本發(fā)明涉及丹參酮ⅡA的新型衍生物及其制備方法和應(yīng)用,屬于生物化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
化療是惡性腫瘤綜合治療策略中的關(guān)鍵一環(huán),其藥物治療反應(yīng)性明確影響患者預(yù)后。研發(fā)新型抗腫瘤藥物,就成為腫瘤治療研究的重要方向。高遷移率族蛋白-1(HMGB1)在腫瘤發(fā)生發(fā)展的各個核心環(huán)節(jié)均發(fā)揮重要作用。多種惡性腫瘤存在HMGB1基因過表達,且與惡性腫瘤的預(yù)后相關(guān)。此外,已有研究發(fā)現(xiàn)HMGB1是膿毒癥中重要的炎癥因子。HMGB1作為一種重要的炎癥介質(zhì)和致炎細胞因子,是啟動和維持炎癥瀑布式反應(yīng)的中心分子,與多種炎癥性疾病和自身免疫性疾病的發(fā)病機制關(guān)系密切。因此,研發(fā)新型HMGB1作用抑制劑,不僅對于炎癥相關(guān)治療具有重要作用,尤其是作為抗腫瘤藥物,將為提高惡性腫瘤藥物化療以及綜合治療效果提供新的選擇。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供丹參酮ⅡA的新型衍生物及其制備方法和應(yīng)用,其中,該新型衍生物不僅能夠有效抑制腫瘤細胞增殖,而且對多種腫瘤細胞均有抑制作用,并且對正常細胞沒有明顯影響作用,制備該新型衍生物的方法簡便、快捷,所得到的化合物純度高、不含其它雜質(zhì),且經(jīng)過反復(fù)驗證,可得到高純度、性質(zhì)穩(wěn)定的化合物。
為了實現(xiàn)上述目標(biāo),本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
丹參酮ⅡA的新型衍生物,其特征在于,分子式:C18H20O4,Mass:300.14,結(jié)構(gòu)式:
制備前述的丹參酮ⅡA的新型衍生物的方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟一、合成
(1)將前體Angene 024-021-75與BBr3在CH2Cl2中反應(yīng)4h,反應(yīng)溫度為-78℃至常溫,生成產(chǎn)物TSA518,其中,
前體Angene 024-021-75的分子式:C13H18O,Mass:190.14,結(jié)構(gòu)式:
產(chǎn)物TSA518的分子式:C12H16O,Mass:176.12,結(jié)構(gòu)式:
(2)在丙二酸和85%P2O5存在的情況下,將產(chǎn)物TSA518與多聚磷酸混合,在75℃條件下反應(yīng)3h,生成產(chǎn)物TSA519,其中,
產(chǎn)物TSA519的分子式:C15H16O3,Mass:244.11,結(jié)構(gòu)式:
(3)在甲苯/乙醇存在的情況下,將產(chǎn)物TSA519與氯丙酮、乙酸/醋酸銨混合,回流24h,通過串聯(lián)烷基化/分子內(nèi)醛醇縮合反應(yīng),生成產(chǎn)物TSA520,其中,
產(chǎn)物TSA520的分子式:C18H18O3,Mass:282.13,結(jié)構(gòu)式:
(4)向產(chǎn)物TSA520中加入含有5%KOH的乙醇溶液,回流3h,產(chǎn)物TSA520被KOH水解,生成開放環(huán)的復(fù)合物TSA521,其中,
產(chǎn)物TSA521的分子式:C18H20O4,Mass:300.14,結(jié)構(gòu)式:
步驟二、純化
采用反相-HPLC法,將生成的產(chǎn)物過C18柱,過柱純化,以含有0.05%三氟乙酸的水為流動相,通過含有0.05%三氟乙酸的水:含有0.05%三氟乙酸的甲醇,配比從70:30至30:70線性洗脫至少30min,,流速1.0mL/min,洗脫至28min左右即可分離得到產(chǎn)物TSA521。
本發(fā)明的有益之處在于:
(一)新型衍生物
高遷移率族蛋白-1(HMGB1)在腫瘤發(fā)生發(fā)展的各個核心環(huán)節(jié)均發(fā)揮重要作用。多種惡性腫瘤存在HMGB1基因過表達,且與惡性腫瘤的預(yù)后相關(guān),本發(fā)明制備得到的新型衍生物能夠直接靶向HMGB1,有效抑制多種腫瘤細胞增殖,而且對于正常細胞沒有明顯影響,這對于研發(fā)新型抗腫瘤藥物,為提高惡性腫瘤藥物化療以及綜合治療效果提供了新的選擇。
(二)制備方法
通過化學(xué)合成、反相-HPLC純化制備該新型衍生物,方法穩(wěn)定、簡捷、易行。
經(jīng)過反復(fù)驗證,使用該方法所得到的化合物性質(zhì)穩(wěn)定,純度高,能夠有效抑制HMGB1活性,并具備進行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的潛力。
附圖說明
圖1是制備丹參酮ⅡA的新型衍生物的流程圖;
圖2是TSA521與HMGB1親和力分析圖;
圖3(a)是TSA521在100μM劑量下,MCF-7細胞的增殖情況;
圖3(b)是對照組MCF-7細胞的增殖情況;
圖4(a)是TSA521在50μM劑量下,Hela細胞的增殖情況;
圖4(b)是對照組Hela細胞的增殖情況;
圖5(a)是TSA521在100μM劑量下,HepG2細胞的增殖情況;
圖5(b)是對照組HepG2細胞的增殖情況;
圖6(a)是TSA521在100μM劑量下,正常的人HuPBMCs的增殖情況;
圖6(b)是對照組正常的人HuPBMCs的增殖情況。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
一、丹參酮ⅡA的新型衍生物的結(jié)構(gòu)
本發(fā)明提出的丹參酮ⅡA的新型衍生物,記為TSA521,其分子式:C18H20O4,Mass:300.14,結(jié)構(gòu)式:
二、制備方法
步驟一、合成
(1)將前體Angene 024-021-75與BBr3在CH2Cl2中反應(yīng)4h,反應(yīng)溫度為-78℃至常溫,生成產(chǎn)物TSA518。其中,
前體Angene 024-021-75的分子式:C13H18O,Mass:190.14,結(jié)構(gòu)式:
產(chǎn)物TSA518的分子式:C12H16O,Mass:176.12,結(jié)構(gòu)式:
經(jīng)計算,產(chǎn)物TSA518的得率為85%。
(2)在丙二酸和85%P2O5存在的情況下,將產(chǎn)物TSA518與多聚磷酸(PPA)混合,在75℃條件下反應(yīng)3h,生成產(chǎn)物TSA519。其中,
產(chǎn)物TSA519的分子式:C15H16O3,Mass:244.11,結(jié)構(gòu)式:
經(jīng)計算,產(chǎn)物TSA519的得率為30%。
(3)在甲苯(或乙醇)存在的情況下,將產(chǎn)物TSA519與氯丙酮、乙酸(或醋酸銨)混合,回流24h,通過串聯(lián)烷基化反應(yīng)(或者分子內(nèi)醛醇縮合反應(yīng)),生成產(chǎn)物TSA520。其中,
產(chǎn)物TSA520的分子式:C18H18O3,Mass:282.13,結(jié)構(gòu)式:
經(jīng)計算,產(chǎn)物TSA520的得率為80%。
(4)向產(chǎn)物TSA520中加入含有5%KOH的乙醇溶液,回流3h,產(chǎn)物TSA520被KOH水解,生成開放環(huán)的復(fù)合物TSA521。其中,
產(chǎn)物TSA521的分子式:C18H20O4,Mass:300.14,結(jié)構(gòu)式:
經(jīng)計算,產(chǎn)物TSA521的得率為55%。
2、純化
采用反相-HPLC法,將生成的產(chǎn)物過C18柱(phenomene×primesphers 5 C18 MC.11DA.250×45mm),過柱純化,以含有0.05%三氟乙酸的水為流動相,通過水(含有0.05%三氟乙酸):甲醇(含有0.05%三氟乙酸),配比從70:30至30:70線性洗脫至少30min,流速1.0mL/min,洗脫至28min左右即可分離得到產(chǎn)物TSA521。
經(jīng)鑒定,產(chǎn)物TSA521的m/z=300.14,在283.8nm處有最大光吸收值,對應(yīng)的化學(xué)分子式為C18H20O4,結(jié)構(gòu)式為:
三、功能分析
1、TSA521HMGB1親和力分析:
我們利用表面等離子體共振分析技術(shù)對TSA521與HMGB1的親和能力進行了研究。
圖2是TSA521與HMGB1親和力分析圖。
由圖2可知:表面TSA521與HMGB1具有良好的親和力。
2、抑瘤效應(yīng):
利用多種腫瘤細胞,我們對TSA521的腫瘤生物學(xué)效應(yīng)進行了研究。
圖3(a)是TSA521在100μM劑量下,MCF-7細胞的增殖情況。
圖4(a)是TSA521在50μM劑量下,Hela細胞的增殖情況。
圖5(a)是TSA521在100μM劑量下,HepG2細胞的增殖情況。
圖6(a)是TSA521在100μM劑量下,正常的人HuPBMCs的增殖情況。
圖3(b)、圖4(b)、圖5(b)和圖6(b)是對照組的增殖情況。
由上述8幅圖可知:在給予TSA521(劑量分別為50μM、100μM)的情況下,多種腫瘤細胞,包括MCF-7、Hela、HepG2等,其增殖受到明顯的抑制;但對于正常的人外周血單個核細胞(HuPBMCs),應(yīng)用同等劑量的TSA521,細胞增殖并未受到明顯影響。
初步的研究證實,TSA521對多種腫瘤細胞具有明確的抑制作用,但對正常細胞沒有明顯的影響。
結(jié)論:本發(fā)明的丹參酮ⅡA的新型衍生物(TSA521)可以應(yīng)用在制備抑制胃癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、肝癌、肺癌等腫瘤的藥物中。
需要說明的是,上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。