[发明专利]一类具有苯并螺环缩酮和桥环缩酮化合物的制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及用雷斯青霉菌JH18(Penicillium raistrickii JH18)(GenBank accession numbers：HQ717799)制备分子中同时具有苯并螺环缩酮与苯并桥环缩酮化合物——青霉缩酮A（peniciketal A）、B（peniciketal B）和C（peniciketal C）的方法；本发明还涉及该类化合物在制备细胞增殖抑制剂或抗肿瘤剂中的用途。

背景技术

螺环缩酮类化合物广泛存在于自然界中，如植物、真菌、海洋生物、昆虫等（Perron,F.,Albizati,K.F.Chemistry of spiroketals.Chem.Rev.1989,89:1617-1661），根据螺环的结构分为5,5-、5,6-和6,6-螺环，其中6,6-螺环缩酮类化合物非常少，尤其是芳环稠合的6,6-螺环缩酮类化合物极其罕见(Spery,J.,Wilson,Z.E.,Rathwell,D.C.K.R.,Brimble,M.A.Nat.Prod.Rep.2010,27:1117-1137;Li,J.;Si,Y.;Jiang,X.;Guo,L.;Che,Y.Org.Lett.2011,13:2670-2673)。螺环缩酮类化合物具有广泛的生物活性。本发明人研究发现雷斯青霉菌(P.raistrickii)液体发酵产物经超声破碎后的粗提物有很好的细胞周期抑制活性，遂对其活性成分进行了研究，结果发现了三个分子中同时含有苯并螺环缩酮和苯并桥环缩酮结构的骨架新颖的化合物，它们具有较强的抗肿瘤活性，目前尚未见对该化合物的化学结构及细胞增殖抑制活性的报道，因此市场上也尚未见有与此有关的药物。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种全新化学骨架结构的具有细胞增殖抑制以及直接杀伤癌细胞等抗肿瘤活性的新化合物。目的之二在于提供了用雷斯青霉菌(P.raistrickii)制备该类新化合物的方法。目的之三在于提供该类新化合物在制备肿瘤细胞增殖抑制剂或抗肿瘤剂中的用途。

本发明于2008年从盐碱地土壤中分离得到雷斯青霉菌(P.raistrickii)，并保存于滨州医学院化学教研室。在对其发酵物化学成分研究的过程中发现了三个同时含有苯并桥环缩酮和苯并螺环缩酮结构的骨架新颖的化合物，如式Ⅰ和式Ⅱ所示：

其结构特征是：式Ⅰ和式Ⅱ均含有苯并桥环缩酮的结构片段，式Ⅰ还含有苯并6,6-螺环缩酮的骨架，式Ⅱ还含有苯并5,6-螺环缩酮的骨架。式Ⅰ和式Ⅱ都含有苯甲醛的结构片段，其中R₁、R₂、R₃和R₄可以为氢、氨基、羟基、烷氧基、酰氧基或酰氨基。式Ⅰ和式Ⅱ是全新骨架的化合物。

上述发明中最优选的化合物是由盐碱地土壤来源的雷斯青霉菌(P.raistrickii)的液体发酵物经正反相硅胶柱层析、薄层层析、葡聚糖凝胶LH20和高压液相色谱等现代色谱分离技术分离得到。经核磁共振谱、质谱、红外光谱、紫外光谱、CD谱和X-射线等技术确定其结构。

本发明采用MTT法测试了式Ⅰ和式Ⅱ化合物对A549、HL-60和K562细胞株的抗肿瘤活性。实验证实，式Ⅰ和式Ⅱ化合物对这三种肿瘤细胞均有增殖抑制和杀伤作用。因此本发明的式Ⅰ和式Ⅱ化合物可用作细胞增殖抑制剂或肿瘤细胞杀伤剂。

式Ⅰ和式Ⅱ化合物与各种药物可接受的载体、赋形剂或辅料配伍，可制成抗肿瘤药物，用于肿瘤的治疗。

式Ⅰ和式Ⅱ化合物还可作为抑制细胞增殖的低分子生物探针用于生命科学研究，作为探针应用时，式Ⅰ和式Ⅱ化合物可溶于甲醇、水或含水甲醇中，也可溶于二甲基亚砜的含水溶液中加以应用。

本发明的式Ⅰ和式Ⅱ化合物可通过微生物发酵培养，然后从发酵物中分离纯化而得到；也可用化学方法合成获得。

需要特别说明的是，经发酵微生物制取本发明式Ⅰ和式Ⅱ化合物的方法可采用其它任何能生产该类化合物的微生物，只要能生产该类化合物的微生物均可作为生产菌用于制备式Ⅰ和式Ⅱ化合物。

具体实施方式：

在如下的实施例中所指的化合物青霉缩酮A（peniciketal A）、青霉缩酮B（peniciketal B）和青霉缩酮C（peniciketal C）的化学结构分别是（结构式中的阿拉伯数字是化学结构中碳原子的标位）：

青霉缩酮A（R=OH）；             青霉缩酮C

青霉缩酮B（R=H）