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Title:
ANTIBIOTIC TETRATHIAZOMYCIN A AND PREPARATION METHOD THEREOF AND USE IN PREPARATION OF ANTITUMOUR DRUG
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/005408
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided in the present invention are antibiotic Tetrathiazomycin A and the preparation method thereof and the use in the preparation of an antitumour drug. The structural formula of Tetrathiazomycin A is shown as formula (I). The present invention isolated a novel compound Tetrathiazomycin A having an antitumour activity from a fermentation culture of Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652 of the genus Actinomyces, providing a new way of preparing compound Tetrathiazomycin A, and the compound Tetrathiazomycin A of the present invention has a better antitumour activity, so it can be used in an antitumour drug. The present invention also provides a leading compound for the development of antitumour drugs.

Inventors:
JU JIANHUA (CN)
ZHOU XIAO (CN)
HUANG HONGBO (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/087016
Publication Date:
January 09, 2014
Filing Date:
December 20, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SOUTH CHINA SEA INST OCEANOLOG (CN)
JU JIANHUA (CN)
ZHOU XIAO (CN)
HUANG HONGBO (CN)
International Classes:
C07D277/30; A61K31/426; A61P35/00; C12P17/16; C12R1/04
Foreign References:
CN102775427A2012-11-14
Other References:
XIAO, ZHOU ET AL.: "Marthiapeptide A, an Anti-infective and Cytotoxic Polythiazole Cyclopeptide from a 60 L Scale Fermentation of the Deep Sea-Derived Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652", JOURNAL OF NATURAL PRODUCTS, vol. 75, no. 12, 6 December 2012 (2012-12-06), pages 2251 - 2255
YOSHIHIDE MATSUO ET AL.: "Urukthapelstatin A, a Novel Cytotoxic Substance from Marine-derived Mechercharimyces asporophorigenens YM11-542", J. ANTIBIOT., vol. 60, no. 4, 2007, pages 251 - 255, XP008145219, DOI: doi:10.1038/ja.2007.30
CHUNG-MAO PAN ET AL.: "Progress toward the synthesis of Urukthapelstatin A and two analogues", TETRAHEDRON LETTERS, vol. 53, 29 May 2012 (2012-05-29), pages 4065 - 4069, XP028400870, DOI: doi:10.1016/j.tetlet.2012.05.105
TIAN, SHUHONG ET AL.: "Research Progress on Antitumor Natural Produced by Marine Microbes", MICROBIOLOGY REPORT, vol. 34, no. 4, 2007, pages 799 - 803
Attorney, Agent or Firm:
GUANGZHOU KEYUE I.P. LAW OFFICE (CN)
广州科粤专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权利要求书

1、一个含四噻唑的内酰胺化合物 Tetrathiazomycin A或其盐,其结构式如(I) 所示:

( I)

2、一种权利要求 1所述的化合物 Tetrathiazomycin A的制备方法, 其特征在 于,所述的化合物 Tetrathiazomycin A是从方夂线菌 Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652的发酵培养物中制备分离得到的。

3、如权利要求 2所述的化合物 Tetrathiazomycin A的制备方法,其特征在于, 具体步骤如下:

a)制备放线菌 Marinactinospom thermotolerans SCSIO 00652的发酵培养物, 将该发酵培养物的发酵液和菌丝体分离开,发酵液用乙酸乙酯萃取, 乙酸乙酯相 经浓縮后得到浸膏 A;

b )浸膏 A经正相硅胶柱层析, 以氯仿 /甲醇作为洗脱剂,从体积比 100: 0-1: 1进行梯度洗脱, 收集氯仿 /甲醇体积比 92: 8-1: 1梯度洗脱下来的馏分 Fr.5-8, 再经硅胶柱层析, 用乙酸乙酯 /甲醇作为洗脱剂, 从体积比 94: 6-8: 2进行梯度 洗脱,收集体积比 9: 1-8: 2洗脱的组分 Fr.5-8-l,再经 ODS反相中压液相色谱, 以体积分数从 10%~100%的甲醇 /水梯度洗脱, 收集体积分数 80~90%的甲醇 /水 梯度洗脱下来的馏分, 最后经高效液相色谱纯化后得到 Tetrathiazomycin A。

4、 如权利要求 3所述的制备方法, 其特征在于, 所述的 a) 步骤的放线菌

Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652的发酵培养物是通过下述方法制备 的:

将活化的 Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652接入种子培养基中, 28 °C, 200 rpm, 培养 4 d制得种子液, 将种子液按 10%的接种量接到发酵培养 基中, 28 °C, 200 rpm, 振荡培养 7d, 而制得发酵培养物, 所述的种子培养基和 发酵培养基的配方都为每升培养基中含有淀粉 10 g, (NH4)2S042g, K2HP04 lg, MgS04'7H20 lg, NaCl lg, 蛋白胨 lg, 酵母提取粉 0.5g, trace element solution 0.1 mL, 粗海盐 30 g, 余量为水, pH 7.4。

5、权利要求 1所述的化合物 Tetrathiazomycin A或其盐在制备抗肿瘤药物中 的应用。

6、 如权利要求 5所述的应用, 其特征在于, 所述的抗肿瘤药物为抗神经胶 质瘤药物、 抗乳腺癌药物、 抗肺癌药物或抗肝癌药物。

7、 Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652在制备权利要求 1所述的 化合物 Tetrathiazomycin A中的应用。

Description:
抗生素 Tetrathiazomycin A及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用 技术领域:

本发明属于工业微生物领域, 具体涉及新的抗生素 Tetrathiazomycin A及其 制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用。 背景技术:

恶性肿瘤是目前严重危害人类生命和生活质量 的主要疾病之一,现已成为我 国居民的主要死因, 占死亡原因 20 %以上。 20世纪下半叶以来, 世界恶性肿瘤 与死亡均呈上升趋势, 尤其是 70年代以后, 恶性肿瘤以年均 3 %〜5 %的速度递 增。 世界卫生组织预测, 到 2020年, 将有 2000万新发恶性肿瘤病例, 其中死亡 人数达 1200万, 且绝大部分将发生在发展中国家。 在恶性肿瘤的三大疗法中, 药物治疗占用重要的地位。在合成化学类药物 中多数都是以天然抗肿瘤活性成分 为先导化合物的。据报道, 1984年到 1995年, 天然产物占上市抗肿瘤药物的 60 %以上, 1995- 1999年, 3 个天然产物衍生物作为新的抗肿瘤药物上市, 由此可 见, 天然产物是结构新颖和作用独特的抗肿瘤药物 的重要来源。 目前发现的多肽 类化合物具有广泛的生物学活性,据报道, 含有噻唑环和恶唑环的环肽具有很强 的细胞毒活性, 例如 Urukthapelstatin A对人体肺癌细胞的 IC 5Q 值惊人的达到了 12nM o 发明内容:

本发明的第一个目的是提供一个新的具有抗肿 瘤活性的含四噻唑的内酰胺 化合物 Tetrathiazomycin A或其盐。

本发明的含四噻唑的内酰胺化合物 Tetrathiazomycin A或其盐, 其结构如式 ( I ) 所示:

( D o

本发明的第二个目的是提供化合物 Tetrathiazomycin A的制备方法, 其特征 在于, 所述的化合物 Tetrathiazomycin A 是从放线菌 Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652的发酵培养物中制备分离得到的。

优选通过以下方法从放线菌 Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652 的发酵培养物中制备分离得到 Tetrathiazomycin A, 具体步骤如下:

a)制备放线菌 Man 7a C ^ 9 0ra thermotolerans SCSIO 00652的发酵培养物, 将该发酵培养物的发酵液和菌丝体分离开,发 酵液用乙酸乙酯萃取, 乙酸乙酯相 经浓縮后得到浸膏 A;

b )浸膏 A经正相硅胶柱层析, 以氯仿 /甲醇作为洗脱剂,从体积比 100: 0-1: 1进行梯度洗脱, 收集氯仿 /甲醇体积比 92: 8〜1: 1梯度洗脱下来的馏分 Fr.5-8, 再经硅胶柱层析, 用乙酸乙酯 /甲醇作为洗脱剂, 从体积比 94: 6〜8: 2进行梯度 洗脱,收集体积比 9: 1〜8: 2洗脱的组分 Fr.5-8-1 ,再经 ODS反相中压液相色谱, 以体积分数从 10%〜100%的甲醇 /水梯度洗脱, 收集体积分数 80〜90%的甲醇 /水 梯度洗脱下来的馏分, 最后经高效液相色谱纯化后得到 Tetrathiazomycin A。

所述的 a) 步骤的制备 Man'wact ww/wra thermotolerans SCSIO 00652的发酵 培养物是通过以下方法制备的:将活化的 Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652接入种子培养基中, 28 °C, 200 rpm, 培养 4 d制得种子液, 将种子液按 10%的接种量接到发酵培养基中, 28 °C, 200 rpm, 振荡培养 7d, 而制得发酵培 养物, 所述的种子培养基和发酵培养基的配方都为每 升培养基中含有: 淀粉 10 g, (NH 4 ) 2 S0 4 2g, K 2 HP0 4 lg, MgS0 4 -7H 2 0 lg, NaCl lg, 蛋白胨 lg, 酵母提 取粉 0.5g, trace element solution 0.1 mL, 粗海盐 30 g, 余量为水, pH 7.4。

本发明的第三个目的是提供 Man'wact ww/wra thermotolerans SCSIO 00652 在制备化合物 Tetrathiazomycin A中的应用。 本发明通过实验发现, 本发明的 Tetrathiazomycin A对神经胶质瘤细胞株 ( SF-268 ) , 乳腺癌细胞株 (MCF-7 ) , 人大细胞肺癌细胞株 (NCI-H460 ) 和人 肝癌细胞 (HepG-2 ) 具有较好的细胞毒活性, 其 IC 5Q 分别为 38χ 10— 2 μΜ、 43 10" 2 μΜ 47χ 10— 2 μΜ和 52χ 10— 2 μΜ, 可应用于制备抗肿瘤药物。

因此, 本发明的第四个目的是提供 Tetrathiazomycin A在制备抗肿瘤药物中 的应用。

所述的抗肿瘤药物优选为抗神经胶质瘤药物、 抗乳腺癌药物、抗肺癌药物或 抗肝癌药物。

本发明从放线菌属 Mar^act ww/wra thermotolerans SCSIO 00652的发酵培 养物中分离得到新的具有抗肿瘤活性的化合物 Tetrathiazomycin A, 为化合物 Tetrathiazomycin A的制备开辟了新的途径,并且本发明的化合 Tetrathiazomycin

A具有较好的抗肿瘤活性, 能应用制备抗肿瘤药物中, 为抗肿瘤药物的开发提供 了先导化合物。

本发明的放线菌属 Man'wact ww/wra thermotolerans SCSIO 00652是已知菌 种,公开于非专利文献:探侮放线葡 Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652 遗传操作系统的建立. 李军、 朱清华、 张云、 马俊英、 田新朋、 李文均、 张长生、 鞠建华. 中国抗生素杂志. 2012 ( 2 ) 105〜111。 本申请人保证自申请日起 20年 内向公众提供该 Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652菌株。 附图说明:

图 1是 Marinactinospora thermotolerans. SCSIO 00652的电镜扫描图, 其中图 1A 和图 1B是不同倍数下的电镜扫描图;

图 2是 Tetrathiazomycin A的 X-单晶衍射图。 具体实施方式:

以下实施例是对本发明的进一步说明, 而不是对本发明的限制。

实施例 1 :

Tetrathiazomycin A的分离和制备

1、 培养基 A、种子培养基:每升培养基中含有:淀粉 10 g, (NH 4 ) 2 S0 4 2g, K 2 HP0 4 lg, MgS0 4 '7H 2 0 lg, NaCl lg, 蛋白胨 lg, 酵母提取粉 0.5g, trace element solution 0.1 mL, 粗海盐 30g, 余量为水, pH7.4。 121°C, 灭菌 30 min;

B、 发酵培养基: 配方同种子培养基。 121°C, 灭菌 30min。

2、 发酵

将活化的放线菌属 Marinactinospom thermotolerans . SCSIO 00652 (其电镜扫 描图如图 1所示)接入 6L种子培养基中, 28°C, 200 rpm,培养 4 d制得种子液, 将 6L的种子液接入到 60L发酵培养基中, 28 °C, 200 rpm, 振荡培养 7d, 而制 得发酵培养物。

3、 萃取

发酵培养物先进行离心分离(4000 rmin- 1 , lOmin), 将发酵液和菌丝体分离 开, 发酵液经等体积的乙酸乙酯萃取, 乙酸乙酯层经蒸馏浓縮后得到浸膏 A (20.1g

4、 化合物 TetrathiazomycinA (1) 的提取分离和鉴定

浸膏 A经正相硅胶柱层析(硅胶 100〜200目), 以氯仿 /甲醇作为洗脱剂, 从 体积比 100: 0-1: 1进行梯度洗脱, 收集氯仿 /甲醇体积比 92: 8〜1: 1梯度洗脱 下来的馏分 Fr.5-8, 再经硅胶柱层析, 用乙酸乙酯 /甲醇作为洗脱剂, 从体积比 94: 6-8: 2进行梯度洗脱, 收集体积比 9: 1-8: 2洗脱的组分 Fr.5-8-l, 再经 ODS反相中压液相色谱(S-50 μηι, 12 nm; 100 20 mm, YMC),流速为 15 ml/min, 以体积分数从 10%〜100%的甲醇 /水梯度洗脱 60min, 收集体积分数 80〜90%的甲 醇 /水梯度洗脱下来的馏分, 最后经高效液相色谱 (ODS-A, 250 10 mm, 5 μηι; YMC), 流速为 2.5 ml/min, 以体积分数从 70%〜100%的乙腈 /水梯度洗脱 30min, 在保留时间为 22min得到化合物 1 (TetrathiazomycinA) (16mg)。

通过结构分析,对本发明的从 Mar^actww/wra thermotolerans. SCSIO 00652 的发酵培养物中制备得到的化合物 1 (TetrathiazomycinA) 进行鉴定, 其鉴定结 果如下:

白色固体,其核磁数据归属如表 1所示, 700° (c = 0.2, MeOH 1HNMR (500 MHz, CD 3 OD) 及 13 CNMR(125 MHz,CD 3 OD), 见表 1。 熔点: 115〜116°C。 HR-ESI-MS m/z 666.1382 ([M+H] + , 理论值 666.1444). 其 X-单晶衍射图如图 2 所示。

表 1 : 化合物 1 (Tetrathiazomycin A) 的核磁数据 H-NMR数据于 500MHz测定, 括号 中为偶合常数 (Hz), 13 C-NMR数据于 125MHz测定, 溶剂为氘代甲醇) position , multi. (</ in Hz) HMBC l U- l U COSY

1 171.3, qC

2 6.99, d (8.1) C-l H-3

3 5.50, m 47.1, CH C-5 H-2, 4

4 1.61, d (7.1) 23.0, CH 3 C-3, 5 H-3

5 174.3, qC

7 7.74, s 118.2, CH C-5, 8, 10

8 147.2, qC

10 161.1, qC

12 7.72, s 118.3, CH C-10, C-l 3, C-15

13 148.1, qC

15 161.0, qC

17 7.66, s 122.3, CH C-l 5, C-l 8, C-20

18 148.9, qC

20 161.7, qC

22 3.70, d (10.8) 36.3, CH 2 C-20, 23, 25 H-23

23 4.81, t (10.5) 78.8, CH C-20, 25 H-22

25 170.3, qC

26 8.19, d (10.2) C-25 H-27

27 5.12, td (3.8, 10.8) 56.4, CH C-25, 28 H-26, 28

28 2.98 , dd (11.4, 13.5); 40.3, CH 2 C-27, 29, 30, 34 H-27

3.53, dd (3.8, 13.6)

29 137.1, qC

30/34 7.34, d (7.4) 129.4, CH C-28, 32

31/33 7.27, t (7.4) 128.5, CH C-29, 33

32 7.20, t (7.4) 126.9, CH C-30, 34

35 172.0, qC

36 8.48, d (9.6) C-35 H-37

37 4.70, dd (3.7, 9.6) 58.0, CH C-1, 35, 38, 39, 40 H-36, 38

38 2.12, m 36.6, CH C-41 H-37, 39, 40

39 0.79, dd (7.1, 15.5) 16.0, CH 3 C-37, 38, 40 H-38

40 1.02, m; 1.34, m 24.8, CH 2 H-38, 41

41 0.49, t (7.4) 11.8, CH 3 C-38, 40 H-40 综上所述, 鉴定化合物 1的结构式如式( I )所示, 命名为 Tetrathiazomycin

(1)。

实施例 2: TetrathiazomycinA的抗肿瘤活性测定

测试 TetrathiazomycinA对神经胶质瘤细胞株 SF-268,乳腺癌细胞株 MCF-7, 人大细胞肺癌细胞株 NCI-H460和人肝癌细胞 HepG-2的抑制率和 IC 5Q 值测定。

采用国际通用的肿瘤细胞株, 即: 神经胶质瘤细胞株 (SF-268), 乳腺癌细 胞株 (MCF-7), 人大细胞肺癌细胞株 (NCI-H460) 和人肝癌细胞 (HepG-2)。 试验方法为国际通用的 SRB法: 根据细胞生长速度, 将处于对数生长期的肿瘤 细胞以 180 μΙ7孔接种于 96孔板, 贴壁生长 24小时再加药 (不同浓度的化合物 1的 RPMI-1640溶液) 20 μΙ7孔。每个浓度设 3复孔。 并设相应的 RPMI-1640溶 媒对照及无细胞凋零孔。 肿瘤细胞在 37 。C、 5%的 C0 2 条件下培养 72小时, 倾 去培养液, 每孔加入 50 μΐ,的 50% 冷 TCA固体细胞, 然后采用 0.4%的 SRB染 色 30分钟, 用 1%的乙酸洗涤 5次, 空气干燥。 最后加入 200μΙ7孔的 Tris溶液, 酶标仪 570nm波长测定 OD值。 以顺铂作为阳性对照。 实验结果见表 2:

表 2: TetrathiazomycinA对肿瘤细胞株的抑制作用 (IC 5 。, μΜ)

SF-268 MCF-7 NCI-H460 HepG-2

TetrathiazomycinA 38x10— 2 43x10— 2 47x10— 2 52x10— 2

顺铂 Cisplatin" 20x10— 3 47x10— 4 27 10^ 14x10— 3

Positive control