氧化的类胡萝卜素、视黄酸类和相关共轭多烯，及衍生的用作细胞分化诱导剂、细胞抑制**制造技术

作为类胡萝卜素代表的β－胡萝卜素、蕃茄红素和角黄素，和至少，做为视黄酸类代表的视黄酸，经充分氧化后产生的物质，就氧化的β－胡萝卜素模型而言，具有用于抗细胞增殖、肿瘤、和致瘤病毒的无毒性活性试剂的性质，而且具有细胞分化促进剂的性质。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术涉及氧化的类胡萝卜素、视黄酸类和相关共轭多烯及其一些衍生物，该衍生物具有诱导细胞分化、抑制细胞、和抗肿瘤的性质，用作化学治疗和化学预防(Chemopreven-tive)试剂，更具体地，涉及通过对类胡萝卜素、视黄酸类和相关共轭多烯的完全氧化及随后的处理而获得的衍生物。
技术介绍
类胡萝卜素和视黄酸类是天然产物，其含有许多共轭多烯链。胡萝卜素类具有大量的碳-碳双键共轭系统，该共轭系统导致了其变化绚丽的色彩。许多类胡萝卜素和视黄酸类天然产物，具有生物活性。例如，类胡萝卜素族(最著名的，β-胡萝卜素、或维生素A原，是食物中的含量最丰富的类胡萝卜素之一)中的某些烃是视黄醇(维生素A的一种形式)的来源；类胡萝卜素可能通过使单氧灭活从而保护植物免受光敏氧化的损伤；流行病学的证据表明类胡萝卜素的引入与某些类型癌症的发生率负相关(Peto et al，Nature，1981，290，201-208)。已有人证明类胡萝卜素和视黄酸类能抑制一些试验诱导的动物肿瘤的发育(N.I.Krinsky.Actions ofCarotenoids in Biological Systems，Annu.Rev.Nutr.13，561-587(1993)；Matthews-Roth，Curr.Top.Nutr.Dis.〔NewProt.Roles Select.Nutr.〕，1989，22，17-38；Pure Appl.Chem.，1985，57，717-722)；进行了许多饮食干涉(interven-tion)研究以试图确定补充β-胡萝卜素作为无毒的能有效降低癌症死亡率的饮食抗致癌因子的效能，而且最近已开始检验β-胡萝卜素与降低冠状心脏病的发生率有关的可能性；近期的临床数据已证明用相关化合物(视黄酸类-视黄酸，视黄醇和视黄酰胺(retinamides))作为治疗和预防试剂在抗癌治疗中起作用(皮肤癌、头和颈癌、肺和膀胱癌，急性前髓细胞白血病、粘膜白斑病和脊髓发育不良综合症；D.L.Hill and C.J.Grubs，Retinoids and Cancer Prevention，Annu.Rev.Nutr.1992，12，161-181)；最后，β-胡萝卜素在组织内低氧压条件下具有抗氧化剂的性质(Burton and Ingold，β-Carotenean unusual type of Lipid antioxidant，Science，1984，224，569-573)。类胡萝卜素、视黄酸类和相关共轭多烯能和分子氧(O2)发生反应，因此，其在食物贮存期间，即使在降低的温度下也可能会被氧化降解。因类胡萝卜素较大，含有更多的双键共轭系统，它们比视黄酸类更易于与氧起反应。然而，除作为β-胡萝卜素生物氧化的产物得到的维生素A外，类胡萝卜素、视黄酸类、和相关共轭多烯氧化降解的产物及其潜在的生理活性，极少受到注意。Mordi等，β-胡萝卜素自动氧化的探索性研究，发表于Tetrahedron Letters，1991，32(33)，4203-4206，检验了β-胡萝卜素自我引发的自动氧化期间形成的产物。该论文得出结论β-胡萝卜素自动氧化早期阶段的主要产物鉴定是环氧化物、β-紫香硐、β-apo-13-胡萝卜素酮，视黄醇，和相关羰基化合物；在最终的混合物中，短链羰基化合物占多数。Mordi等的另一篇论文“Oxidative Degradation of β-carotene and β-Apo-8′-carotenal”发表于Tetrahedron Vol.49，No.4，pp.911-928，1993年1月22日，指出β-胡萝卜素与分子氧发生的自我引发的氧化产生环氧化合物、二氢呋喃、羰基化合物、二氧化碳、痕量的醇类，和其它一些化合物。该论文，由本专利技术的专利技术人之一共同署名创作，也提及了特别是在β-胡萝卜素氧化的后期，经常自溶液中沉淀出来的一些聚合/寡聚物。该论文没有公开该聚合/寡聚物的性质。本专利申请源于我们的上述观点，即类胡萝卜素的生物活性并不是来源于类胡萝卜素本身，而是来源于它们在活体内氧化产生的一种或多种产物。视黄酸类由于其氧化力，虽然不如类胡萝卜素容易，也被包括在内。氧化的视黄酸类的生物活性明显不同于已知的视黄酸类本身的活性。本专利技术概述在导致本专利技术的研究的早期已发现在至少某些底物与，以分子基准计，(比底物)大几倍的氧量反应的条件下(在此以后称之为充分氧化的方法)，β-胡萝卜素、角黄素或视黄酸与氧(O2)反应所得的混合物，在细胞培养中，能诱导癌衍生的和病毒转化的哺乳动物细胞以稍慢的方式增殖，该增殖方式对正常细胞是无毒的。而且，已证明几个经该处理的细胞系发生了细胞分化，也就是说，癌样细胞最终获得了正常细胞的许多特征。还发现由β-胡萝卜素充分氧化所得的混合物能以无毒的方式，抑制或阻碍小鼠体内肿瘤的生长。建议在能有效得到含寡聚或聚合组分的条件下，用氧来氧化类胡萝卜素、视黄酸类或相关共轭多烯。类胡萝卜素、视黄酸类或共轭多烯，以固态或溶于有机溶剂，与氧进行该氧化反应。基于下面描述的实验室的试验，相信由β-胡萝卜素、角黄素、蕃茄红素、视黄酸氧化所得的氧化的混合物(和其寡聚/聚合组分)和其部分氧化的混合物是有效的抗-增殖和抗-肿瘤试剂及分化诱导剂。在该研究的早期没有确定该聚合成分的结构式。有证据表明由β-胡萝卜素、角黄素或视黄酸氧化所形成的聚合体具有聚过氧化物结构并含有酸性基团。说到本专利技术的天然产物的问题。会察觉在自然状态下氧化期间聚合组分的形成可能会受到阻抑，因非分离的类胡萝卜素和视黄酸类受如维生素E的抗氧化剂的保护而免受氧化。然而，在有维生素E存在的溶液里氧化β-胡萝卜素所得的极性物质(分离时聚合形式存在)，在体外细胞培养试验中的活性与由非抑制氧化条件下所得的该聚合物的活性一样。与类胡萝卜素和视黄酸类的分子量相比，本专利技术的混合物的许多聚合组分的分了量相对低些。为此，该物质被称为寡聚体和聚合物。为简便说明起见，用术语“聚合体”、或“聚合物”定义该物质。在导致本专利技术的研究工作的第二期已证明由上面定义的充分氧化所得的本专利技术的混合物可根据分子量对其进行分级分离。例如可通过溶剂沉淀或凝胶渗透色谱来进行该分级分离。如此所得的某些馏分还可根据其极性进一步分级分离(亚分级分离)。已发现如此所得的许多馏分和亚馏分，及其所含的某些化合物，表现出的抗肿瘤、细胞抑制和/或细胞分化活性，可与该研究工作第一期所定义的混合物的各自的活性相当或更高。分离了一特别的化合物，2-甲基-6-氧化-2，4-庚二烯醛，并发现其表现出细胞抑制和抗肿瘤性质。该化合物可通过分级分离本专利技术的充分氧化的混合物(氧化的β-胡萝卜素)得到，或通过常规合成方法得到。作为反式-视黄酸的氧化所得产物，以前已有过该经合物的报道，Oyler等，“Characterization of autoxidation products of retinoic acid”，发表于Tetrahedron Vol.45，No.25，pp.7679-7694，1989。附图的详细描述附图中附图说明图1表示充分氧化的β-胡萝卜素的反相高压液相色谱(HPLC)的分离/分析；图2图解描述充分氧化的β本文档来自技高网...

【技术保护点】
类胡萝卜素、视黄酸类或相关共轭多烯衍生的氧化混合物，用于细胞分化的无毒诱导剂、细胞抑制剂和抗肿瘤剂，该混合物通过类胡萝卜素、视黄酸类或相关共轭多烯化合物与氧反应形成，其中氧的消耗量，按分子基准计，比类胡萝卜素、视黄酸类，或相关共轭多烯化合物消耗的量大几倍。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：格雷厄姆伯顿，詹努兹达罗斯尤斯卡，詹妮菲普斯，普莱伯海特阿亚，
申请(专利权)人：加拿大国立研究会，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]