[發明專利]一種美登木素衍生物及其合成方法和應用

在審

• 申請號: 202010551651.5
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111635418A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 沈月毛;魯春華;李小曼
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C07D498/08
• 分類號: C07D498/08;A61K31/537;A61P35/00;C12P17/18;C12N15/74;C12N15/55;C12R1/01
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王素平

本發明涉及一種美登木素衍生物及其合成方法和應用。本發明構建了包含丙氨酰化酶基因astC的整合型表達載體pSBT11?astC，并實現了丙氨酰化酶基因在珍貴橙色束絲放線菌突變株中的異源表達。從表達有丙氨酰化酶的珍貴橙色束絲放線菌突變株的粗提物分離純化一個丙氨酰化后修飾的美登木素衍生物。體外抗腫瘤活性試驗表明，該化合物對人宮頸癌細胞(HeLa)、人結腸癌細胞(HCT116)和人乳腺癌細胞(MDA?MB?231)的IC₅₀值分別為3.1、9.4和10.4nM，因此可用于制備抗腫瘤藥物，可與不同的抗體和連接子組成制抗體偶聯物。

技術領域

本發明提供一種具有腫瘤抑制活性的美登木素衍生物，具體涉及美登木素衍生物及其制備方法和應用，屬于天然藥物化學與醫藥應用技術領域。

背景技術

美登木素屬于安莎類大環內酰胺，根據其來源可分為植物美登木素和細菌美登木素兩大類，都有極強的抗菌和抗腫瘤活性。研究發現美登木素衍生物可以結合微管蛋白β亞基，阻止微管束聚集形成，破壞有絲分裂過程，從而抑制腫瘤細胞生長。由于存在神經毒性，美登木素衍生物不能直接用于臨床，但可以作為“彈頭”與特異免疫蛋白偶聯發揮抗癌作用。2013年，首個針對實體瘤的抗體偶聯物藥物ado-trastuzumab entansine(商品名Kadcyla)被FDA批準用于治療HER2陽性乳腺癌，美登木素抗體偶聯物藥物的研發再次引起了廣泛關注。

與植物美登木素相比，細菌美登木素的產量高、制備流程簡單，可以為美登木素抗體偶聯物藥物的生產提供價格低廉的原料。然而，細菌美登木素(即安絲菌素)原始結構中并沒有合適的、與連接子進行偶聯的位點，需要通過還原反應脫去C-3位酯基，然后再選擇性丙氨酰化。該方法不但成本高、產率低，還有不易分離除去的副產物，嚴重阻礙美登木素抗體偶聯物藥物的研究、生產和臨床應用。

本發明的目標是通過生物合成高效制備具有偶聯位點的丙氨酰化美登木素衍生物，將可能極大加快美登木素抗體偶聯物藥物的研發進程，因此對于發現廣譜高效且具有自主知識產權的新型抗腫瘤藥物具有重要意義。

發明內容

對美登木素衍生物抗腫瘤構效關系的研究發現，C-3位酯基側鏈對其抗腫瘤活性起關鍵作用(Chem Pharm Bull 2004,52,1-26)，用于制備美登木素抗體偶聯物的是C-3位含有二硫鍵或巰基的丙氨酰美登醇衍生物。雖然放線菌中美登木素衍生物的產量較高，但無法產生C-3位為丙氨酰基的化合物。

針對現有技術的不足，本發明提供一種美登木素衍生物，該化合物由放線菌產生、在結構中具有C-3位丙氨酰基。本發明還提供美登木素衍生物的合成方法和應用。

一、美登木素衍生物

一種美登木素衍生物，其化學結構如下所示：

二、美登木素衍生物的合成方法

本發明所述美登木素衍生物的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)用YMG培養基對表達有丙氨酰化酶的珍貴橙色束絲放線菌(Actinosynnemapretiosum ssp.autantium ATCC 31565)的突變株HGF052+pJTU824-asm18+pSBT11-astC進行15L固體發酵，28-30℃培養7-10天；

(2)將培養物切成小塊，室溫下用體積比80:20的乙酸乙酯/甲醇浸泡提取三次，合并提取液，減壓及38-40℃的溫度下濃縮至干，得粗提物；

(3)用水溶解粗提物，使用乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯相減壓及38-40℃的溫度下濃縮至干得EA提取物；

(4)EA提取物溶于甲醇，再經石油醚多次萃取，甲醇相減壓及38-40℃的溫度下濃縮至干得甲醇提取物；