本發明專利技術涉及一種格爾德霉素新衍生物桂德霉素，抗癌活性實驗顯示，桂德霉素具有體外、體內抗腫瘤活性，其體外活性特征是，不僅能夠抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡、降低腫瘤細胞中Ｈｓｐ９０相關靶點蛋白水平，同時還能抑制腫瘤細胞遷移；其體內活性特征是，與格爾德霉素比較，毒性顯著降低，桂德霉素經腹腔注射后，對人乳腺癌ＭＣＦ－７異種移植裸鼠模型具有明顯抑制實體瘤生長的活性，有望開發成為臨床有效的抗腫瘤藥物。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種格爾德霉素衍生物，具體而言，涉及引入肉桂酸的衍生物桂德霉素(Guidemycin);本專利技術還涉及所述衍生物的制備工藝以及該衍生物在腫 瘤治療中的應用。
技術介紹
:熱休克蛋白卯(heat shock proteins 90, Hsp90)是一種廣泛存在于原核以及 真核生物中的高豐度蛋白。Hsp90作為分子伴侶，其主要功能是，保證其被陪伴 蛋白分子的正確折疊，使其維持正常的生物學構象繼而發揮生物學活性。這些蛋 白分子種類繁多，在細胞生長、分化、生存過程中發揮著重要的作用。沒有經過 Hsp90調控形成正確活性構象的蛋白則被泛素標記，經泛素一蛋白酶體途徑被降 解。更為重要的是，很多參與腫瘤細胞增殖、凋亡、侵襲的蛋白因子，如果要發 揮其生物學功能，同樣需要Hsp90參與其正確構象的形成。這些蛋白因子主要 包括ERBB2 、 BCR—ABL、 AKT、 CDK4、 RAF—1、突變P53、甾體激素受 體等。抑制Hsp90的功能，即可促使這些因子經泛素一蛋白酶體途徑被降解。 Hsp90的生物學特點，使其成為近年來備受關注的抗腫瘤新靶點。格爾德霉素(Geldanamycin)是從鏈霉菌肉湯培養液中分離得到的苯醌安莎 類抗生素。上世紀70年代，在篩選具有抗真菌活性化合物的實驗過程中發現格爾 德霉素的生物活性。后續的研究發現，格爾德霉素對經v-Src轉化的細胞具有明 顯抗增殖作用，證明格爾德霉素具有抗腫瘤活性。研究者們曾一度認為，格爾德 霉素的作用靶點就是v-Src。然而，實驗結果表明，格爾德霉素并不能與v-Src特 異性結合，說明格爾德霉素的作用靶點不是v-Src。 1994年，Neckers等人報道表 明，格爾德霉素細胞內特異性結合耙點是Hsp90。格爾德霉素可以與ATP競爭 Hsp90N端的結合位點，干擾Hsp90的正常功能，以發揮其藥理活性。由于腫瘤 細胞的惡性增殖涉及多個細胞內蛋白因子表達水平和基因表型的改變，限制某個 單一靶點不能完全抑制腫瘤細胞的增殖。格爾德霉素在抑制Hsp90的同時，可以使Hsp90下游多個被陪伴分子靶點的蛋白水平同時受到抑制，從而更好地發揮格 爾德霉素的抗腫瘤作用。但是格爾德霉素本身具有明顯的體內毒性，在實驗動物 可以耐受的劑量下，難以獲得明確的抗腫瘤療效。與此同時，水溶性差也限制了 格爾德霉素的臨床應用。肉桂酸(ci皿amic acid)是一種廣泛存在的天然產物，其人工合成品已被用于 食用香料、新鮮水果蔬菜的防腐劑及一些生活用品的香精添加劑。由于在限定范 圍內無毒性，美國將其列入GRAS( —般公認為是安全的)范圍。所以，肉桂酸 是一類來源廣泛和安全的物質。有報道表明，肉桂酸具有一定的抗實體瘤活性， 包括黑色素癌、激素難治性前列腺癌、肺癌、膠質細胞瘤、肝癌、白血病等。它 對腫瘤細胞具有抑制其生長增殖、誘導其分化的作用，而且其衍生物亦具有抗腫 瘤活性。由于格爾德霉素本身具有明顯的體內毒性，在實驗動物可以耐受的劑量下難 以獲得明確的抗腫瘤療效并且水溶性差，始終未能進入臨床實用階段。本實驗室 在進行格爾德霉素抗腫瘤研究的過程中發現，引入肉桂酸基團的格爾德霉素衍生 物，體內毒性明顯降低，溶解性亦有所改善，而且通過生物學實驗證實，所得格 爾德霉素衍生物依然保持了明顯的體外、體內抗腫瘤活性。本專利技術所涉及的格爾德霉素衍生物桂德霉素(Guidemycin)及其抗腫瘤作用， 迄今尚未見有國內、外的相關報道。本專利技術的目的是，通過引入肉桂酸基團對格爾德霉素進行結構改造，以期獲 得一個療效肯定、毒性低微、水溶性好的格爾德霉素新衍生物。
技術實現思路
:本專利技術提供了一種格爾德霉素衍生物桂德霉素，其結構如式(1)所示本專利技術所述桂德霉素是一種紫色粉末，分子量為774，分子式為C43H58N409。 桂德霉素為引入肉桂酸基團的格爾德霉素衍生物。所述桂德霉素在5%DMSO水 溶液中溶解度為5mg/ml，而在該溶媒中，格爾德霉素基本不溶解。 本專利技術還提供了桂德霉素的制備方法，其基本工藝步驟是 將格爾德霉素與己二胺溶于氯仿中，室溫下攪拌，反應結束后用水萃取，棄 水層，留氯仿層。吹干氯仿溶液，得17—己二胺基格爾德霉素(化合物A)。取 化合物A溶于DMF，按摩爾比加入肉桂酸，同時加入與肉桂酸等摩爾比的HATU、 DEPEA，室溫下攪拌反應，得終產物(1)，并用制備型薄層色譜進行純化。用 ESI-MS和'HNMR確認結構，用HPLC法檢測純度。 本專利技術又提供了桂德霉素的抗腫瘤活性研究a) MTT和MTS/PMS法檢測結果顯示，桂德霉素對體外培養腫瘤細胞的增殖具 有明顯的抑制作用；b) 桂德霉素對腫瘤細胞的凋亡作用隨桂德霉素濃度的增加而升高，并且呈現一 定的劑量依賴性；c) 對體外培養腫瘤細胞中Hsp90相關靶點蛋白水平檢測結果表明，桂德霉素能 夠明顯降低腫瘤細胞中AKT， RAF-1， EGFR， CDK4和HER-2的蛋白水平；d) 對體外培養腫瘤細胞遷移能力的檢測結果表明，經不同劑量的桂德霉素和肉 桂酸作用后，受試細胞的遷移率均有不同程度的抑制作用；e) 毒性比較實驗結果表明，桂德霉素在三個劑量作用下的毒性，明顯低于格爾 德霉素的三個劑量組；f) 體內裸鼠異種移植模型腫瘤生長研究結果表明，桂德霉素對三個劑量組的細 胞移植瘤生長均有抑制作用，并且高劑量給藥顯示出更強的抑瘤效果。本專利技術還提供了桂德霉素在制備抗腫瘤藥物中的應用。本專利技術的優點在于，合成了一種含肉桂酸基團的格爾德霉素衍生物桂德霉 素，其制備技術路線可控，產率較高，經純化后化合物純度高，分子量及結構明 確。在體外，對腫瘤細胞增殖具有抑制作用，不同劑量下，能夠誘導腫瘤細胞產 生凋亡，能夠抑制腫瘤細胞中Hsp90相關蛋白因子水平，同時能夠抑制腫瘤細 胞遷移；在體內，對實驗動物毒性明顯低于格爾德霉素，對人乳腺癌細胞株MCF-7 異種移植的裸鼠模型具有明顯的治療作用。該化合物有可能成為針對新靶點Hsp90的抗腫瘤藥物，具有較好的開發價值和應用前景。 附圖說明圖1桂德霉素ESI-MS質譜圖其中分子離子峰為797.8 圖2桂德霉素'HNMR圖譜 圖3桂德霉素純度分析HPLC圖譜其中桂德霉素純度為95.06%，保留時間為11.3分鐘 圖4桂德霉素對人乳腺癌MCF-7細胞株Hsp90相關蛋白水平的影響其中10pg/ml、 1 pg/ml、 0.1 |ag/ml為桂德霉素細胞給藥濃度，control為對照組；細胞因子包括RAF-1、 EGFR、 AKT、 CDK4; jS-actin為對照 圖5桂德霉素對人肺癌H460細胞株Hsp90相關蛋白水平的影響其中10pg/ml、 1 pg/ml、 0.1 pg/ml為桂德霉素細胞給藥濃度；control為對 照組；細胞因子包括RAF-1、 EGFR、 AKT、 HER-2; /3-actin為對照 圖6桂德霉素對人肝癌HepG2細胞株Hsp90相關蛋白水平的影響其中10pg/ml、 1 (ag/ml、 0.1 pg/ml為桂德霉素細胞給藥濃度；control為對 照組；細胞因子包括RAF-1、 EGFR、 AKT、 HER-2; (3-actin為對照 圖7桂德霉素與格爾德霉素毒性比較其中Hl"格爾德霉素1.25本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種格爾德霉素衍生物桂德霉素，其結構如式（１）所示： ＊＊＊ （１） 所述衍生物為紫色粉末，分子量為７７４，分子式為Ｃ↓［４３］Ｈ↓［５８］Ｎ↓［４］Ｏ↓［９］，在５％ＤＭＳＯ水溶液中溶解度為５ｍｇ／ｍｌ。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李良，婁志賢，甄永蘇，
申請(專利權)人：中國醫學科學院醫藥生物技術研究所，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]
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