一種硫脲類分子在制備抗腫瘤藥物中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及抗癌藥物領域，具體涉及一種硫脲類分子在制備抗腫瘤藥物中的應 用。
【背景技術】
[0002] 硫脲類化合物（TUs)是指分子結構中具有硫脲基團（-NH-CS-NH-，TU)的一類 化合物。該類化合物一般具有廣譜的抗菌、殺菌、抗病毒等性質（Liu，J，Yang，S，Li，X，et al. , Synthesis and antiviral bioactivity of chiral thioureas containing leucine and phosphonate moieties. Molecules2010, 15:5112-5123.)。其中一些化合物具有 抗 HIV 活性（Venkatachalam, T, Mao, C and Uckun, F M, Effect of stereochemistry on the anti-HIV activity of chiral thiourea compounds. Bioorganic & Medicinal Chemistry2004, 12:4275-4284.)。如公開號為CN1138323A的中國專利文獻中公開了一種 水溶性的陰離子型聚硫脲分子，該聚硫脲分子具有抗人類免疫缺陷病毒活性，可直接用于 治療人類AIDS和AIDS相關復征（ARC)。
[0003] 此外，一些硫脲類化合物更是有望成為抗腫瘤藥物（Manjula, S, Malleshappa Noolvi, N, Vipan Parihar, K, et al. , Synthesis and antitumor activity of optically active thiourea and their2_aminobenzothiazole derivatives:A novel class of anticancer agents. European Journal of Medicinal Chemistry2009, 44:2923-2929.) 〇 如公開號為CN1224005A的中國專利文獻公開了新型抗癌藥縮氨硫脲類混合物及其制造方 法，采用水合肼與二硫化碳、碳酸二甲酯反應，生成肼基二硫代甲酸甲酯，它與酮反應生成 相應的腙，再與1-(2-吡啶基）哌嗪反應，制得縮氨硫脲類化合物[4-(2-吡啶基）哌嗪-1] 硫代甲酰[1-(2-吡啶基）乙撐]肼，具有明顯的抗癌活性。
[0004] 又如Hong Liu等（Huang, H，Chen, Q，Ku，X，et al·，A Series of a-Heterocyclic Carboxaldehyde Thiosemicarbazones Inhibit Topoisomerase II a Catalytic Activity. Journal of Medicinal Chemistry2010, 53:3048-3064.)設計并合成的多個稠 環類氨基硫脲衍生物能夠顯著抑制HL-60、SGC-7901、Hela和HT-29人腫瘤細胞的增殖，對 人癌裸小鼠移植瘤的生長也表現出顯著的抑制活性。
[0005] 但是，目前文獻及專利中設計的這些含有硫脲基團的化合物，都是基于直接殺死 腫瘤細胞的理念。例如，在體外實驗中它們都能殺死腫瘤細胞，其殺死50 %腫瘤細胞的濃度 (IC50)都在微摩爾級。但它們能夠有效殺滅腫瘤細胞的同時，亦對正常組織有毒副作用，因 而限制了這些硫脲類衍生物的應用。
【發明內容】
[0006] 本發明提供了一種硫脲類分子的新用途，具體為在制備抗腫瘤藥物中的應用，以 所述的硫脲類分子作為抗腫瘤藥物，或以其為活性成分制備的抗腫瘤藥物組合物，對人肺 腺癌細胞（A549)、人乳腺癌細胞（BCap-37)、人口腔表皮樣癌細胞（KB)、人肺成纖維細胞 (HFL1)及人支氣管上皮細胞（BEAS-2B)等均顯示很低的細胞毒性，同時在動物水平上具有 很好的抗腫瘤效果。
[0007] 本發明公開了一種硫脲類分子在制備抗腫瘤藥物中的應用，所述硫脲類分子的結 構式選自式I-式IV :
[0008]
[0009] 其中，獨立地選自氫、碳數為1~10的烷基、芳香基或含N、0、S的雜原子 基團。
[0010] 本發明中的硫脲通過降低腫瘤病人體內及瘤內的銅元素、阻斷腫瘤新生血管的生 成而達到抗腫瘤效果。銅元素在人體必須的微量元素，正常人體內含有受到嚴格的控制。 但腫瘤本人體內銅及腫瘤內銅含量偏高，促進了腫瘤中血管的增生和腫瘤的浸潤生長及 轉移(Ishida, S. , Andreux, P. , Poitry-Yamate, C. , Auwerx, J. & Hanahan, D. Bioavailable copper modulates oxidative phosphorylation and growth of tumors. Proc. Natl. Acad. Sci.USAllO, 19507-19512(2013))。通過降低體內銅元素，可以抑制腫瘤的生長與轉 移（Hassouneh，B. et al.Tetrathiomolybdate promotes tumor necrosis and prevents distant metastases by suppressing angiogenesis in head and neck cancer. Mol. Cancer Ther.6, 1039-1045(2007))。
[0011] 本發明中的簡單的含硫脲化合物能夠將Cu2+還原為Cu+并與之絡合，從而降低體 內有效銅濃度，起到抗腫瘤效果。由于該硫脲類化合物不是細胞毒化物，基本上沒有細胞毒 性，因而對正常細胞及組織沒有毒性，毒副作用少。
[0012] 作為優選，所述的硫脲類分子為所述的硫脲類分子為正丁基硫脲、Ν，Ν' _(1，2-亞 乙基）二硫脈、乂1'^-[1，3-(2-輕丙基）]二硫脈、（1-(1'}-硫脈基）乙酸、1-金剛燒硫脈、 三[2-(Ν-硫脲基）乙基]胺、對甲苯基硫脲、Ν-甲基-Ν' -(2-羥基乙基）硫脲。優選的 幾種硫脲類分子能夠更有效地將體內的Cu2+還原為Cu+，并與之絡合，從而降低腫瘤病人體 內及瘤內的過高銅元素濃度、阻斷/抑制腫瘤新生血管的生成而達到抗腫瘤效果。
[0013] 以所述的硫脲類分子作為抗腫瘤藥物，作為優選，有效治療量為6mgAkg · d)。由 于這些硫脲分子毒性很低，其實際用量可以至其最高耐受劑量。
[0014] 本發明還公開了一種抗腫瘤藥物組合物，以所述的硫脲類分子作為活性成分，與 藥學適用附加劑制備而成的藥劑。
[0015] 當所述的硫脲類分子為親水性分子，與藥學適用的親水性溶劑混合制備藥物組合 物；優選的藥學適用的親水性溶劑為生理緩沖鹽水。
[0016] 當所述的硫脲類分子為疏水性分子，與藥學適用載體混合，如包埋于藥學適用載 體中制備藥物組合物。
[0017] 所述的抗腫瘤藥物可以為注射液、粉劑、灌洗劑、凝膠劑、洗劑或膠囊劑。
[0018] 作為優選，所述的抗腫瘤藥物通過口服給藥或非腸道給藥。如靜脈注射給藥、肌肉 注射給藥、腹腔注射給藥、皮下注射給藥、口服給藥或吸入給藥的方式。
[0019] 當所述的硫脲類分子為親水性分子，更優選為靜脈注射給藥或口服給藥；
[0020] 當所述的硫脲類分子為疏水性分子，更優選為口服給藥。
[0021 ] 本發明方法簡單，操作方便，制備得到的硫脲類抗癌藥物分子具有良好熱穩定性， 儲存穩定性。
[0022] 與現有技術相比，本發明具有如下優點：
[0023] 本發明公開了一種硫脲類分子的新用途，將所述的硫脲類分子作為抗癌藥物，或 以其為活性成分制備的藥物組合物作為抗腫瘤藥物，經體外細胞毒性實驗表明，所述抗腫 瘤藥物對人類腫瘤細胞株或者人類正常細胞株均無細胞毒性；但是，體內抗腫瘤實驗表明， 上述硫脲類抗癌藥物分子能夠通過與腫瘤病人體內銅元素作用，發揮抗腫瘤療效。
【附圖說明】
[0024] 圖1為實施例1制備的正丁基硫脲對人腫瘤細胞株和人正常細胞的毒性效果圖；
[0025] 圖2為實施例2制備的Ν，Ν' _(1，2-亞乙基）二硫脲對人腫瘤細胞株和人正常細 胞的毒性效果圖；
[0026] 圖3為實施例3制備的Ν，Ν' -[1，3-(2-羥丙基）]二硫脲對人腫瘤細胞株和人正 常細胞的毒性效果圖；
[0027] 圖4為實施例4制備的三[2-(N-硫脲基）乙基]胺對人腫瘤細胞株和人正常細 胞的毒性效果圖；
[0028] 圖5為實施例5制備的ct -(N-硫脲基）乙酸對人腫瘤細胞株和人正常細胞的毒 性效果圖；
[0029] 圖6為實施例6制備的1-金剛烷硫脲對人腫瘤細胞株和人正常細胞的毒性效果 圖；
[0030] 圖7為實施例7制備的對甲苯基硫脲對人腫瘤細胞株和人正常細胞的毒性效果 圖；
[0031] 圖8為實施例8制備的N-甲基-Ν' -(2-羥基乙基）硫脲對人腫瘤細胞株和人正 常細胞的毒性效果圖；
[0032] 圖9為實施例1~8制備的硫脲類分子對裸鼠的人大腸腫瘤模型的腫瘤抑制效果 圖；
[0033] 圖10為分別注射了實施例1~8制備的硫脲類分子的小鼠，6小時后其體內降銅 效果圖。
【具體實施方式】：
[0034] 實施例1正丁基硫脈
[0035]
[0036] 將正丁胺（0. 735mL，7. 4mmol)加入到lOmL的二氯甲烷中，緩慢滴加入苯甲酰 異硫氰酸酯（〇. 9mL，6. 7mmol)，室溫下攪拌過夜。濃縮后，加入10mL甲醇，再加入3mL5M 的NaOH甲醇溶液。攪拌3小時后，濃縮，過柱，得無色晶體正丁基硫脲，產率81 %。 i-NMRGOOMHz, CDC13)(異構體混合物）：δ = 〇· 94 (t, 3H)，1. 36-1. 44 (m, 2H)，1. 56-1. 6 4 (m，2H)，3· 20 (brs，2H)，6· 01 (brs，2H)，6· 58 (brs，1H) · ESI-TOF-MS m/z: [M-H]，理論值 131. 22,實際值 131. 3。
[0037] 實施例2 N，Ν' -(1，2-亞乙基）二硫脲
[0038]
[0039] 將乙二胺（0. 27g，4. 5mmol)加入到10mL的二氯甲烷中，緩慢滴加入苯甲酰異 硫氰酸酯（1.42mL，10. 6mmol)，室溫下攪拌過夜。過濾，用正己燒洗滌后，得到淺黃色固 體。將該淺黃色固體（1.04g，2. 68mmol)，加入10mL甲醇，再加入3mL5M的NaOH甲醇溶 液。攪拌3小時后，過濾，用冰甲醇洗滌，得到白色固體1，2-乙基二硫脲，產率85 %。 iH-NMRGOOMHz，DMS0-d6)(異構體混合物）：5=3.12(8，1.46!1)，3.47(8,2.54!1)，7.02-7· 69(br, 6H). ESI-TOF-MS m/z: [M+H]+,理論值 179. 03,實際值 178. 9。
[0040] 實施例3 Ν，Ν' -[1，3-(2-羥丙基）]二硫脲
[0041]
[0042] 將1，3_二氨基-2-丙醇（0. 37g，4. lmmol)加入到10mL的二氯甲烷中，緩慢滴加 入苯甲酰異硫氰酸酯（1.588,9.7!11111 〇1)，室溫下攪拌2小時后，過濾得到淺黃色固體。將該 淺黃色固體加入到lOmL甲醇中，再加入3mL5M