專利名稱：紅曲色素組份及其衍生物在抗癌中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥物生物技術(shù)和藥物開發(fā)領(lǐng)域，更具體涉及紅曲色素組份及其衍生物 作為抗癌藥物的用途。
背景技術(shù)：
紅曲生產(chǎn)及應(yīng)用，在我國已有1000多年歷史。紅曲產(chǎn)品是傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品，常用于 食品著色、釀酒以及藥用。紅曲色素是紅曲霉菌生長過程中產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，廣泛作為 天然食品色素，同時(shí)具有一定的防腐、消炎和抗氧化的生物活性作用。目前國內(nèi)外對(duì)紅曲色 素產(chǎn)品的需求增長很快。紅曲色素屬Azaphilone化合物，由真菌聚酮合成酶(PolyketideSynthases, PKS) 代謝途徑合成，主要有六種分別為紅曲素兩種(紅斑胺、紅曲紅胺)、黃色素兩種(紅曲素、紅 曲黃素)和橙色素兩種(紅斑素、紅曲紅素)。另有一些新的紅曲霉菌Azaphilone代謝產(chǎn)物被 發(fā)現(xiàn)，如xanthomonasinA和B具有抑制Norl活性(一個(gè)NO供體)的作用；MonascopyridineA 和B能抑制永生化人腎上皮細(xì)胞生長，EC50介于11-31 pmol/L ；還有一些結(jié)構(gòu)的作用還未 被進(jìn)一步揭示，如MonasfluoreA禾口 B?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明Azaphilone類化合物對(duì)鞘氨醇激酶、脂肪酸合成酶、端粒 酶、gpl20-⑶4、Grb2-SH2和p53-MDM2等三大疾病(癌癥、愛滋病和心血管疾病)相關(guān)的關(guān) 鍵酶蛋白具有重要的生物活性作用。不同紅曲色素組分的生物活性，如黃色素的治療代謝 綜合癥和抑癌作用已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供紅曲色素組份及其衍生物在制備抗癌藥物中的新用途。所述紅曲色素組份為紅曲霉菌的發(fā)酵產(chǎn)物；所述紅曲色素衍生物由紅曲色素組份 生物轉(zhuǎn)化或化學(xué)修飾合成。該系列化合物包括紅斑胺(Rubropunctamine)、紅曲紅胺(Monascorubramine)、 紅曲素(Monascin)、紅曲黃素(Ankaf lavin)、紅斑素(Rubropunctatin)、紅曲紅素 (Monascorubrine)、莫娜斯佛瑞爾 A (MonasfluoreA)和莫娜斯佛瑞爾 B (MonasfuloreB) 及其衍生物。本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明揭示了紅曲色素組份及其衍生物作為制備防治癌癥 的藥物和保健品的用途，拓展了紅曲色素組份及其衍生物的利用領(lǐng)域。紅曲色素組份及其 衍生物對(duì)多種癌細(xì)胞具有高效的誘導(dǎo)凋亡活性，對(duì)胃癌的IC50最低濃度達(dá)7. 98umol/L, 且其對(duì)人體正常細(xì)胞毒副作用很小。


圖1為色素組份對(duì)人神經(jīng)瘤細(xì)胞SH-SY5Y生長的抑制作用，其中0 紅曲紅素，Y 紅曲素，R:紅斑胺，下同；
圖2為色素組份對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29生長的抑制作用； 圖3為色素組份對(duì)人肝癌細(xì)胞HepG2生長的抑制作用； 圖4為色素組份對(duì)人胃癌細(xì)胞MKN45生長的抑制作用； 圖5為色素組份對(duì)人胃癌細(xì)胞AGS生長的抑制作用； 圖6為色素組份對(duì)人胃癌細(xì)胞BGC-823生長的抑制作用。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的紅曲色素組份及其衍生物存在于紅曲霉的發(fā)酵產(chǎn)物中，或是發(fā)酵產(chǎn)物的 提取純化產(chǎn)物及其反應(yīng)產(chǎn)物。提取方式可以采用水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙脂、乙酸丁脂 等一種或多種混合溶液進(jìn)行萃取，純化方式可以采用硅膠柱、C18柱、大孔吸附樹脂、高速逆 流萃取色譜等一種或多種方法聯(lián)合純化。本發(fā)明的紅曲色素組份的分子結(jié)構(gòu)如下
紅曲素、紅曲黃素、紅斑素、紅曲紅素、紅斑胺和紅曲紅胺見文獻(xiàn) (Blanc, Loretetal. 1994)
莫娜斯佛瑞爾A和B見文獻(xiàn)(Huang, Xuetal. 2008).
本發(fā)明的紅曲色素衍生物由紅曲色素組份生物轉(zhuǎn)化或化學(xué)修飾合成，主要修飾位置為 2-3位、4位或6位。 紅曲色素衍生物2-3位的修飾為內(nèi)脂轉(zhuǎn)為開環(huán)結(jié)構(gòu)，具體反應(yīng)如下
M是醫(yī)學(xué)上可以接受的銨離子或金屬離子，該鹽可以是銨離子、鉀離子、鈉離子、鎂離 子、鋅離子或鐵離子中的一種，優(yōu)選鉀離子、鈉離子、鈣離子或銨離子中的一種。
紅曲色素組份4位的修飾為羰基還原為羥基，具體反應(yīng)如下
紅曲色素組份6位的修飾為氧雜環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)榈s環(huán)化合物，氮來源于氨基酸的氨基，所 述的氨基酸包括堿性氨基酸、中性氨基酸或酸性氨基酸中的一種，具體反應(yīng)如下
紅曲色素組份及其衍生物存在形式是晶體，晶型為晶體或列定型；或者是離子狀態(tài)，或 者以鹽存在于液相、固相以及固液混合物中。通過下面給出的本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，進(jìn)一步描述本發(fā)明，但是它們不是對(duì) 本發(fā)明的限定
實(shí)施例1
紅曲色素粗提物的制備
大米蒸至熟透，冷卻后接種紅曲霉置于30°c條件下固態(tài)發(fā)酵8天，發(fā)酵產(chǎn)品色價(jià)γ s ,
5100U/g (Ε TT 505nm)，含紅色素(紅斑胺和紅曲紅胺)10. lg/Kg，橙色素(紅斑素和紅曲紅 素)48. 3g/Kg，黃色素(紅曲素和紅曲黃素)41. 9g/Kg。發(fā)酵產(chǎn)品采用70% (重量比，下同)乙醇溶液萃取(60°C水浴，固液比1 :10)后，真 空濃縮至原體積1/2即析出紅曲色素組份粗提物，得率10. 1%，色素組份占粗提物總重的 78. 9%ο37°C、5%C02條件下常規(guī)培養(yǎng)人肝癌細(xì)胞ifep-G2、人神經(jīng)瘤細(xì)胞SH-5Y、結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29、人胃癌細(xì)胞BGC-823、AGS和MKN45。癌細(xì)胞接種于96孔板中，細(xì)胞濃度為2500 個(gè)/孔，紅曲色素組份粗提物用0. 4% (體積比，下同)DMSO助溶，采用MTT法測試紅曲色素 組份粗提物的抗癌細(xì)胞活性(24h)。紅曲色素粗提物對(duì)人肝癌細(xì)胞Hep-G2、人神經(jīng)瘤細(xì)胞 SH-5Y、結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29、人胃癌細(xì)胞BGC-823、AGS和MKN45的半抑制濃度(IC50)分別為 153. 43,92. 57,161. 28,87. 53,192. 73 和 138. 43ymol/L ； 實(shí)施例2
紅曲色素純化組份的制備
紅曲色素純化組份的制備將實(shí)施例1所制備的色素粗提物采用HPLC (C18柱)分離 純化，洗脫條件80%甲醇溶液，分別收集紅曲素、紅曲紅素和紅斑胺組份洗脫樣品，真空濃 縮至原體積1/2即析出晶體，紅曲素、紅曲紅素和紅斑胺組份晶體采用HPLC-MS測定，其分 子量分別為358、382和353，純度分別為99. 3%, 98. 6%和98. 9%。37°C、5%C02條件下常規(guī)培養(yǎng)人肝癌細(xì)胞ifep-G2、人神經(jīng)瘤細(xì)胞SH-5Y、結(jié)腸癌細(xì) 胞HT-29、人胃癌細(xì)胞BGC-823、AGS和MKN45。癌細(xì)胞接種于96孔板中，細(xì)胞濃度為2500個(gè) /孔，將紅曲素、紅曲紅素和紅斑胺組份用0. 4%DMS0助溶，采用MTT法測試各組份的抗癌細(xì) 胞活性(24h)。如圖1-6所示，紅曲紅素對(duì)人肝癌細(xì)胞H印-G2、人神經(jīng)瘤細(xì)胞SH-5Y、結(jié)腸癌 細(xì)胞HT-29、人胃癌細(xì)胞BGC-823、AGS和MKN45的半抑制濃度(IC50)分別為44. 19,30. 95、 36. 69,12. 57,7. 98和19. 27ymol/L ；紅曲素對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29、人胃癌細(xì)胞BGC-823和 AGS的半抑制濃度(IC50)分別157. 34、102. 49和88. 65 μ mol/L，對(duì)其他癌細(xì)胞的抑制作用 均大于200 μ mol/L ；紅斑胺對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29和人胃癌細(xì)胞AGS的半抑制濃度(IC50)分 別178. 46和157. 24 μ mol/L,對(duì)其他癌細(xì)胞的抑制作用均大于200 μ mol/L。實(shí)施例3
紅曲紅素衍生物N-戊二?；t曲紅胺的制備取實(shí)施例2制備的紅曲紅素Ig溶解于 100mL70%的乙醇溶液中，60°C條件下加入IOmL谷氨酸單鈉(lmol/L)，反應(yīng)1小時(shí)后采用硅 膠柱純化，無水甲醇洗脫，收集N-戊二?；t曲紅胺組分洗脫樣品，真空濃縮至原體積1/2 即析出晶體，N-戊二?；t曲紅胺晶體采用HPLC-MS測定，其分子量511，純度為99. 1%。紅斑胺衍生物4-羥基紅斑胺的制備取實(shí)施例2制備的紅斑胺Ig溶解于 100mL70%的乙醇溶液中，30°C條件下加入5mL硼氫化鈉(lmol/L)，反應(yīng)1小時(shí)后采用硅膠 柱純化，無水甲醇洗脫，收集4-羥基紅斑胺組分洗脫樣品，真空濃縮至原體積1/2即析出晶 體，4-羥基紅斑胺晶體采用HPLC-MS測定，其分子量355，純度為98. 9%。37°C、5%C02條件下常規(guī)培養(yǎng)人肝癌細(xì)胞ifep-G2、人神經(jīng)瘤細(xì)胞SH-5Y、結(jié)腸癌細(xì) 胞HT-29、人胃癌細(xì)胞BGC-823、AGS和MKN45。癌細(xì)胞接種于96孔板中，細(xì)胞濃度為2500 個(gè)/孔，待測藥物用0. 4%DMS0助溶，采用MTT法測試N-戊二?；t曲紅胺、4-羥基紅斑胺 的抗癌細(xì)胞活性(24h)。結(jié)果表明N-戊二?；t曲紅胺對(duì)人肝癌細(xì)胞H印-G2、人神經(jīng)瘤 細(xì)胞SH-5Y、結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29、人胃癌細(xì)胞BGC-823、AGS和MKN45的半抑制濃度(IC50) 分別為 103. 59、161. 28,202. 46,89. 48,90. 5、164. 16 μ mol/L ；4-羥基紅斑胺對(duì)人肝癌細(xì)胞 !fep-G2、人神經(jīng)瘤細(xì)胞SH-5Y、結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29、人胃癌細(xì)胞BGC-823、AGS和MKN45的半抑 制濃度(IC50)分別為 224. 54,214. 43、187. 57、183. 86、175. 38、157. 80 μ mol/L。
權(quán)利要求
一種紅曲色素組份及其衍生物作為制備抗癌藥物的應(yīng)用，其特征在于所述紅曲色素組份及其衍生物用于制備抗癌藥物；所述紅曲色素組份為紅曲霉菌的發(fā)酵產(chǎn)物或發(fā)酵產(chǎn)物的提取純化產(chǎn)物；所述紅曲色素組份的衍生物由紅曲色素組份經(jīng)生物轉(zhuǎn)化或化學(xué)修飾合成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于所述紅曲色素組份的化合物具有以下分 子結(jié)構(gòu) 上述為紅曲色素組份化合物的分子結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于所述紅曲色素組份的衍生物由紅曲色素 組份經(jīng)生物轉(zhuǎn)化或化學(xué)修飾合成，主要的生物轉(zhuǎn)化或化學(xué)修飾的位置為2-3位、4位或6位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于所述紅曲色素組份2-3位的修飾由內(nèi)脂 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為開環(huán)結(jié)構(gòu)，反應(yīng)式如下 M是銨離子、鉀離子、鈉離子、鎂離子、鋅離子或鐵離子中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于所述紅曲色素組份4位的修飾為羰基轉(zhuǎn) 化為羥基，反應(yīng)式如下 羰基轉(zhuǎn)化為羥基反應(yīng)式。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于所述紅曲色素組份6位的修飾為氧雜環(huán) 轉(zhuǎn)變?yōu)榈s環(huán)化合物，氮來源于氨基酸的氨基，反應(yīng)式如下 所述的氨基酸為堿性氨基酸、中性氨基酸或酸性氨基酸中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種紅曲色素組份及其衍生物作為制備抗癌藥物的應(yīng)用；屬于紅曲化合物應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于紅曲色素組份及其衍生物應(yīng)用范圍較窄的問題。本發(fā)明的系列化合物包括紅斑胺(Rubropunctamine)、紅曲紅胺(Monascorubramine)、紅曲素(Monascin)、紅曲黃素(Ankaflavin)、紅斑素(Rubropunctatin)、紅曲紅素(Monascorubrine)、莫娜斯佛瑞爾A(MonasfluoreA)和莫娜斯佛瑞爾B及其衍生物。該類化合物可作為防治癌癥的藥物和保健品添加劑，且其對(duì)人體正常細(xì)胞毒副作用很小。
文檔編號(hào)A61K31/4355GK101862324SQ20101014550
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者石賢愛, 鄭允權(quán), 郭養(yǎng)浩 申請(qǐng)人:福州大學(xué)