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权 利 要 求 书 1、 一种苯并吡喃化合物, 其结构式如下式 ( I ) 所示: ( I ); 其中, R1选自氢、 C1〜C4烷基、 各种氨基酸 去掉氨基部分后余下的基团中的一种, R2选自氢、 C1〜C4烷基、 各种氨基酸去掉氨基 部分后余下的基团中的一种, R3选自氢、 C1〜C4烷基中的一种, n为 1〜4中任一整数。 2、 如权利要求 1所述的苯并吡喃化合物, 其特征在于, R1选自氢或者甲基, R2选 自氢或者甲基, R3选自氢或者甲基, n=l或 2。 3、 如权利要求 2所述的苯并吡喃化合物, 其特征在于, 所述苯并吡喃化合物的结 构式如下式 ( II ) 所示: 4、 一种如权利要求 1、 2或 3所述的苯并吡喃化合物的制备方法, 其特征在于, 厦 门链霉菌 treptomyces xiamenensis CGMCC No. 5675的发酵液经提取, 分离, 纯化, 制得所述苯并吡喃化合物。 5、 如权利要求 4所述的苯并吡喃化合物的制备方法, 其特征在于, 所述方法具体 包括如下步骤: A、 所述厦门链霉菌 Streptomyces xia誦 ensis CGMCC No. 5675进行液体发酵 培养, 发酵液经提取, 浓缩, 得总提物; B、 以氯仿-甲醇为洗脱剂, 所述总提物经硅胶柱层析梯度洗脱; 所述梯度洗脱采用 的氯仿与甲醇的体积比依次为 100:1、 70:1、 60:1、 50:1、 30:1、 15:1、 10:1、 5:1、 2:1、 1:1; 流速为 15 秒 /滴, 每个洗脱流份分别接收 200毫升; C、 以甲醇为洗脱剂, 将所述步骤 B中氯仿与甲醇的体积比为 15:1时洗脱得到的组 分凝胶柱层析分离, 流速为 70〜90 秒 /滴, 纯化, 即得所述苯并吡喃化合物。 6、 如权利要求 5所述的苯并吡喃化合物的制备方法, 其特征在于, 步骤 C还包括: 将所述氯仿与甲醇的体积比为 15:1 的洗脱组分的相邻组分进行高效液相色谱分析, 以 所述苯并吡喃化合物在 206nm, 260nm的紫外吸收为准, 合并具有相同吸收的组分; 合 并后的组分继续纯化, 即得所述苯并吡喃化合物。 7、 如权利要求 5或 6所述的苯并吡喃化合物的制备方法, 其特征在于, 步骤 A中, 所述提取具体为:发酵液离心后上清液用乙酸乙酯萃取,残渣用等体积的混合溶剂提取, 合并所述上清液的萃取液和残渣的提取液, 即可; 所述混合溶剂是体积比为 80 : 15 : 5的 乙酸乙酯、 甲醇、 甲酸的混合物。 8、 如权利要求 5或 6所述的苯并吡喃化合物的制备方法, 其特征在于, 步骤 C中, 所述纯化具体为: 将洗脱下来的组分收集, 用高效液相进行纯化, 以乙腈 /水溶液为流 动相, 洗脱梯度为乙腈与水的体积比在 35分钟内由 45 : 55变成 55 : 45。 9、 一种如权利要求 1、 2或 3所述的苯并吡喃化合物在制备抗肺纤维化药物中的用 途。 10、 如权利要求 9所述的用途, 其特征在于, 所述抗肺纤维化药物用于治疗急性呼 吸窘迫综合征、 急性间质性肺炎或特发性肺纤维化慢性型的急性恶化症。 11、 一种抗肺纤维化药物组合物, 其中含有如权利要求 1、 2或 3所述的苯并吡喃 化合物, 或者其药学上可接受的酸或碱的盐, 或者溶剂化合物作为有效成分。 |
本发明属于天然药物化学领域, 具体涉及一种苯并吡喃化合物的制备方法和抗 肺纤 维化的用途。
背景技术
目前, 关于苯并吡喃 benzopyran类化合物, 即厦门霉素, 已有一些文献报道, 如 日文专禾 U [Kawamura, N.; Tsuj i, E.; Watanabe, Y.; Tsuchihashi, K.; Takako, T. Benzopyran derivatives, their manufacture with Streptomyces species, and their use for treatment of asthma and rheumatoid arthritis. Dai ichi Seiyaku Co. , Ltd.; Mercian Corp.: Kyoto, Japan, 7 March 2000. ] 禾口文献 [Xu, M. J.; Liu, X. J.; Zhao, Y. L.; Liu, D.; Xu, Z. H.; Lang, X. M.; Ao, P.; Lin, W. H.; Yang, S. L.; Zhang, Z. G.; Xu, J. , Identification and characterization of an anti-f ibrotic benzopyran compound isolated from mangrove-derived Streptomyces xiamenensis. Mar Drugs 2012, 10, (3), 639—54; Liu, X. J.; Xu, M. J.; Fan, S. T.; Wu, Z.; Li, J.; Yang, X. M.; Wang, Y. H.; Xu, J.; Zhang, Z. G., Xiamenmycin attenuates hypertrophic scars by suppressing local inflammation and the effects of mechanical stress. Invest Derma tol 2013, 133, (5), 1351—60· ] 中, 曾报道了 厦门霉素的提取分离和结构鉴定, 并报道了其具有抗炎、 抗纤维化活性和抗增生性瘢痕 活性的报道。
基因工程菌株 CGMCC No. 5675 为携带利福霉素和链霉素抗性的 Streptomyces xiamenensis,未见从该菌株中分离得到苯并吡喃类 化合物的文献报道。由于厦门霉素 C (本发明的苯并吡喃化合物的俗称)相比厦门 素本身, 失去了氨基酸侧链, 为新颖结 构化合物。首次对该化合物的抗肺纤维化活性 进行测定,发现优于已知化合物厦门霉素。 发明内容
本发明的目的在于提供一种抑制正常人肺成纤 维细胞的增殖能力更强、抗肺纤维化 活性更高的苯并吡喃化合物的制备方法和抗肺 纤维化的用途。本发明首次发现基因工程 菌株 -厦门链霉菌 Streptomyces xiamenensis) CGMCC No. 5675的提取物中能够产生 该苯并吡喃化合物。
所述厦门链霉菌 iStreptomyces xiamenensis 已于 2011年 12月 29日递交 CGMCC 中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中 心保藏,保藏地址为北京市朝阳区北辰西 路 1号院 3号, 中国科学院微生物研究所, 菌种保藏编号为 CGMCC No. 5675。
本发明目的是通过以下技术方案来实现的:
第一方面, 本发明涉及一种苯并吡喃化合物, 其结构式如下式 ( I ) 所示:
( I ); 其中, Rl选自氢、 C1〜C4垸基、 各种氨基酸 去掉氨基部分后余下的基团中的一种, R2选自氢、 C1〜C4垸基、 各种氨基酸去掉氨基 部分后余下的基团中的一种, R3选自氢、 C1〜C4垸基中的一种, n为 1〜4中任一整数。
优选地, R1选自氢或者甲基, R2选自氢或者甲基, R3选自氢或者甲基, n=l或 2。 优选地, 所述苯并吡喃化合物的结构式如下式 (Π)所示:
(Π)。
第二方面, 本发明涉及一种上述的苯并吡喃化合物的制备 方法, 厦门链霉菌 ( Strep tomyces xiamenensis) CGMCC No. 5675的发酵液经提取, 分离, 纯化, 制得所 述苯并吡喃化合物。
优选地, 所述方法具体包括如下步骤:
A、 所述厦门链霉菌 (.Streptomyces xiamenensis) CGMCC No. 5675进行液体发酵 培养, 发酵液经提取, 浓缩, 得总提物;
B、 以氯仿-甲醇为洗脱剂, 所述总提物经硅胶柱层析梯度洗脱; 所述梯度洗脱采用 的氯仿与甲醇的体积比依次为 100:1、 70:1、 60:1、 50:1、 30:1、 15:1、 10:1、 5:1、 2:1、 1:1; 流速为 15 秒 /滴, 每个洗脱流份分别接收 200毫升;
C、 以甲醇为洗脱剂, 将所述步骤 B中氯仿与甲醇的体积比为 15:1时洗脱得到的组 分凝胶柱层析分离, 流速为 70〜90 秒 /滴, 纯化, 即得所述苯并吡喃化合物。
优选地, 步骤 C还包括: 将所述氯仿与甲醇的体积比为 15:1的洗脱组分的相邻组 分进行高效液相色谱分析, 以所述苯并吡喃化合物在 206nm, 260nm的紫外吸收为准, 合并具有相同吸收的组分; 合并后的组分继续纯化, 即得所述苯并吡喃化合物。
优选地, 步骤 A中, 所述提取具体为: 发酵液离心后上清液用乙酸乙酯萃取, 残渣 用等体积的混合溶剂提取, 合并所述上清液的萃取液和残渣的提取液, 即可; 所述混合 溶剂是体积比为 80 : 15 : 5的乙酸乙酯、 甲醇、 甲酸的混合物。
优选地, 步骤 C中, 所述纯化具体为: 将洗脱下来的组分收集, 用高效液相进行纯 化, 以乙腈 /水溶液为流动相, 洗脱梯度为乙腈与水的体积比在 35分钟内由 45 : 55变成 55 : 45。
第三方面,本发明还涉及一种前述的苯并吡喃 化合物在制备抗肺纤维化药物中的用 途。
优选地, 所述抗肺纤维化药物用于治疗急性呼吸窘迫综 合征、 急性间质性肺炎或特 发性肺纤维化慢性型的急性恶化症。
第四方面, 本发明还涉及一种抗肺纤维化药物组合物, 其中含有前述的苯并吡喃化 合物, 或者其药学上可接受的酸或碱的盐, 或者溶剂化合物作为有效成分。
优选地, 所述药物组合物为口服制剂或注射制剂。
本发明具有如下的有益效果:
1、 本发明是从基因工程菌株 -厦门链霉菌 Streptomyces xia垂 ensis CGMCC No. 5675的提取物制得苯并吡喃化合物, 且药物成分天然;
2、 本发明的苯并吡喃化合物具有可抑制正常人肺 成纤维细胞的增殖和活力, 其抗 纤维化活性的有效浓度高达 15 g/ml, 且毒性较低;
3、 现有抗纤维化药物多为激素类, 长期使用具有很大的副作用, 而本发明的苯并 吡喃化合物是区别于激素类药物的活性小分子 , 具有良好的市场应用和推广前景。 附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作 的详细描述, 本发明的其它特 征、 目的和优点将会变得更明显:
图 1为本发明的苯并吡喃化合物-厦门霉素 C的结构图;
图 2为在苯并吡喃化合物-厦门霉素 C抑制人肺成纤维细胞增殖实验中的 CCK-8试 剂染色后的定量示意图。
图 3为在厦门霉素抑制人肺成纤维细胞增殖实验 的 CCK-8试剂染色后的定量示意 图。 具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细 说明。 以下实施例将有助于本领域的 技术人员进一步理解本发明, 但不以任何形式限制本发明。 应当指出的是, 对本领域的 普通技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可以做出若干变形和改进。 这些 都属于本发明的保护范围。
实施例 1、 苯并吡喃化合物的分离精制
耳又 S. xiamenensis M6菌株 (即厦门链霉菌 ( Streptomyces xiamenensis) CGMCC No. 5675) 进行液体发酵培养 (30升), 7天, 离心后上清液用乙酸乙酯萃取 3次, 残渣用 等体积的乙酸乙酯: 甲醇: 甲酸 =80: 15: 5 (体积比) 的混合溶剂提取 3次, 每次 12 小时。 将提取液合并, 浓缩, 得总提物 13.4克。 取总提取物用适量氯仿-甲醇混合溶剂 溶解后加 10克 200-300 目硅胶 G (青岛海洋化工集团公司产品) 拌样, 上到装填有 50 克正相硅胶玻璃减压柱上, 以氯仿 -甲醇 〔100:1, 70:1, 60:1, 50:1, 30:1, 15:1, 10:1, 5:1, 2:1, 1:1, (体积比) 至甲醇〕 梯度洗脱, 流速为 15 秒 /滴, 150〜100 毫升 /瓶接 收,洗脱溶剂的极性通过提高氯仿中甲醇的用 量来梯度递增,每个洗脱流份分别接收 200 毫升, 根据薄层层析检测合并流份。 取氯仿-甲醇体积比为 15:1的组分继续用凝胶柱层 析进行分离, 采用 S印 hadex LH-20为填料, 甲醇为洗脱剂, 流速为 70〜90 秒 /滴, 5〜 6 毫升 /管 接收, 将得到的组分进行合并后, 采用高效液相进行分离, 采用乙腈 /水溶 液为流动相, 洗脱梯度为 45%乙腈-水溶液在 35分钟内变成 55%乙腈-水溶液(体积比), 采用半制备 C18色谱柱, 得化合物 1。 然后将除氯仿-甲醇体积比为 15:1的组分外的其 余组分(尤其是氯仿-甲醇体积比为 15:1对应的洗脱组分的相邻组分)进行高效液 色 谱分析, 以该化合物在 206nm, 260 nm的紫外吸收为准, 合并具有相同吸收的组分。 最 后, 将合并后的组分同样采用高效液相进行纯化, 采用乙腈 /水溶液为洗脱剂, 洗脱梯 度为 45%乙腈-水溶液在 35分钟内变成 55%乙腈-水溶液 (体积比), 采用半制备 C18色 谱柱, 该步骤为关键步骤, 由于厦门霉素 C与其类似物厦门霉素的色谱特点非常相似, 因此分离具有难度, 须采用如上半制备高效液相的方法才能得到纯 品。 得到如图 1所示 的苯并吡喃化合物 (化合物 1, 厦门霉素 C) 1.5毫克。
化合物 1 的理化性质: 黄色无定型粉末; [ct ] 26 D +28.45° (c 0.0034, MeOH); UV (MeOH) λ ΜΧ = 206, 260 nm; CD (c 0.0024, MeOH) Δ ε 201 +12.3, Δ ε 202 +9.6, Δ ε +8.0, Δ ε 4 +7.1, Δ ε 213 · 6 +0.14, Δ ε 217 —1· 2, Δ ε 245 · 2 +2.0, Δ ε 259 . 8 + 3.14, Δ ε 283 +0.03; ¾ and 13 C匪 R data, see Table 2; HRESIMS m/z 290.1768 [M + H] + , (calcd C 17 H 24 N0 3 , m/z 290. 1756 ), 288. 1610 [M (calcd for C 17 H 22 N0 3 2073 ).
表 1
化合物 1
δ„ (/ in Hz) δ c, type HMBC相关
1
2 79.7 C
3 3.74, dd (7.4, 5.2) 66.3, CH 4a, 2, 9, 15
2.66, dd (17.3, 7.4) 8a, 5, 4a, 2, 3, 6
4 31.3, CH 2
2.93, dd (17.3, 5.2)
4a 120.4, C
5 7.63, d (1.8) 130.2, CH 7, 8a, 4, 1' 6 126.3, C
7 7.60, dd (8.4, 1.8) 127.4, CH 5, 8a, 1' 8 74, d (8. 116.5, CH 4a, 8a, 6
8a 156.0, C
9 1. 59, m 38.0, CH 2 11, 12, 2, 3, 10 2. 10, m 21.6, CH 2 11, 12, 2, 9 11 10, t (7. 124.8, CH 13, 10, 14, 12 131.3, C
13 1. 56, s 18.0, CH 3 11, 12, 14 14 1. 63, s 25.9, CH 3 11, 12, 13 15 1. 16, s 18.8, CH 3
1' 168.0, C
2'
3'
4'
5'
6'
本表 1信号归属基于 DEPT、 ¾-¾ COSY, HMQC及 HMBC图谱解析结果。 碳信号的多 重度利用 DEPT方法确定并分别用 C (单重峰)、 CH (二重峰)、 CH 2 (三重峰)和 CH 3 (四 重峰)表示。
实施例 2、 苯并吡喃化合物抑制人肺成纤维细胞的增殖和 活力实验
材料如下:
细胞: 人肺成纤维细胞 (human lung fibroblasts, WI26 药物: 由上述实
施例得到的化合物 1 (厦门霉素 C), 化合物 2 (厦门霉素) 其 中, 采用化合物 1的为药物处理实验组, 采用化合物 2为药物处理对比组。
方法: 将生长至 70-80%融合之 WI26细胞 0. 25%胰酶消化后接种于 96孔板, 每孔 1 X 10 3 个细胞。 24小时后换液并加药, 药物处理实验组化合物 1终浓度为 15 g/ml, 溶 剂 DMS0浓度为 1/1000, 对照组为 DMS0, 终浓度为 1/1000。 药物处理对比组化合物 2 终浓度为 30 μ δ /πι1 , 溶剂 DMS0浓度为 1/1000, 对照组为 DMS0, 终浓度为 1/1000。 加 药 0, 1, 2 , 3, 4, 5, 6天后分别测量细胞活力。 测量方法为, 吸出培养基, 每孔加入 完全培养基 100 μΐ及 CCK-8试剂 10 μ1, 培养箱孵育 60分钟后酶标仪测量光吸收值, 波长为 450nm。 实验重复 3次。
实验结果如图 2所示, 由附图可得知: 化合物 1能够抑制人肺成纤维细胞的增殖。 当给药量为 15 g/ml , 给药一天后, 给药组与对照组相比具有显著性的差异, 抑制率 达到 13. 8%。 给药六天后, 抑制率为 38%。 因此, 本发明的苯并吡喃化合物可用于制备 抗肺纤维化药物。 实验组与对比组相比, 化合物 1的有效浓度降低一倍, 同时抑制率比 化合物 2提高近 10%, 因此活性大大优于已知化合物。 此外, 从化合物 1对于人肺成纤 维细胞的增殖抑制效果的时间曲线上判断, 化合物 1与厦门霉素均具有低毒性的特点。 通过改变侧链的结构, 使得化合物 1的活性提升而毒性相对较低, 属于本领域的难点。 根据化合物 1的活性实验结果, 本领域技术人员可知, 对该化合物 1氨基进行修饰产生 的化合物以及 n指代的碳链加长形成的化合物(SP : 权 1限定的化合物)也必然具有相 当的活性。
对比组实验结果如图 3所示, 由附图可得知: 化合物 2虽然能够抑制人肺成纤维细 胞的增殖。 但药量为 30 g/ml , 给药一天后, 给药组与对照组相比具有显著性的差异 抑制率达到 10%。 给药六天后, 抑制率为 28. 5%。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。 需要理解的是, 本发明并不局限于上述特 定实施方式, 本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出 各种变形或修改, 这并不影 响本发明的实质内容。 中謁 H生物菌种保藏管理委、¾会
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