一种3位取代的十字孢碱类衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种3位取代的十字孢碱类衍生物，结构式如下式(I)所示，式中，R1选自H或OCH3；当R1为H时，R3选自H或i；当R1为H，R3为H时，R2选自OH、NH2或OCH2CH3；当R1为H，R3为i时，R2选自OH、NH2、F、OCH3、OCH2CH3、Cl或Br；当R1为OCH3时，R3为H，R2选自OH、NH2、F、OCH3、OCH2CH3、Cl或Br；本发明专利技术提供了一种新型的3位取代的十字孢碱类衍生物，由放线菌通过大米发酵及提纯后得到的天然产物，对蛋白激酶PKCα和ROCKII的活性具有明显的抑制作用，因此可制备用于治疗与蛋白激酶异常表达相关的各种疾病的药物。

A 3 site substituted cross alkaloid derivative and its preparation method and Application

The invention discloses a 3 - bit substitution of the cruciate derivative, which is shown by the structure as follows (I). In the formula, R1 is selected from H or OCH3; when R1 is H, R3 is selected from H or I; when R1 is H, R3 is chosen. 3 is H, R2 is selected from OH, NH2, F, OCH3, OCH2CH3, Cl, or Br. The invention provides a new type of 3 substituent cruciate derivative, which is produced by actinomycetes through rice fermentation and purification. It has obvious inhibitory effect on the activity of protein kinase PKC A and ROCKII, so it can be prepared for treatment and egg. White kinase is a drug that abnormally expresses various diseases.

【技术实现步骤摘要】
一种3位取代的十字孢碱类衍生物及其制备方法和应用
本专利技术涉及放线菌次级代谢产物制备活性化合物领域，具体涉及一种3位取代的十字孢碱类衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
十字孢碱(staurosporine,STA)，是于1977年从土壤中的放线菌的培养基中分离出来的最早的一种吲哚咔唑类生物碱。此后的大量研究表明，其具有多种药理活性，如抗肿瘤活性、抗菌作用、抑制血小板聚集等。最重要的是其具有广谱的蛋白激酶抑制活性，如对蛋白激酶C(PKC)、酪氨酸激酶(TPK)，细胞周期依赖性激酶蛋白(CDK)等的活性均具有显著的抑制作用。其中，Rho相关蛋白激酶(ROCK)是近十年来发现参与细胞运动的主要激酶之一，对细胞的分裂、迁移、粘附、分泌、收缩等活动具有重要调节作用。ROCK分为ROCKI(ROCKB)和ROCKII(ROCKA)两种类型，完整的ROCKI和ROCKII约含有1300个氨基酸，分子质量在160kD左右，一级结构具有65％的同源性，其中前者主要存在于非神经组织如肺、心脏、骨胳肌等细胞；后者主要存在于中枢神经系统，如海马锥体神经元、大脑皮质、小脑浦肯野细胞等。ROCKI和ROCKII均属于丝/苏氨酸蛋白激酶，其表达或激活与许多心脑血管疾病的发生发展密切相关，故Rho激酶已经成为新药研发的重要靶点之一(Rhokinase,apromisingdrugtargetforneurologicaldisorders.[J]NatRevDrugDiscov.2005；4:387-389)。而Rho激酶抑制剂的不断发现为心血管、神经系统等疾病的治疗提供了新的希望。因此，挖掘吲哚咔唑类衍生物，并筛选出选择性更优、抑制活性更高的ROCK蛋白激酶抑制剂对于抗肿瘤以及神经性变性疾病相关的如阿尔兹海默、亨廷顿和帕金森等疾病的新药研发具有重要的社会和经济意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新型的3位取代的十字孢碱类衍生物，该化合物为由放线菌通过大米发酵及提纯后得到的天然产物，对蛋白激酶PKCα和ROCKII的活性具有明显的抑制作用，因此可制备用于治疗与蛋白激酶异常表达相关的各种疾病的药物。具体技术方案如下：一种3位取代的十字孢碱类衍生物，结构式如下式(I)所示：式中，R1选自H或OCH3；当R1为H时，R3选自H或当R1为H，R3为H时，R2选自OH、NH2或OCH2CH3；当R1为H，R3为时，R2选自OH、NH2、F、OCH3、OCH2CH3、Cl或Br；当R1为OCH3时，R3为H，R2选自OH、NH2、F、OCH3、OCH2CH3、Cl或Br。基团中的虚线代表该基团连接母核基团。本专利技术还公开了所述的3位取代的十字孢碱类衍生物的制备方法，包括以下步骤：(1)将放线菌接种于高氏一号液体培养基中，摇床培养，得到种子液；(2)将种子液接种于大米发酵培养基中，静置培养，得到固体发酵产物；(3)固体发酵产物经分离纯化获得所述3位取代的十字孢碱类衍生物；所述放线菌为链霉菌Streptomycessp.，保藏号为CICC11026。作为优选，步骤(1)中，所述摇床培养的条件为：20～35℃摇床培养2～5天。作为优选，步骤(2)中，所述大米发酵培养基由大米、水和海盐组成，大米、水与海盐的用量为40g：40～80mL：0.5～3g；所述静置培养的条件为：23～33℃静置培养60～80天。作为优选，步骤(3)中，所述分离纯化包括：a)固体发酵产物经乙酸乙酯萃取，提取萃取液；b)将萃取液浓缩后，经常压凝胶色谱粗分离，得到粗产物；c)粗产物经中压制备液相色谱分离，再经高压制备液相色谱纯化。进一步优选，步骤a)中，将固体发酵产物与等体积乙酸乙酯混合，浸泡萃取至少一次。进一步优选，步骤b)中，所述常压凝胶色谱的条件为：以羟丙基葡聚糖凝胶(LH-20)为填料，以体积百分数为20～100％的甲醇-水体系为洗脱剂，进行梯度洗脱。洗脱产物为包含有目标化合物的混合组分。本专利技术中，体积百分数为20％的甲醇-水体系是指甲醇和水的体积比为20：80，体积百分数为100％的甲醇-水体系是指甲醇和水的体积比为100：0。进一步优选，步骤c)中：所述中压制备液相色谱，以十八烷基硅烷键合硅胶为填料，以体积百分数为40～100％的甲醇/水体系为流动相，并以10mL/min进行梯度洗脱，经TLC分析后合并含目标化合物的洗脱产物；所述高压制备液相色谱，以十八烷基硅烷键合硅胶为填料，以体积百分数为20～48％的乙腈-水溶液为流动相，并以10mL/min进行梯度洗脱，收集不同时间的色谱峰，回收溶剂，得到不同结构的3位取代的十字孢碱类衍生物。对本专利技术制备的具有式(I)结构式所示的3位取代的十字孢碱类衍生物进行活性评价试验，发现：对蛋白激酶PKCα和ROCKII具有抑制活性，因此，可以制备用于治疗与蛋白激酶异常表达相关疾病的药物中的应用。所述疾病包括与肿瘤相关的疾病和与神经性变性疾病相关的疾病。所述与肿瘤相关的疾病包括急性髓系白血病、非小细胞肺癌、肝癌、肾癌、甲状腺癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌等；与神经性变性疾病相关的疾病包括阿尔兹海默、亨廷顿和帕金森等。进一步试验发现，采用人前列腺癌细胞株PC3细胞进行活性评价试验，具有如下式(I-1)、(I-4)、(I-11)所示结构的三种3位取代的十字孢碱类衍生物均显示出良好的抑制活性。式中，R1为H，R2为OH，R3为H；式中，R1为OCH3，R2为OH；式中，R1为H，R2为OH，R3为其中，结构式如(I-1)所示的3位取代的十字孢碱类衍生物，对蛋白激酶ROCKII呈现出超强的抑制活性，可应用于与神经性变性疾病如阿尔兹海默、亨廷顿和帕金森等疾病的新药研发。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术公开了一种结构新颖的3位取代的十字孢碱类衍生物，由放线菌通过大米发酵及提纯后得到，其结构为天然产物中首次发现；该十字孢碱类化合物对蛋白激酶PKCα和ROCKII具有抑制活性，可以制备用于治疗与蛋白激酶异常表达相关疾病的药物中的应用。尤其对治疗前列腺癌，以及与蛋白激酶ROCKII相关的神经性变性疾病如阿尔兹海默、亨廷顿，眼部疾病如青光眼，老年黄斑病的新药研发具有重要的应用价值。具体实施方式实施例1一、化合物的发酵放线菌采用中国工业微生物菌种保藏管理中心出售的链霉菌Streptomycessp.CICC11026；1)将放线菌Streptomycessp.CICC11026接种于500mL锥形瓶中，每瓶含250mL高氏一号液体培养基，培养条件为28℃、180rpm的摇床中培养3天，获得可发酵培养的种子液；2)将步骤1)所得的种子液接种至大米培养基(大米培养基，由以下组分制成：大米40g，水60mL，海盐1.5g)，接种体积为12mL，培养条件为28℃下恒温静置培养70天，得到含有本专利技术具有抗肿瘤活性的化合物的固体发酵产物。二、十字孢碱类化合物的制备及结构确证将含有本专利技术具有抗肿瘤活性的化合物的固体发酵产物用乙酸乙酯浸泡萃取3次，溶剂回收浓缩，将所得乙酸乙酯部位进行常压凝胶色谱(采用的填料为羟丙基葡聚糖凝胶LH-20)粗分离，洗脱剂为体积百分数20％-100％的甲醇-水体系梯度洗脱，每1/4柱体积为一个馏分，TLC分析合并含有目标化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3位取代的十字孢碱类衍生物，其特征在于，结构式如下式(I)所示：

【技术特征摘要】
1.一种3位取代的十字孢碱类衍生物，其特征在于，结构式如下式(I)所示：式中，R1选自H或OCH3；当R1为H时，R3选自H或当R1为H，R3为H时，R2选自OH、NH2或OCH2CH3；当R1为H，R3为时，R2选自OH、NH2、F、OCH3、OCH2CH3、Cl或Br；当R1为OCH3时，R3为H，R2选自OH、NH2、F、OCH3、OCH2CH3、Cl或Br。2.一种根据权利要求1所述的3位取代的十字孢碱类衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将放线菌接种于高氏一号液体培养基中，摇床培养，得到种子液；(2)将种子液接种于大米发酵培养基中，静置培养，得到固体发酵产物；(3)固体发酵产物经分离纯化获得所述3位取代的十字孢碱类衍生物；所述放线菌为链霉菌Streptomycessp.，保藏号为CICC11026。3.根据权利要求2所述的3位取代的十字孢碱类衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述摇床培养的条件为：20～35℃摇床培养2～5天。4.根据权利要求2所述的3位取代的十字孢碱类衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述大米发酵培养基由大米、水和海盐组成，大米、水与海盐的用量为40g：40～80mL：0.5～3g；所述静置培养的条件为：23～33℃静置培养60～80天。5.根据权利要求2所述的3位取代的十字孢碱类衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述分离纯化包括：a)固体发酵产物经乙酸乙酯萃取，提取萃取液；b)将萃取液浓缩后，经常压凝胶色谱粗分离，得到粗产物；c)粗产物经中压制备液相色谱分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：马忠俊，陈喆，丁婉婧，王佳楠，李嘉琦，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33