤率
与模型组比较,各组别瘤重均显著性降低,说明抑瘤效果显著。式(Ⅳ)高剂量组抑瘤率
高于卡培他滨组,联合用药组抑瘤率与卡培他滨组相当。不同组别Bel-7402肝癌移植瘤小
鼠瘤重及抑瘤率见表5。
表5 不同组别Bel-7402肝癌移植瘤小鼠瘤重及抑瘤率(n=8)
组别
瘤重(g)
抑瘤率(%)
模型组
1.25±0.21
-
卡培他滨组
0.7±0.22***
44.0%
式(Ⅳ)高剂量组
0.63±0.2***
49.6%
式(Ⅳ)中剂量组
0.85±0.16**
32.0%
式(Ⅳ)低剂量组
0.9±0.14*
28.0%
联合用药组
0.69±0.24***
44.8%
注:*与模型组比较P<0.05 **与模型组比较P<0.01 ***与模型组比较P<0.001
据研究表明,裸鼠移植肿瘤模型与临床治疗的药物治疗效果有明显的相关性,可以较
好的预报药物的临床疗效。由此可以推知,式(Ⅳ)可以作为抗肿瘤药物应用。联合用药组采
用低剂量的式(Ⅳ)和卡培他滨各检测结果说明式(Ⅳ)联合卡培他滨作为抗肿瘤药物应用
具有更优的疗效、或者等同疗效下可以降低卡培他滨用量。此外,式(Ⅳ)高剂量组明显升高
血小板数量说明可应用于制备肿瘤并发血小板减少药物中。