連孟強(qiáng) 劉婭琛 郭春燕
摘要:為解決天然大豆苷元(daidzein,DAI)抗腫瘤活性不足的問題,對DAI的4′位和7位進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾。首先,以間苯二酚和對氯苯乙酸為起始原料,經(jīng)傅克?;?、增碳關(guān)環(huán)反應(yīng)制備4′-氯-7-羥基-異黃酮,將4′-氯-7-羥基異黃酮依次與二溴乙烷、哌嗪通過取代反應(yīng)制備目標(biāo)化合物4′-氯-7-[2-(哌嗪-l-基)乙氧基]異黃酮(3-(4-chlorophenyl)-7-[2-(piperazin-l-yl)ethoxy]-4H-chromen-4-one,CPEO-43),采用柱層析方法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物與雜質(zhì)的分離。其次,通過FT-IR,MS,1H-NMR及13C-NMR確證結(jié)構(gòu)。再次,通過MTT實(shí)驗(yàn)評價(jià)化合物CPEO-43對A549肺癌細(xì)胞和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞的抑制作用。最后,建立CPEO-43血漿樣品的超高效液相色譜(ultra high performance liquid chromatography,UPLC)分析方法。結(jié)果表明,通過FT-IR,MS,1H-NMR及 C-NMR確證了所合成的化合物與目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)一致。10 μmol/L DAI對A549肺癌和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞的抑制率分別為4.421%和5.601%;而相同濃度的CPEO-43對A549肺癌細(xì)胞和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞抑制率分別為58.43%和72.03%,IC值分別為2.51 μmol/L和0.87 μmol/L。建立的UPLC方法無內(nèi)源性物質(zhì)干擾,在0.5~10 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,日內(nèi)精密度及日間精密度均小于10%,化合物CPEO-43的低、中、高濃度的血漿樣品的回收率為92.98%~100.10%?;衔顲PEO-43的抗腫瘤活性顯著高于DAI,UPLC分析方法能簡便快速地測定血漿中CPEO-43的含量,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,可為提高DAI的抗腫瘤效果提供理論依據(jù),為藥物臨床檢測提供方法基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:藥學(xué)其他學(xué)科;大豆苷元;大豆異黃酮衍生物;抗腫瘤活性;超高效液相色譜;核磁共振;質(zhì)譜
中圖分類號:R917文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
DOI:10.7535/hbkd.2022yx03010
Synthetic and analytical method establishment of 3-(4-chlorophenyl)-7-[2-(piperazin-l-yl)ethoxy]-4H-chromen-4-one
LIAN Mengqiang LIU Yachen GUO Chunyan
(1.School of Pharmacy,Hebei North University,Zhangjiakou,Hebei 075000,China;2.School of Life Science,Hebei Normal University,Shijiazhuang,Hebei 050024,China)
Abstract:In order to solve the problem of insufficient antitumor activity of natural daidzein (DAI),the 4 'and 7 positions of DAI were modified.Firstly,3-(4-chlorophenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-4-one was prepared from resorcinol and p-chlorophenylacetic acid by friedel crafts acylation,carbonization and ring closing reaction.The 3-(4-chlorophenyl)-7-[2-(piperazin-l-yl)ethoxy]-4H-chrome-4-one (CPEO-43) was synthesized by substitution reaction of 3-(4-Chlorophenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-4-one with dibromoethane and piperazine.Column chromatography was used to separate the target product from impurities.Secondly,F(xiàn)T-IR,H-NMR,C-NMR and MS were used to identify the compounds.Thirdly,MTT assay was used to detect the inhibitory effect of compound CPEO-43 on A549 lung cancer cells and HCT116 colon cancer cells.Finally,an ultra high performance liquid chromatography (UPLC) method was established for the analysis of CPEO-43 plasma samples.The results show that the structure of the synthesized compound is consistent with that of the target compound confirmed by FT-IR,MS,1H-NMR and 13C-NMR.The inhibitory rates of DAI (10 μmol/L) on A549 lung cancer and HCT116 colon cancer cells are 4.421% and 5.601%,respectively.The inhibitory rates of the same concentration of CPEO-43 on A549 lung cancer cells and HCT116 colon cancer cells are 58.43% and 72.03%,respectively.The IC values of CPEO-43 are 2.51 μmol/L and 0.87 μmol/L,respectively.The established UPLC method has no interference from endogenous substances.The linear relationship is good in the range of 0.5~10 μg/mL.The intra-day precision and inter-day precision are less than 10%.The average recoveries of low,medium and high plasma samples of compound CPEO-43 are in the range of 92.98%~100.1%.The antitumor activity of compound CPEO-43 is significantly higher than that of DAI.The established UPLC assay method can easily and rapidly determine the content of CPEO-43 in plasma,and the results are accurate and reliable,provide a theoretical basis for improving the antitumor activity of DAI,and provide method basis for drug clinical testing.
Keywords:
other disciplines of pharmacy;daidzein;soybean isoflavone derivatives;antitumor activity;ultra high performance liquid chromatography;nuclear magnetic resonance;mass spectrum
癌癥是全球第2大死亡原因,2018年約有960萬人死于癌癥,占死亡人數(shù)的1/6。肺癌、前列腺癌、結(jié)腸直腸癌、胃癌和肝癌是男性最常見的癌癥類型,而乳腺癌、結(jié)腸直腸癌、肺癌、宮頸癌和甲狀腺癌在女性中最為常見。肺癌和結(jié)腸直腸癌在男性和女性中都是最常見的癌癥類型。研究表明,飲食富含異黃酮的食物可以降低許多癌癥的發(fā)病率和死亡率[1-9]。人體中異黃酮的主要飲食來源是大豆和豆制品,大豆異黃酮的主要結(jié)構(gòu)是以3-苯并吡喃酮為母核的化合物群[10-11],分為游離型的苷元和結(jié)合型的糖苷2種[12-13]。近年來,游離型苷元大豆苷元(daidzein,DAI)的生物活性,特別是抗癌活性引起了人們的極大關(guān)注[14-17]。DAI對A549肺癌細(xì)胞半數(shù)致死量(IC)為32.18 μmol/L[17]。大豆異黃酮在大豆中的含量為0.1%~0.5%,而游離型苷元僅占大豆異黃酮含量的5%~10%,僅僅依靠飲食富含異黃酮的食物抑制癌細(xì)胞的生長是不現(xiàn)實(shí)的。
基于DAI抗腫瘤活性不足的缺點(diǎn),本研究旨在對DAI進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,以提高其抗腫瘤活性。大豆異黃酮活性具有結(jié)構(gòu)依賴性[11],從理論上分析,DAI的4′位和7位引入活性基團(tuán)可以增加活性。因此,在4′位引入鹵族元素Cl,在7位引入哌嗪基團(tuán),合成大豆異黃酮衍生物4′-氯-7-[2-(哌嗪-l-基)乙氧基]異黃酮(3-(4-chlorophenyl)-7-[2-(piperazin-l-yl)ethoxy]-4H-chromen-4-one,CPEO-43),通過體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究CPEO-43抗腫瘤活性,并建立CPEO-43的超高效液相色譜(ultra high performance liquid chromatography,UPLC)分析方法。
1儀器與材料
1.1主要儀器
核磁共振儀WIPM-NMR-400(中科牛津波譜技術(shù)有限公司);酶標(biāo)儀SpectraMax25 (Molecular Devices);電子分析天平ME235P(德國Sartorius);AB Sciex QTRAP 4500液質(zhì)聯(lián)用儀(LC-MS,日本島津);紫外可見分光光度計(jì)UV9100(北京萊伯泰科儀器股份有限公司);傅里葉紅外光譜儀(德國Bruker);ACQUITY UPLC色譜儀(美國Waters)。
1.2材料
A549肺癌細(xì)胞和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞,河北北方學(xué)院藥學(xué)系實(shí)驗(yàn)室保存。
SD雄性大鼠(250 g),購自北京華阜康,飼養(yǎng)溫度為(25±2) ℃,濕度為(50±2)% 。
三氟化硼乙醚(批號 RH328089)、五氯化磷(批號 DX6RRR1A PCl),購自安耐吉;間苯二酚(批號 F2002009)、二溴乙烷(批號 F1808053)、4-氯苯乙酸(批號 B1826138),購自阿拉丁;哌嗪(批號 LMB0S39)、碘化鈉(批號 LDB0S31),購自百靈威;碳酸鉀、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙酸乙酯、石油醚等常規(guī)有機(jī)試劑,購自天津永大;DMEM 高糖培養(yǎng)基,購自Gibco公司;胎牛血清(FBS),購自ZATA公司;DAI,購自上海源葉生物科技有限公司;MTT試劑盒,購自Solarbio公司。
2實(shí)驗(yàn)方法
2.1化合物CPEO-43的合成與表征
2.1.1合成方法
以天然DAI結(jié)構(gòu)(如圖1所示)為母核,對4′和7位進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,增加DAI的抗腫瘤活性。4′位引入Cl能夠保證后續(xù)取代反應(yīng)僅發(fā)生在7位,防止副反應(yīng)發(fā)生,提高產(chǎn)率。另外,哌嗪是含氮雜環(huán)體系中的重要一員,環(huán)上的 N 原子可以參與生物體中氫鍵的形成,增加藥物與受體的親和力和選擇性[18],因此在7位引入哌嗪增加了DAI的生物活性。合成過程中并未以DAI為起始原料,因?yàn)橹苯淤徺IDAI成本較高,若從植物中提取,過程較為繁瑣且收率較低[19-20],且以DAI為原料進(jìn)行取代反應(yīng)時(shí),4′位及7位均可能發(fā)生取代反應(yīng),難以制備單一的4′-氯-7-羥基異黃酮(圖2中b),進(jìn)而影響后續(xù)中間產(chǎn)物4′-氯-7-溴乙氧基異黃酮和目標(biāo)化合物CPEO-43的合成。因此,參照文獻(xiàn)[21-22]設(shè)計(jì)了CPEO-43合成方案,如圖2所示。
CPEO-43的合成:對氯苯乙酸在路易斯酸三氟化硼催化下形成C,具備較強(qiáng)的吸電子能力,與富電子基團(tuán)間苯二酚發(fā)生傅克?;磻?yīng),生成脫氧安息香(圖2中a)。化合物a反應(yīng)溶液在DMF/PCl條件下生成中間產(chǎn)物4′-氯-7-羥基異黃酮(圖2中b)?;衔颾的酚羥基在堿性條件下生成氧負(fù)離子,溴代烷烴與氧負(fù)離子發(fā)生親電取代反應(yīng),生成4′-氯-7-溴乙氧基異黃酮(圖2中c)。再利用碘化鈉作為催化劑,與化合物c反應(yīng),生成反應(yīng)活性更強(qiáng)的碘取代物,堿性條件生成C,與哌嗪發(fā)生親核取代反應(yīng),生成CPEO-43。使用柱層析方法,采用甲醇-二氯甲烷作為洗脫溶劑梯度洗脫,純化化合物CPEO-43。具體過程如下。
4′-氯-7-羥基異黃酮的合成:將間苯二酚(10 mmol)和對氯苯乙酸(11 mmol)溶于三氟化硼乙醚(80 mmol)中,于85 ℃條件下磁力攪拌4 h,冷卻,緩慢加入DMF(10 mL),生成脫氧安息香(圖2中a)。向化合物a反應(yīng)溶液中加入DMF(20 mL)/PCl(15 mmol)混合溶液,室溫?cái)嚢? h,倒入沸騰的0.1 mol/mL HCl水溶液中,冷卻、過濾、干燥得粗產(chǎn)物4′-氯-7-羥基異黃酮,再經(jīng)乙醇重結(jié)晶純化。
4′-氯-7-溴乙氧基異黃酮的合成:將化合物b(10 mmol)、碳酸鉀(25 mmol)、二溴乙烷(52 mmol)加到DMF(50 mL)中。氮?dú)鈼l件下,80 ℃反應(yīng)3 h,冷卻后倒入冰水中,過濾、干燥得到粗產(chǎn)物4′-氯-7-溴乙氧基異黃酮,再經(jīng)乙醇重結(jié)晶純化。
CPEO-43的合成:將化合物c(10 mmol)、碘化鈉(10 mmol)、哌嗪(12 mmol)、碳酸鉀(35 mmol)加到DMF(100 mL)中,氮?dú)鈼l件下,60 ℃反應(yīng)3 h,冷卻后倒入冰水中,過濾、干燥得到化合物CPEO-43粗產(chǎn)物,再經(jīng)二氯甲烷-甲醇梯度洗脫純化(9∶1~3∶1)。
2.1.2化合物CPEO-43結(jié)構(gòu)鑒定
通過FT-IR,MS,1H- NMR及C-NMR鑒定合成化合物CPEO-43的結(jié)構(gòu)。取適量CPEO-43,加入溴化鉀研磨后壓片,在400~4 000 cm-1范圍內(nèi)測定紅外吸收光譜。稱取適量CPEO-43,加入DMSO氘代試劑,進(jìn)行核磁共振氫譜及碳譜檢測。
配制質(zhì)量濃度約為5 ng/mL的 CPEO-43甲醇溶液,采用電噴霧離子源(ESI),以多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)進(jìn)行正離子(H)檢測;噴霧電壓為3 000 V;噴霧溫度為500 ℃,m/z385.0→113.1(CPEO-43)進(jìn)行質(zhì)譜檢測,觀察樣品溶液在m/z為385.0的離子片段下的吸收峰。
2.2化合物CPEO-43抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)
2.2.1細(xì)胞培養(yǎng)
A549肺癌細(xì)胞和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞用含10% FBS及1% 青霉素-鏈霉素(penicillin-streptomycin solution,PS)的DMEM高糖培養(yǎng)基,置于37 ℃,5% CO培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每2~3 d用胰酶消化液消化傳代。
2.2.2MTT法檢測細(xì)胞活性
實(shí)驗(yàn)分為溶劑組(以DMSO為溶劑)、陽性藥對照組(以DAI為陽性對照藥)、CPEO-43實(shí)驗(yàn)組和空白組(不加細(xì)胞,只加培養(yǎng)基)。取對數(shù)生長期的A549和HCT116細(xì)胞計(jì)數(shù)后均勻鋪于96孔板,每孔8 000細(xì)胞,在37 ℃,5% CO細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后,按照上述分組給藥處理。
除空白組不含細(xì)胞外,其余每組加藥之前含有相同數(shù)量的細(xì)胞,溶劑組、陽性藥對照組、CPEO-43實(shí)驗(yàn)組中含有相同濃度的DMSO,終濃度為0.1%;陽性藥對照組DAI終濃度為10 μmol/L;CPEO-43實(shí)驗(yàn)組設(shè)置8個(gè)濃度,CPEO-43終濃度分別為0.01,0.03,0.25,0.5,1,2,4,10 μmol/L。細(xì)胞給藥后于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h,吸棄上清,加入90 μL新鮮培養(yǎng)液,加入10 μL MTT溶液,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,吸棄上清,加入110 μL Formazan溶液,置搖床上低速振蕩10 min,使結(jié)晶物充分溶解,用酶標(biāo)儀在波長490 nm處測定光密度值(optical density,OD),根據(jù)公式計(jì)算抑制率。抑制率%=(OD-OD)/(OD-OD)×100%。
2.3化合物CPEO-43的UPLC方法的建立
2.3.1色譜條件
ZORBAX Eclipse Plus C(4.6 mm×150 mm,5 μm)色譜柱;流動(dòng)相為甲醇(A)-0.025%(體積分?jǐn)?shù))甲酸水溶液(B),流速:1 mL/min,柱溫:35 ℃,進(jìn)樣量:5 μL。洗脫條件:0~2.5 min,46% A;2.5~8.0 min,46%~52.3% A;8.0~8.5 min,52.3%~59.5% A;8.5~12.0 min,59.5%~73% A;12.0~13.0 min,73%~46% A;13.0~15.0 min,46% A。檢測波長:254 nm。
2.3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
精密稱取10 mg 化合物CPEO-43,加甲醇溶解,制成1 mg/mL的CPEO-43標(biāo)準(zhǔn)儲備液,于-20 ℃下保存?zhèn)溆?。臨用時(shí),用起始流動(dòng)相稀釋至所需濃度即可。
2.3.3血樣采集
大鼠摘眼球取血,將血液采集至抗凝離心管中,搖勻,4 000 r/min離心10 min。
2.3.4血漿樣品預(yù)處理
取血漿樣品100 μL,置于離心管中,再加入900 μL甲醇,渦旋3 min,充分沉淀蛋白,再于4 ℃下以15 000 r/min離心10 min,取上清液,氮?dú)鈼l件下吹干,再用100 μL 50%甲醇水復(fù)溶,15 000 r/min離心10 min,取上清液,微孔濾膜過濾,待測。
2.3.5方法學(xué)考察
1)專屬性考察
分別取大鼠空白血漿和含CPEO-43藥物血漿,按“2.3.4”所述方法處理樣品,進(jìn)樣分析,記錄色譜圖,考察血漿中內(nèi)源性物質(zhì)是否會(huì)干擾被測物質(zhì)CPEO-43的測定。
2) 線性關(guān)系與定量限考察
取空白血漿100 μL,加入不同濃度的化合物CPEO-43,按“2.3.4”所述方法處理,制備CPEO-43標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,按照上述色譜條件進(jìn)樣分析,記錄峰面積。以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸。以信噪比10對應(yīng)的CPEO-43濃度確定方法定量限。
3)準(zhǔn)確度和精密度考察
參照《中華人民共和國藥典》2020版第4部生物樣品定量分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則(以下簡稱指導(dǎo)原則)[23],配制定量下限0.5 μg/mL及低(1.00 μg/mL)、中(4.00 μg/mL)和高濃度(7.50 μg/mL)質(zhì)控樣品,每個(gè)濃度5個(gè)樣本。按照上述色譜條件進(jìn)樣,連續(xù)測定3 d。準(zhǔn)確度以測定值與質(zhì)控樣品標(biāo)示值的差值表示,差值控制在±15%之內(nèi),定量下限準(zhǔn)確度應(yīng)在標(biāo)示值的±20%范圍內(nèi)。同一批內(nèi)低、中、高濃度的日內(nèi)精密度的標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD值和不同批的低、中、高濃度的日間精密度的RSD值均不得超過15%,定量下限的RSD值均不得超過20%。
4)提取回收率實(shí)驗(yàn)考察
取空白血漿100 μL,加入適量的化合物CPEO-43,按“2.3.4”項(xiàng)方法處理,制成終濃度分別為0.5,4.0,10.0 μg/mL的CPEO-43血漿樣品,每個(gè)濃度平行制備5份,進(jìn)樣分析,記錄峰面積A1;另取空白血漿,按“2.3.4”項(xiàng)方法處理。準(zhǔn)確移取取上清液,加入適量化合物CPEO-43,使終濃度分別為0.5,4.0,10.0 μg/mL,旋渦混勻,氮?dú)獯蹈?。然后,加?00 μL 起始流動(dòng)相復(fù)溶,微孔濾膜過濾,進(jìn)樣分析,記錄峰面積A2。以A1與A2的比值進(jìn)行回收率計(jì)算。
5)穩(wěn)定性考察
參照3)方法制備定量下限0.5 μg/mL及低(1.00 μg/mL)、中(4.00 μg/mL)和高濃度(7.50 μg/mL)質(zhì)控樣品,分別于室溫下放置8 h,4 ℃保存3 d和-20 ℃保存10 d,在上述色譜條件下檢測,考察樣品的穩(wěn)定性。含量與初始值的偏差不得超過±15%。
2.4統(tǒng)計(jì)分析方法
用GraphPad Prism v8.0.2.263,計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,計(jì)數(shù)資料以百分率表示,p<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3結(jié)果與分析
3.1化合物CPEO-43的合成與表征
目標(biāo)化合物的合成分為3步:1)間苯二酚和對氯苯乙酸在三氟化硼乙醚作用下生成脫氧安息香(a);2)a溶液在DMF/PCl催化下完成增碳反應(yīng)生成中間產(chǎn)物b,產(chǎn)率為50%;3)化合物b在堿性條件下完成烷烴取代反應(yīng)得到中間體c,產(chǎn)率為61%?;衔颿與哌嗪反應(yīng)得到含有哌嗪和異黃酮結(jié)構(gòu)的化合物CPEO-43,產(chǎn)率為54%,總產(chǎn)率為 16.5%
CPEO-43制備過程中,中間產(chǎn)物b和c利用乙醇進(jìn)行重結(jié)晶能夠有效提純,方法簡單。但終產(chǎn)物CPEO-43通過乙醇重結(jié)晶后,產(chǎn)物混有雜質(zhì),結(jié)合終產(chǎn)物與其他雜質(zhì)極性大小的差異,選擇甲醇-二氯甲烷作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物與雜質(zhì)的有效分離。
利用FT-IR鑒定化合物CPEO-43的官能團(tuán)。如圖3所示,化合物CPEO-43主要吸收峰如下:3 424 cm為NH的伸縮振動(dòng),1 627 cm為C=O的伸縮振動(dòng),1 335 cm為C-N伸縮振動(dòng),1 257 cm為=C-O-C伸縮振動(dòng),1 371 cm和1 201 cm為苯環(huán)的骨架振動(dòng)產(chǎn)生的吸收峰,1 044,954,882,826 cm為苯環(huán)上的=C-H的彎曲振動(dòng)所產(chǎn)生。
MS,H-NMR及C-NMR對化合物CPEO-43結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)果為:MS (CIHONCl):385 (M+H)+。1H-NMR(400 MHz,DMSO) δ 8.51(s,1H),8.01(d,J= 8.8 Hz,1H),7.62(d,J?= 8.0 Hz,2H),7.49(d,J?= 7.9 Hz,2H),7.20(s,1H),7.09(d,J?= 8.9 Hz,1H),4.22(s,2H),2.68(s,6H),2.40(s,4H),1.21(s,1H)。13C-NMR(101 MHz,DMSO)δ 154.90(C-2),122.95(C-3),174.67(C-4),127.35(C-5),115.76(C-6),163.53(C-7),101.64(C-8),157.87(C-9),117.90(C-10),131.30(C-1′),131.09(C-2′,6′),128.61(C-3′,5′),133.01(C-4′),66.82(C-1′′),54.81(C-2′′), 57.54(C-2′′′,6′′′), 45.90(C-3′′′,5′′′)。
3.2化合物CPEO-43對癌細(xì)胞存活率的影響
如圖4和圖5所示,與溶劑對照組相比,DAI對A549肺癌細(xì)胞和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞具有抑制作用,然而抑制率較低,結(jié)構(gòu)優(yōu)化后,CPEO-43對癌細(xì)胞的抑制作用顯著增加。
由圖4和圖5可知,10 μmol/L DAI對A549肺癌和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞的抑制率分別為4.421%和5.601%;而相同濃度新合成的化合物CPEO-43對A549肺癌細(xì)胞和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞抑制率分別為58.43%和72.03%,該濃度下化合物CPEO-43對A549肺癌細(xì)胞和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞抑制率分別是DAI的13.2倍和12.9倍。表明化合物CPEO-43能夠顯著抑制A549肺癌細(xì)胞和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞生長,IC值分別為2.51 μmol/L和0.87 μmol/L。
3.3化合物CPEO-43色譜分析專屬性結(jié)果
如圖6和圖7所示,化合物CPEO-43的保留時(shí)間為8.2 min,峰形良好,無血漿雜質(zhì)干擾。
3.4線性關(guān)系與定量限
以質(zhì)量濃度(x,μg/mL)為橫坐標(biāo),峰面積(y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸: y=21 403x+356.08(R=0.999 9)。線性范圍:0.5~10 μg/mL。利用信號噪音比值法確定定量限,信噪比為10時(shí)樣品質(zhì)量濃度為0.5 μg/mL。
3.5準(zhǔn)確度和精密度
本方法的CPEO-43定量下限、低、中、高血漿樣品的日內(nèi)精密度和日間精密度RSD值分別為8.19%,3.27%,0.53%,0.53%和8.91%,5.90%,4.22%,2.35%,均小于《中華人民共和國藥典》指導(dǎo)原則的15%。實(shí)測值與質(zhì)控樣本標(biāo)示值的差值亦符合指導(dǎo)原則方法驗(yàn)證的要求。結(jié)果表明,本方法的準(zhǔn)確度和精密度能夠滿足CPEO-43的分析要求。
3.6回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
如表1所示,低、中、高3種質(zhì)控濃度的樣品的提取回收率在92%~100%,RSD值均小于5%,回收率滿足分析要求。
3.7穩(wěn)定性
將化合物CPEO-43低、中、高3個(gè)濃度質(zhì)控樣品于室溫下放置8 h,4 ℃保存3 d和-20 ℃保存10 d后實(shí)驗(yàn)測得的各個(gè)濃度的含量與初始值相差均不超過10%,符合指導(dǎo)原則不超過±15%的要求,這表明該方法制備的樣品在上述條件下是穩(wěn)定的。
4結(jié)語
準(zhǔn)確測定生物基質(zhì)(如全血、血清、血漿、尿)中的藥物濃度,對于藥物和制劑的研發(fā)非常重要。本研究基于CPEO-43良好的抗腫瘤效果,建立了CPEO-43血漿樣本的UPLC-UV分析方法。
甲醇和乙腈是液相色譜最常用的流動(dòng)相試劑,甲酸、乙酸、三氟乙酸常作為調(diào)節(jié)劑來改善色譜峰形。選擇甲醇-水-甲酸進(jìn)行分析嘗試,結(jié)果發(fā)現(xiàn),流動(dòng)相中含有甲酸后,能夠降低色譜流出曲線的標(biāo)準(zhǔn)差,色譜結(jié)果更好。本研究考察了不同濃度甲酸對色譜峰形和保留時(shí)間的影響。甲酸體積比分別為0.1%,0.05%,0.025%時(shí),CPEO-43 的峰形無明顯變化,隨著甲酸酸度的降低,保留時(shí)間由7.8 min延長到8.2 min??紤]酸度對色譜柱壽命的影響,因此選擇0.025%的甲酸作為流動(dòng)相進(jìn)行色譜分析。
本研究所建立的UPLC分析方法在0.5~10.0 μg/mL線性關(guān)系良好,其準(zhǔn)確度、精密度和穩(wěn)定性均能滿足要求。方法的定量限為0.5 μg/mL,CPEO-43能抑制A549肺癌細(xì)胞和HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞生長,IC值分別為2.51 μmol/L和0.87 μmol/L。因此該分析方法的定量下限值能滿足定量分析有效抗腫瘤藥物濃度,可為藥物臨床檢測提供方法基礎(chǔ)。
本研究針對DAI抗腫瘤活性低的缺陷,在DAI的4′位引入鹵族元素Cl,在7位引入哌嗪基團(tuán),進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,成功全合成了CPEO-43,并顯著提高了DAI抗腫瘤活性。但是,合成CPEO-43的工藝條件仍有待進(jìn)一步優(yōu)化,CPEO-43的抗腫瘤機(jī)制有待更為深入的研究。
參考文獻(xiàn)/References:
[1]ZHAO Tingting,JIN Feng,LI Jiguang,et al.Dietary isoflavones or isoflavone-rich food intake and breast cancer risk:A meta-analysis of prospective cohort studies[J].Clinical Nutrition,2019,38(1):136-145.
[2]DOUGLAS C C,JOHNSON S A,ARJMANDI B H.Soy and its isoflavones:The truth behind the science in breast cancer[J].Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry,2013,13(8):1178-1187.
[3]KUCUK O.Soy foods,isoflavones,and breast cancer[J].Cancer,2017,123(11):1901-1903.
[4]FRITZ H,SEELY D,F(xiàn)LOWER G,et al.Soy,red clover,and isoflavones and breast cancer:A systematic review[J].Plos One,2013,8(11):e81968.DOI:10.1371/journal.pone.0081968.
[5]QIU Shumin,JIANG Chongmin.Soy and isoflavones consumption and breast cancer survival and recurrence:A systematic review and meta-analysis[J].European Journal of Nutrition,2019,58(8):3079-3090.
[6]BASU P,MAIER C.Phytoestrogens and breast cancer:In vitro anticancer activities of isoflavones,lignans,coumestans,stilbenes and their analogs and derivatives[J].Biomedicine & Pharmacotherapy,2018,107:1648-1666.
[7]TAKAGI A,KANO M,KAGA C.Possibility of breast cancer prevention:Use of soy isoflavones and fermented soy beverage produced using probiotics[J].International Journal of Molecular Sciences,2015,16(5):10907-10920.
[8]ZIAEI S,HALABY R.Dietary isoflavones and breast cancer risk[J].Medicines,2017,4(2):18.DOI:10.3390/medicines4020018.
[9]ZHANG Hongyi,CUI Jie,ZHANG Ye,et al.Isoflavones and prostate cancer:A review of some critical issues[J].Chinese Medical Journal,2016,129(3):341-347.
[10]李紫微,曹庸,苗建銀.大豆異黃酮及其苷元的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2019,40(20):348-355.LI Ziwei,CAO Yong,MIAO Jianyin.Research progress of soy isoflavones and aglycones[J].Science and Technology of Food Industry,2019,40(20):348-355.
[11]CHADHA R,BHALLA Y,JAIN A,et al.Dietary soy isoflavone:A mechanistic insight[J].Natural Product Communications,2017,12(4):627-634.
[12]李碩,王建.大豆異黃酮臨床應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].大豆科學(xué),2020,39(4):633-640.LI Shuo,WANG Jian.Research progress on the clinical application of soybean isoflavones[J].Soybean Science,2020,39(4):633-640.
[13]PIAO Yinzi,EUN J B.Physicochemical characteristics and isoflavones content during manufacture of short-time fermented soybean product (Cheonggukjang)[J].Journal of Food Science and Technology,2020,57(6):2190-2197.
[14]MONTALESI E,CIPOLLETTI M,CRACCO P,et al.Divergent effects of daidzein and its metabolites on estrogen-induced survival of breast cancer cells[J].Cancers,2020,12(1):167.
[15]SALAMA A A A,ALLAM R M.Promising targets of chrysin and daidzein in colorectal cancer:Amphiregulin,CXCL1,and MMP-9[J].European Journal of Pharmacology,2021,892:173763.DOI:10.1016/j.ejphar.2020.173763.
[16]LI Laifang,LIU Jun,WANG Xiaobo,et al.Microarray analysis of differentially expressed long non-coding RNAs in daidzein-treated lung cancer cells[J].Oncology Letters,2021,22(5):789.DOI:10.3892/ol.2021.13050.
[17]翟雨晴.大豆苷元誘導(dǎo)肺癌A549細(xì)胞凋亡及其相關(guān)機(jī)制的研究[D].大慶:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),2021.ZHAI Yuqing.The Mechanism of Daidzein Induced Human Lung Cancer A549 Cells Apoptosis[D].Daqing:Heilongjiang Bayi Agricultural Reclamation University,2021.
[18]林玉萍,虎春艷,鄭喜,等.新型4'-(N-取代-1-哌嗪基)查爾酮衍生物的合成及其抗腫瘤活性[J].有機(jī)化學(xué),2017,37(1):237-241.LIN Yuping,HU Chunyan,Zheng Xi,et al.Synthesis and anti-tumor activities of novel 4'-(n-substitued-1-piperazinyl) chalcone derivatives[J].Chinese Journal of Organic Chemistry,2017,37(1):237-241.
[19]張?jiān)聺?,蘭韜,初僑,等.大豆異黃酮的制備技術(shù)與功能活性進(jìn)展研究[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào),2020,11(17):5964-5970.ZHANG Yuejie,LAN Tao,CHU Qiao,et al.Progress in preparation technology and functional activity of soybean isoflavones[J].Journal of Food Safety & Quality,2020,11(17):5964-5970.
[20]NAN Guanjun,GAO Yuqiong,GUO Liying,et al.Solid-liquid extraction of daidzein and genistein from soybean:Kinetic modeling of influential factors[J].Preparative Biochemistry & Biotechnology,2018,48(10):946-953.
[21]LIU Chunming,WATT D S,F(xiàn)RASINYUK M S,et al.Cytisine-linked Isoflavonoid Antineoplastic Agents for the Treatment of Cancer[P].US:10188743,2019-01-29.
[22]潘星燕,陸云霞,姚軍.高效液相色譜法測定芒柄花素磺酸鈉有關(guān)物質(zhì)[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào),2017,38(1):32-38.PAN Xingyan,LU Yunxia,YAO Jun.Related substance determination of formononetin by HPLC[J].Journal of Hebei University of Science and Technology,2017,38(1):32-38.
[23]國家藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典:四部[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2020.