生物活性蕃荔素和衍生物制造技术

本发明专利技术描述了从蕃荔枝科植物Ａｓｉｍｉｎａ ｔｒｉｌｏｂａ和Ｇｏｎｉｏｔｈａｌａｍｕｓ ｇｉｇａｎｔｅｕｓ分离得到的新型蕃荔素和这些蕃荔素的衍生物以及其它蕃荔素的衍生物。生物活性环状甲醛缩醇衍生物是从具有１，２－，１，４－，或１，５－二醇的蕃荔枝科蕃荔素制备的。非相邻双－四氢呋喃（ＴＨＦ）蕃荔素是从较早以前从Ｇｏｎｉｏｔｈａｌａｍｕｓ ｇｉｇａｎｔｅｕｓ中分离得到的不饱和单－ＴＨＦ蕃荔素制备的。本发明专利技术中实质上纯的蕃荔素和蕃荔素的衍生物对人实体瘤细胞系显示和阿霉素等效的或比阿霉素更有效的细胞毒性，并且它们显示有效的杀虫活性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天然产物的分离、鉴定、衍生化和用途。具体讲，本专利技术涉及基本纯净形式细胞毒性蕃荔枝科蕃荔素(acetogenin)，某些酯和蕃荔素环化醚衍生物。
技术介绍
和概述近年来，抗白血病蕃荔枝科蕃荔素，uvaricin(来自Uvariaacuminata)的生物活性的导向分离一直鼓舞着人们对蕃荔枝科植物化学的日益增加的兴趣。蕃荔素为C35-C39的化合物，典型地含有两个长链烃链，其中之一把末端2，4-二取代的γ-内酯连接到一个不同数目的四氢呋喃(THF)环上。该烃链含有若干个可以是羟基，乙酰氧基和/或酮的含氧部分。近来，报道了含有双键的单环蕃荔素，无THF环的环氧化合物，既无环氧化合物，又无THF环的化合物。这些有趣的较新的化合物支持蕃荔枝科蕃荔素起源于以前提出的蕃荔素，并对其生源提供了附加的线索。至今已发现的所有的蕃荔素含有多个立体中心，这些立体中心的阐明经常遇到使人胆怯的立体化学问题。因它它们的腊状性质，蕃荔素不能产生适合于X-射线单晶衍射分析的晶体。环联结点的相对立体化学，已通过天然化合物与合成模型化合物比较的方法典型地被测定了。已经证明这样的方法对蕃荔素的测定是非常宝贵的。近来，蕃荔素甲醇中心的绝对立体化学已借助合成模型化合物和其甲氧基氟甲基苯基乙酸(MPTA)酯(Mosher esters)的高磁场核磁共振(NMR)分析进行了测定。大多数蕃荔枝科蕃荔素具有很强的生物活性。但是这些化合物的作用方式直到1991年才被Londernausen等推定(Pesticide Science，33，427-438(1991))，这些化合物抑制氧化磷酸化了的线粒体的复合物1，其抑制活性数倍于鱼藤酮的活性。根据本专利技术提出了新型的细胞毒的蕃荔素和蕃荔素衍生物。本专利技术中，得自泡泡树(Asimina triloba)的一组蕃荔素，以通式CH3(CH2)3-R2-R1表示，其中R1代表下式基团 R2为选自以下式(I)，(II)，(III)，(IV)，和(V)的二价基团 和其乙酰化衍生物。本专利技术另一个实施例提供了实质上纯净的化合物及其乙酰化衍生物，所述化合物通式为CH3(CH2)11-R3-(CH2)5R1’，其中R1’为下式基团 R3选自(VI)和(VII)。 其中-R3-为二价基团(VI)的化合物被命名为goniocin，系得自Goniothalamus giganteus的天然存在的蕃荔素。其中-R3-为二价基团(VII)的化合物是通过先前报道过的蕃荔素gigantetronenin(也是从Goniothalamus giganteus中分离出来的)的环氧化和随后的酸催化环化而制备的，该化合物具有上述通式，其中-R3-为化学式(VII’)的二价基团。 本专利技术的另一个方面是指在其结构中至少有一个1，2-二醇，1，4-二醇和/或1，5-二醇部分结构的蕃荔素的新型环状的甲醛缩醇(formaldehyde acetal)衍生物。这些蕃荔素包括本领域公认的蕃荔素bullatalicin，bullatanocin，squamocin，squamostatin A，gigantetrocin和goniothalamicin。环状分子内甲醛缩醇衍生物是用蕃荔素为起始物质与2-3倍摩尔的氯化三甲基甲硅烷和二甲亚砜反应而制备的。双环甲醛缩醇能由具有二个独立的1，2-，1，4-，或1，5-二醇部分的蕃荔素生成。这些环状蕃荔素的制备对促进立体化学结构的阐明很有意义。另外，这些蕃荔素衍生物能提高对某些人癌细胞株的细胞毒性。生物活性和选择性的提高能改善许多天然蕃荔素的可利用性。本专利技术进一步提供了含有治疗肿瘤患者有效量的蕃荔素的药物制剂。此处所用的蕃荔素化合物的有效量定义作对患者施用后能抑制肿瘤细胞的生长，杀死恶性肿瘤细胞，减小肿瘤的体积或大小，或使被治疗肿瘤患者的肿瘤完全消除的化合物的量。因此根据本专利技术，基本上纯净的化合物能利用药学上能被接受的载体配制成适合对需要溶瘤治疗的患者口服或非肠胃道给药的剂型。对患者施用的有效量一般地取决于机体的表面积，患者的体重，和患者的状况。1996年Freirecch，E.J.等(Cancer Chemother.，Rep，50(4)219(1996))叙述了动物和人的剂量关系(以机体表面每平方米的毫克量为基础)。体表面积可根据患者的身高和体重大概测定(见E.G.Scientific Tables，Geigy Pharmaceuticals，Ardley，New York，pages 537-538(1970))。优选剂量水平也取决于主治医生对患者所患的特定癌症性质和患者的全身状况的评估。本蕃荔素化合物的抗肿瘤有效剂量范围为患者每千克体重约1-200微克，更优选的剂量范围为患者每千克体重约2-100微克。正如本领域技术人员所知，有效剂量也是变动的，它取决于给药途径，辅形剂的用法和与其它治疗物包括其它抗癌药和放疗联合使用。本专利技术的药物制剂可以经非肠胃道途径施用，包括皮下，腹膜内，肌肉和静脉给药。非胃肠道给药剂型的实例包括活性物质溶于等渗盐水，5％葡萄糖或其它众所周知的药剂上能够接受的液体载体的水溶液。本实施方案一个优选的方面是将蕃荔素化合物溶于含有5％二甲亚砜和10％Cremphor EL(Sigma化学公司)的盐溶液中。附加的增溶剂如环糊精，所述的环糊精与本专利技术中的蕃荔素化合物形成专一的，更可溶的复合物，或如本领域技术人员熟知其它增溶剂，它们能被用作传递蕃荔素化合物的药物赋形剂。或者将本专利技术的蕃荔素化合物经化学修饰的提高水溶性。本专利技术的化合物也能利用大家熟知的方法制成适合于其它给药途径的剂型。药物组合物可被配制成口服剂型，例如胶囊剂，软囊剂(gelseal)或片剂。胶囊剂可以包括任何大家熟知的药剂上可以被接受的物质，如明胶或纤维素衍生物。片剂可以根据常规方法通过将活性蕃荔素和固体载体以及本领域技术人员熟知的润滑剂的混合物进行压制而制成。固体载体的实例包括淀粉、蔗糖和膨润土。本专利技术中的化合物也能以含有乳糖或甘露糖醇作为粘合剂，常规填充剂和成片剂的包衣片或胶囊的形式给药。专利技术详述Bullatacin是最有效的抗肿瘤和杀虫的蕃荔枝科蕃荔素化合物之一，1989年首次报道从Annona bullata中分离得到。Bullatacin的致立体异构物的甲醇中心之正确绝对构型近来通过用1H-和19F-NMR光谱分析Bullatacin’的(S)-和(R)-Moshen酯[甲氧基(三氟甲基)苯基乙酸酯或MTPA]衍生物得以确定。Bullatacin在体内(in vivo)显示很强的抗肿瘤活性，例如对具有异种移植的带A2780人卵巢癌的无胸腺鼠在50μg/kg的剂量时其肿瘤生长抑制率(TGI)为67％。Bullatacin抑制癌细胞的生长很可能是通过抑制线粒体电子运送系统而减少ATP的水平。先前已经报道了11个蕃荔枝科蕃荔素从泡泡树的基皮的乙醇提取物中得到。通过盐水小虾致死试验(BST)引导，发现了蕃荔素的两个相关的异构体，Bullatacin的C-15到C-24为苏型反式-苏型-反式-赤式的异构体，Bullatin(1)和Bullanin(2)，后者在C-10和C-30(而不是在C-4)有第三个羟基。 化本文档来自技高网...

【技术保护点】
基本纯净的下式化合物及其乙酰化衍生物：ＣＨ↓［３］（ＣＨ↓［２］）↓［３］－Ｒ↓［２］－Ｒ↓［１］其中Ｒ↓［１］代表下式基团＊＊＊Ｒ↓［２］代表选自下述各式的二价基团：＊＊＊。

【技术特征摘要】
US 1994-6-14 08/259,3831.基本纯净的下式化合物及其乙酰化衍生物CH3(CH2)3-R2-R1其中R1代表下式基团R2代表选自下述各式的二价基团2.基本纯净的下式化合物及其乙酰化衍生物CH3(CH2)11-R3-(CH2)5R1’其中R1’是R3代表选自下述...

【专利技术属性】
技术研发人员：JL麦拉林，古哲明，赵更先，
申请(专利权)人：普渡研究基金会，
类型：发明
国别省市：US[美国]