技术领域
本发明涉及苯丙哌林衍生物的化合物，更具体地涉及用于预防或治疗癌症转移的药物组合物和用于预防或改善癌症转移的健康功能食品，其包含作为活性成分的化合物或其药物可接受的盐，并且涉及预防或治疗癌症转移的方法，其包括向个体给予药物组合物。
背景技术
根据美国癌症协会公布的数据，2008年全球17％(760万)的死亡是由于癌症，预计2015年死于癌症的人数将飙升至900万，2030年将达到1140万。即使在韩国，癌症仍然是第一大死因，2016年死亡人数为280,827人，创下相关统计以来的新高。癌症是十大死因中排名第一的，每10万人中有153人死于癌症，而且每年都在上升。因此，社会成本巨大，开发低毒性且更有效的抗癌药物的需求逐渐增加。此外，最近，由于癌症的巨大社会成本，需要开发低成本的治疗药物。
危及生命的癌症的最大原因是癌细胞的转移。目前，外科手术是治疗癌症的常用方法，但由于癌细胞除了原发部位外，还会转移到许多其他部位，因此只有在早期通过手术才能完全康复。
同时，癌症的转移和癌症的发生一样，是通过参与癌细胞迁移和侵袭的各种基因和因素的结合而产生的(Marina Bacac and Ivan Stamenkovic.Annual ReviewofPathology:Mechanism ofDisease(病理学年度回顾：疾病机制),3,221-247,2008)。
癌细胞的迁移在肿瘤的转移过程中起着重要的作用。例如，当癌细胞通过起初的原发癌部位的细胞外基质(ECM)，然后迁移到血管中，或者在继发性转移组织中迁移出血管时，当血管内皮细胞从新的血管中迁移时，就涉及到癌症转移。迁移细胞的极性是由细胞迁移诱导材料激活的信号受体引起的。此外，细胞前端的细胞膜通过肌动蛋白聚合向前扩展，并通过整合素附着至细胞外基质。此时，通过与肌动蛋白聚合物结合的肌凝蛋白，在肌动蛋白聚合物之间形成很强的收缩力，从而使整个细胞产生很强的收缩力。因此，细胞迁移的方向是由细胞前部和后部之间的粘附差异决定的，因此细胞会迁移(Peter Friedl et al.,,Nature Cancer Review(自然癌症评论),2003,362)。因此，细胞迁移抑制剂抑制癌细胞的迁移，以防止转移的进一步传播，并且当迁移受到抑制时可以给予诱导癌细胞的凋亡的抗癌剂，所以它被认为是现实可接近的延长癌症患者生命的方法。
按照这些研究的趋势，开发使用抑制癌细胞迁移的物质的癌症转移抑制剂被称为叫做“迁移性(migrastatics)”的新的选择(Aneta Gandalovicova et al.,Migrastatics-Anti-metastatic and Anti-invasion Drugs:Promise and Challenges,Trends inCancer(迁移性-抗转移和抗侵袭药物：承诺和挑战，癌症趋势)3,391,2017)，这是不同于现有的靶向于癌细胞生长的抗癌剂或癌症转移抑制剂。
许多因素参与了癌细胞的迁移。其中，形成了称为丝状伪足的突出，这些突出是从围绕在细胞骨架或围绕细胞的被称为板状伪足的纤维组织中延伸出来的。这些突出帮助正常的健康细胞在组织内迁移。然而，在恶性癌症中，正常的健康细胞的功能常常过度破坏，导致板状伪足和丝状伪足的过度产生。抑制这种现象以根本避免癌细胞的迁移(StephaneR.Gross,Actin binding protein(肌动蛋白结合蛋白),Cell Adhesion&Migration 7,199-213,2013)。
同时，本发明人新发明了用作化痰药的苯丙哌林阻断癌细胞迁移并抑制新生血管发展，以有效抑制癌细胞转移(韩国专利第10-1323728号、美国专利第8716288号等)。
然而，由于该药物在微摩尔(mM)水平上抑制癌细胞的迁移，因此根据开发高活性肿瘤转移抑制剂的需要，需要研制纳米摩尔(nM)水平上抑制癌细胞迁移的药物。
在这一背景下，本发明人做出了许多努力来开发通过抑制癌细胞的迁移和侵袭从而更有效地预防或抑制癌症转移的方法，因此开发了新颖的化合物并且确认该化合物在纳米摩尔水平上有很好的抑制癌细胞的迁移和侵袭的效果，从而完成了本发明。
发明公开
技术问题
本发明的目的是提供苯丙哌林衍生物化合物，即具有下列化学式1结构的化合物，或其药物可接受的盐：
[化学式1]
本发明的另一个目的是提供用于预防或治疗癌症转移的药物组合物，其包含作为活性成分的具有化学式1结构的化合物或其药物可接受的盐。
本发明的另一个目的是提供用于预防或改善癌症转移的健康功能食品，其包含作为活性成分的具有化学式1结构的化合物或其营养学学可接受的盐。
本发明的另一个目的是提供预防或治疗癌症转移的方法，其包括对个体给予包含作为活性成分的具有化学式1结构的化合物或其药物可接受的盐的药物组合物。
技术方案
具体地说，本发明将如下描述。同时，本发明公开的每个描述和实施方案也可以应用于其他每个描述和实施方案。即本发明所公开的各个组分的所有组合均属于本发明的范围。此外，下列所述的具体描述并不限制本发明的范围。
为实现本发明的目的，一方面，本发明提供了作为苯丙哌林衍生物化合物的具有下列化学式1结构的化合物或其药物可接受的盐：
[化学式1]
本发明的化合物具有如下所示的存在于单个分子内的两个立体中心，即手性中心：
因此，即使没有其他说明，化学式1的化合物不受限制地包括可以从该化合物衍生的所有立体异构体，如(R,R)型、(R,S)型、(S,R)型、(S,S)型和(S,S)型。此外，本发明的范围还包括外消旋混合物，其中诸如(R,R)-型和(S,S)-型以及(R,S)-型和(S,R)-型的对映体，和诸如(R,R)-型和(R,S)-型以及(S,R)-型和(S,S)-型的非对映体，以1:1的比例相互混合。此外，本发明的范围包括关于一个立体中心的(R)-型或(S)-型，关于另一个立体中心的(R)-型和(S)-型混合的化合物，以及(R)-型或(S)-型混合的混合物，即关于两个立体中心，(R,R)-型、(R,S)-型、(S,R)-型和(S,S)-型是随机混合的。
这些异构体可以用下列化学式表示。
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
在化学式中，在位于立体中心的化学键中，用标准实线表示的键系指混合物的形式，其中存在所有可能的立体键。
化学式右侧书写的数字是任意给定的识别号，以便于对合成的异构体进行识别
此外，在每个立体中心形成的所有立体结构，例如(R,R)型、(R,S)型、(S,R)型和(S,S)型随机混合的混合物称为CG-618。根据上述化学式中定义的键，CG-618可以与上述化学式1中标记相同，但为了避免混淆不单独标记。
另一方面，本发明提供了制备化学式1的化合物或其药物可接受的盐的方法，其包括将1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基-4-甲基苯磺酸酯与2-甲基哌啶反应。
在本发明的制备方法中使用的每一试剂均可以通过购买市场上可商购的化合物来使用，也可以通过根据已知方法制备的化合物来使用。
例如，在本发明的制备方法中，可以通过将1-(2-苄基苯氧基)丙-2-醇与4-甲基苯-1-磺酰氯反应来制备1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基-4-甲基苯磺酸酯，但不限于此。
此外，可以通过将2-苄基苯酚与环氧丙烷反应来制备1-(2-苄基苯氧基)丙醇，但不限于此。
此时，在所使用的化合物中，通过选择纯(R)-型或(S)-型，或其外消旋体，可以使用2-甲基哌啶、环氧丙烷或这两者以选择性地合成化学式1化合物的各种立体异构体、非对映体和/或外消旋体。
在本发明的具体实施方案中，从环氧丙烷和2-苄基苯酚合成化学式1所代表的化合物，其中(R)-(+)环氧丙烷、(S)-(-)-环氧丙烷及其外消旋混合物中任一种作为环氧丙烷，与(R)-2-甲基哌啶、(S)-2-甲基哌啶及其外消旋混合物中任一种作为2-甲基哌啶组合并用作反应物以合成总共9种的结构异构体、非对映体或外消旋混合物。
例如，在实施例1中，使用(R)-(+)环氧丙烷和(R)-2-甲基哌啶合成被称为CG-609的R,R-型的化合物，并且在实施例9中，使用外消旋混合物形式的环氧丙烷和2-甲基哌啶，均匀混合R,R-型、R-S-型、S-型和S-S-型以获得被称为CG-618的随机的外消旋混合物。
例如，在1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基-4-甲基苯磺酸酯与2-甲基哌啶反应的步骤中，将1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基-4-甲基苯磺酸酯溶于4至8摩尔当量的2-甲基哌啶中，然后在100℃至150℃下回流2至10小时
反应后，在15℃至35℃的室温下进一步搅拌6至24小时，通过稀释反应混合物去除大量的哌啶，然后减压下浓缩稀释的混合物，通过添加碱提高pH值后萃取反应溶液，干燥、过滤、浓缩和/或纯化，上述步骤可以额外地进行，但是这些步骤并不局限于此。可以使用本领域中使用的通用方法进行额外的步骤，但不限于此。
本发明可以提供化学式1所表示的化合物，或其药物可接受的盐。在这种情况下，药物可接受的盐系指不会损害待给予的化合物的生物活性和特性的形式。
本发明的术语“药物可接受的盐”系指化合物的任何有机或无机加合盐，所述盐的浓度相对无毒并且对患者无害的有效作用，其中盐引起的副作用不降低化学式1所表示的化合物的有益效果。
药物可接受的盐可以包含，例如通过含有药物可接受的阴离子的游离酸所形成的无毒的酸加合盐。通过通用方法制备酸加合盐，例如通过在大量的水性酸溶液中溶解化学式1所表示的化合物、其立体异构体或其混合物，并使用例如甲醇、乙醇、丙酮或乙腈的水溶性有机溶剂沉淀盐。或者，可以通过在水中加热化学式1所表示的化合物、其立体异构体或其混合物以及酸或乙醇(例如乙二醇单甲醚)，然后蒸发并干燥混合物或吸附过滤沉淀的盐来制备酸加合盐。对游离酸而言，可以包括通过例如无机酸、有机碳酸和磺酸形成酸加合盐，所述无机酸诸如盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢溴酸和氢碘酸，所述有机碳酸诸如酒石酸、甲酸、柠檬酸、乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、葡糖酸、苯甲酸、乳酸、富马酸、马来酸、水杨酸，所述磺酸诸如甲磺酸、乙基磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸，但游离酸不限于此。药物可接受的羧酸盐可以包括由锂、钠、钾、钙、镁等所形成的金属盐或碱土金属盐，诸如赖氨酸、精氨酸和胍的氨基酸盐以及诸如二环己基胺、N-甲基-D-葡糖胺、三(羟甲基)甲胺、二乙醇胺、胆碱和三乙胺的有机盐。
此外，药物可接受的盐可以包含使用碱制备的药物可接受的金属盐。通过将化合物溶于大量碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物溶液中，过滤未溶解的化合物盐，然后蒸发并干燥滤液，可以获得碱金属盐或碱土金属盐。在这种情况下，金属盐是药物上适于制备钠、钾或钙盐，但不限于此。此外，可以通过将碱金属或碱土金属盐与合适的银盐(例如硝酸银)反应而得到相应的银盐。
除了上述盐以外，药物可接受的盐可以包括化学式1所表示的化合物的所有有机或无机加合盐，及其立体异构体或其混合物。
另一方面，本发明提供了用于预防或治疗癌症转移的药物组合物，其包含作为活性成分的具有化学式1结构的化合物或其药物可接受的盐。
具有化学式1结构的化合物或其药物可接受的盐如上所述。
在本发明的一实施方案中，证实了对应于手性化合物的代表实例，CG-609有效地抑制了结肠癌细胞、胰腺癌细胞、黑色素瘤细胞、肺癌细胞、前列腺癌细胞和胃癌细胞的迁移，其为代表性癌细胞(图3)。证实了CG-609具有在纳摩尔水平抑制50％或更多的结肠癌细胞、胰腺癌细胞、肺癌细胞和皮肤癌细胞迁移的活性，并且具有在几微摩尔浓度抑制50％或更多的前列腺癌细胞和胃癌细胞迁移的活性(图4A和4B)。
此外，还证实了CG-608具有在纳摩尔水平抑制50％或更多的结肠癌细胞和胰腺癌细胞迁移的活性，并且具有在几微摩尔浓度抑制50％或更多的胃癌细胞和前列腺癌细胞迁移的活性(图5)。
此外，还证实了CG-618具有在纳摩尔水平抑制50％或更多的结肠癌细胞、胰腺癌细胞和肺癌细胞迁移的活性，并且具有在几微摩尔浓度抑制50％或更多的皮肤癌细胞和前列腺癌细胞迁移的活性(图6A和6B)。特别是，证明了CG-618即使在浓度低于已知的苯丙哌林药物浓度3倍的情况下仍然具有有效的癌细胞迁移抑制活性，该结果表明，在未来的工业中可以较低的生产成本来开发更好的癌症转移抑制药物。
在本发明的另一实施方案中，证实了CG-609和CG-618对正常细胞的迁移和生长没有影响，并且直接证明了开发毒性较小的癌症转移抑制药物的可能性(图2)。
此外，在本发明的另一实施方案中，证实了CG-609和CG-618在低浓度下不影响癌细胞的生长，但是非常强烈地抑制癌细胞的侵袭(图8)。此外，证实了CG-618抑制了被称为板状伪足和丝状伪足的突出的形成过程，但对正常细胞没有影响(图9)，所述突出形成过程是癌细胞在细胞水平上迁移的重要过程之一。此外，通过使用实时细胞迁移成像和分析设备，证实了CG-618对单个细胞迁移的影响，从而证实了CG-618强烈地抑制癌细胞的迁移，但增加了正常细胞的迁移(图7)。此外，通过使用实时迁移细胞成像和分析设备HoloMonitorM4(Phase Holographic Imaging)，证实了药物对单个细胞的迁移的影响，从而证实了使用CG-618治疗的细胞的迁移被显著地减少了，但正常细胞的迁移增加了(图7)。
此外，在本发明的另一实施方案中，证实了在人源结肠癌发光细胞系(HCT-116荧光素酶)中，在用于评价癌症转移效果的动物模型中，通过口服给予5mg/kg或10mg/kg，CG-609非常强烈地抑制了癌症转移(图10A和B)。因此，本发明的药物组合物可以通过不仅抑制癌细胞的迁移或侵袭，还可以在癌症转移动物模型中有效地抑制癌症转移来用于预防或治疗多种癌症转移。
此外，在本发明的具体实施方案中，作为比较例的化合物，化学式1的化合物也具有苯丙哌林类似的化学结构，苯丙哌林是用作对照化合物的已知的材料，并且合成了GC-605S，其为在哌啶环中引入杂元素氧的衍生物，合成了GC-606S和GC-607S，其为减少或扩大哌啶环为五元环或六元环的衍生物，以及合成了GC-611和GC-612，其为修饰了在哌啶环上甲基取代基位置的衍生物，并且计算并比较了结肠癌细胞迁移的IC
本发明的术语“癌症”系指该等状况，其中正常的细胞分裂、分化和细胞凋亡的调节功能出现问题，因此细胞异常地过度增殖至并浸润周围组织和器官从而形成癌组织并且现有结构被破坏或修改。癌症分为原发癌和转移癌，原发癌存在于发生的区域，转移癌从发生的区域扩散到身体的其他器官。
癌症例如可以系指结肠癌、胰腺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、宫颈癌、甲状腺癌、甲状旁腺癌、肺癌、前列腺癌、胆囊癌、胆管癌、非霍奇金淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、血癌、膀胱癌、肾癌、卵巢癌、黑色素瘤、结肠癌、骨癌、皮肤癌、头癌、子宫癌症、直肠癌、脑癌、肛门癌、截瘫的癌症、子宫内膜癌、阴道癌、黏液癌、食管癌、小肠癌、内分泌腺癌、肾上腺癌、软组织肉瘤、尿道癌、阴茎癌、输尿管癌、肾细胞癌、肾盂癌、CNS(中枢神经系统)肿瘤、原发性CNS淋巴瘤、脊髓肿瘤、脑干胶质瘤、垂体腺瘤，但不限于此。黑色素瘤可以发生在皮肤、眼睛、粘膜或中枢神经系统。
癌细胞的迁移是癌细胞通过血液循环或淋巴循环扩散而引起的，b并且通常癌细胞通过血液循环转移到另一器官，形成新的肿瘤。
癌细胞的侵袭系指癌细胞在癌症最初发生的部位通过穿透周围组织而增殖，并且癌细胞直接迁移至并穿透邻近组织。
本发明中使用的术语“预防”可以指通过向个体给予具有本发明的化学式1结构的化合物或其药物可接受的盐，抑制或延迟癌细胞的发生、生长、增殖、迁移和侵袭的所有行为。
本发明中使用的术语“治疗”可以指通过向疑似患有癌症的个体给予组合物而改善或有益于癌症症状的所有行为。
本发明的药物组合物可以额外地包含药物可接受的载体、赋形剂或稀释剂。
本发明中使用的术语“药物可接受的载体”可以指不抑制待注射的化合物的生物活性和特性且不刺激生物体的载体或稀释剂。本发明中可使用的载体类型没有特别的限制，可以使用本领域中常用的和药物可接受的任何载体。所述载体的非限制性实例可以包括生理盐水、无菌水、林格氏液、缓冲生理盐水、白蛋白注射溶液、葡萄糖溶液、麦芽糊精溶液、甘油和乙醇。它们可以单独使用，也可以两种或两种以上组合使用。此外，必要时可以添加并使用其他常见的添加剂，诸如抗氧化剂、缓冲溶液、和/或杀菌剂。所述药物组合物可以单位剂量形式配制，也可以在多剂量容器中配制成待注射的形式。例如，药物组合物可以是选自片剂、丸剂、粉末、颗粒、胶囊、悬浮液、内服液体、乳剂、糖浆、无菌水性溶液、非水性溶剂、悬浮液、乳剂、冻干制剂和栓剂中的任何制剂，并且可以是各种口服或肠胃外制剂。当配制该组合物时，可以使用通常使用的稀释剂或赋形剂如填料、增量剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂和表面活性剂来配制该组合物。口服固体制剂包括片剂、丸剂、粉末、颗粒、胶囊等，并且可通过混合至少一赋形剂与至少一化合物来制备固体制剂，所述赋形剂例如淀粉、碳酸钙、蔗糖、乳糖、明胶等。此外，除了简单的赋形剂之外，也可使用诸如硬脂酸镁和滑石粉的润滑剂。口服液体制剂可对应于悬浮液、内部应用的溶液、乳剂、糖浆等，并且除了通常用作简单稀释剂的水和液体石蜡之外，还可包括各种赋形剂，例如润湿剂、甜味剂、芳香剂、防腐剂等。肠胃外给药的制剂包括无菌水性溶液、非水性溶液、悬浮液、乳剂、冻干剂和栓剂。作为非水性溶液和悬浮液，可以使用丙二醇、聚乙二醇、植物油如橄榄油、可注射酯如油酸乙酯等。作为栓剂的基本物质，可以使用witepsol、聚乙二醇、吐温61、可可脂、月桂碱、甘油明胶等。
本发明的药物组合物可作为单一剂使用。此外，通过还包括至少一种抗癌剂，所述药物组合物可以制备并用作复合剂。所述抗癌剂可以选自DNA烷基化剂、抗癌抗生素和植物生物碱中至少之一，但不限于此。例如，抗癌剂可以选自氮芥、苯丁酸氮芥、苯丙氨酸、芥子、环磷酰胺、异环磷酰胺、卡莫司汀(BCNU)、洛莫司汀(CCNU)、链脲佐菌素、白消安、塞替派、顺铂、卡铂、更生霉素(放线菌素D)、多柔比星(阿霉素)、柔红霉素、伊达比星、米托蒽醌、普卡霉素、丝裂霉素、C-博莱霉素、长春新碱、长春碱、紫杉醇、多西他赛、依托泊苷、替尼泊苷、拓扑替康和伊立替康中的至少之一。
另一方面，本发明提供了用于预防或改善癌症转移的健康功能食品，其包含作为活性成分的具有化学式1结构的化合物、其立体异构体、其混合物或其营养学可接受的盐。
具有化学式1结构的化合物如上所述。
本发明的术语“健康功能食品”系指使用具有对人体有用的功能性的原料或组分，制备并加工成片、胶囊、粉末、颗粒、液体和丸形式的食品。本文中，功能性系指营养素对人体的结构和功能的调节，或者获得对健康有用的作用，如生理作用。本发明的健康功能食品可以通过本领域中常用的方法制备，并且可以通过在制备过程中添加本领域中常用的原料和组分而制备。此外，与一般药物不同，食品为原料具有优势，不会因长期使用药物而产生副作用，而且携带性好。
可根据使用目的(预防、保健或治疗)适当地确定有效成分的混合量。通常，本发明的化合物的添加量为食品中原料组合物的1wt％至10wt％，优选为5wt％-10wt％。但是，如果为了健康和卫生或健康管理的目的而长期摄入，则可以在上述范围以下使用。
本发明的健康功能食品可用于预防或改善癌症转移。
另一个方面，本发明还提供了预防或治疗癌症转移的方法，其包括向个体给予包含作为活性成分的具有化学式1结构的化合物、其立体异构体、其混合物或其药物可接受的盐的药物组合物。
所述药物组合物系指用于预防或治疗癌症的包含具有化学式1结构的化合物、其立体异构体、其混合物或其药物可接受的盐的药物组合物。
本发明中使用的术语“个体”可以指除了人以外或者包括人在内的所有患有癌症或可能患癌症的动物。这些动物可以是哺乳动物，如牛、马、绵羊、猪、山羊、骆驼、羚羊、狗和猫，它们和人类一样需要治疗类似症状，但不限于此。
本发明的预防或治疗方法可以具体地包括向已患有癌症或有患有癌症风险的个体给予有效量的组合物。
“有效量”是药物有效量并且系指适用于医疗的以合理的效益/风险比足以治疗疾病的量，并且根据包括个体类型、严重程度、年龄、性别、药物活性、药物敏感性、给药时间、给药途径以及排放速率、治疗时间和同时使用的药物在内的因素以及医学领域中公知的其他因素，可确定有效量的水平。例如，可以每天给予一次至多次的0.01mg/kg至100mg/kg的剂量，优选0.5mg/kg至10mg/kg，更优选1mg/kg至5mg/kg。本发明的组合物可以作为单独的治疗剂给予或与其他治疗剂组合给予，并且在相关的领域中与治疗剂依次或同时给予。此外，本发明的组合物可以单独给予或以多剂型给予。
重要的是，要考虑所有因素，给予的量要在没有副作用的情况下以最小的量获得最大的效果，而且量可以很容易地由本领域的技术人员确定。本发明所述的组合物的优选剂量根据患者的状况和体重、疾病的严重程度、药物形式以及给药途径和时间而变化。给予可以一天一次或一天多次。此外，还优选根据包括与特定组合物一起使用或与特定组合物同时使用的药物在内的各种因素，以及医学领域中公知的类似因素，给予不同的剂量。可以通过多种途径向多种哺乳动物如大鼠、家畜和人类给予组合物，并且给予方法不受限制地包括本领域中任何通用方法，但口服给予是优选的。
本发明中使用的“给予”系指以任何合适的方法将本发明的药物组合物引入至患者，并且本发明的组合物可以通过各种可以到达靶组织的途径口服或肠胃外给予。本发明的药物组合物的给予方法没有特别的限制，可以遵循本领域中常用的方法。作为给予方法的非限制性实例，组合物可口服或肠胃外给予。根据所需要的给予方法，可以将本发明的药物组合物制备成多种剂型。
本发明组合物的给予频率并没有特别的限制，但该组合物可以通过划分剂量每天给予一次或一天几次。
在本发明的实施方案中，证实了CG-608、CG-609、CG-618具有抑制结肠癌细胞、胰腺癌细胞、皮肤癌细胞、肺癌细胞迁移的活性，上述癌细胞是具有代表性的癌细胞系。具体而言，结果证实了，即使在浓度低于苯丙哌林10倍或10倍以上的情况下，CG-608、CG-609和CG-618也具有有效抑制肿瘤转移的活性，苯丙哌林是药物的结构核心(图4A、4B、5、6A、6B和8)。此外，在本发明的另一实施方案中证实了，在动物实验中即使剂量(5mg/kg)比苯丙哌林(50mg/kg)低10倍，CG-609抑制了50％或更多的癌症转移(图10A和10B)。因此，本发明的药物组合物可以通过在动物实验中不仅抑制癌细胞的迁移或侵袭，还抑制癌症转移，从而有效地用于在包括人类在内的动物中预防或治疗多种癌症。
本发明的术语，即CG-608、CG-609、CG-618、癌症、预防或改善，如上所述。
另一方面，本发明还提供了具有化学式1结构的化合物或其药物可接受的盐在制备抗癌治疗剂中的用途。
另一方面，本发明还提供了具有化学式1结构的化合物或其药物可接受的盐在制备预防或治疗癌症转移的试剂中的用途。
另一方面，本发明还提供了具有化学式1结构的化合物或其药物可接受的盐用于治疗癌症的用途。
发明的有益效果
本发明的新颖的化合物或其药物可接受的盐对多种癌细胞的迁移和侵袭有很好的抑制作用，特别是与本领域中已知的苯丙哌林相比，有很好的抑制癌症转移的效果，因此可作为用于预防或治疗癌症转移的药物组合物，以及使用该组合物作为用于预防或治疗癌症转移的方法。
附图简要说明
图1是显示CG-609的
图2是显示CG-609和CG-618对正常细胞MCF-10A迁移和增殖的影响的图
图3是显示CG-609对结肠癌细胞系DLD-1；胰腺癌细胞系AsPc-1、CFPAC-1、panc-1和Miapaca-2；皮肤癌细胞系A375-P；肺癌细胞系HCC-827、A549、NCI-H460；前列腺癌细胞系DU145；胃癌细胞系NuGC-3；以及卵巢癌细胞系SKOV-3的癌细胞迁移抑制活性的测量结果的图。
图4A是显示每一浓度的CG-609对结肠癌细胞系DLD-1、胰腺癌细胞系AsPc-1和皮肤癌细胞系A375-P的癌细胞迁移抑制活性的测量结果的图。
图4B是显示每一浓度的CG-609对肺癌细胞系HCC827、前列腺癌细胞系DU145和胃癌细胞系NuGC-3的癌细胞迁移抑制活性的测量结果的图。
图5是显示每一浓度的CG-608对结肠癌细胞系DLD-1、胰腺癌细胞系AsPc-1、前列腺癌细胞系DU145和胃癌细胞系NuGC-3的癌细胞迁移抑制活性的测量结果的图。
图6A是显示每一浓度的CG-618对结肠癌细胞系DLD-1、胰腺癌细胞系AsPc-1和肺癌细胞系HCC827的癌细胞迁移抑制活性的测量结果的图。
图6B是显示每一浓度的CG-618对皮肤癌细胞系A375-p和前列腺癌细胞系DU145的癌细胞迁移抑制活性的测量结果的图。
图7是显示CG-618对结肠癌细胞系DLD-1和正常细胞系MCF-10A迁移的影响的图。
图8是显示CG-609和CG-618对结肠癌细胞系DLD-1和胰腺癌细胞系AsPc-1的浓度依赖的癌细胞侵袭和增殖抑制作用的图。
图9是显示CG-618抑制结肠癌细胞系DLD-1、胰腺癌细胞系AsPc-1和皮肤癌细胞系A375-p的板状伪足形成，但对正常细胞系MCF-10A无影响的图。
图10A和10B是显示结果的图，其证实了在活体动物成像系统中，在结肠癌肝转移移植模型中通过口服给予(剂量分别为5mg/kg和10mg/kg)的肿瘤转移抑制活性。
图11是显示以苯丙哌林作为对照的结肠癌细胞系DLD-1迁移的IC
图12是显示比较例1至5的化合物的结构式及其化合物中结肠癌细胞系DLD-1迁移的IC
发明的实施方式
下文将通过实施例更详细地描述本发明的构造和效果。下列实施例仅用于说明本发明，本发明的范围不受下列实施例的限制。
实施例
实施例1：CG-609的合成
作为手性化合物的代表性实例，通过与下列的反应式1相同的方法合成化合物CG-609：
[反应式1]
(1)化合物1[(R)-1-(2-苄基苯氧基)丙-2-醇]的合成
将K
(2)化合物2[(R)-1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基-4-甲基苯磺酸酯]的合成
将化合物1(400mg,1.73mmol)溶于二氯甲烷(MC,0.25M,7mL)中。然后依次加入0.59mL(4.21mmol)三乙胺(TEA)、106mg(0.87mmol)对二甲氨基吡啶(DMAP)、410mg(2.25mmol)对甲苯磺酰氯(TsCl)，然后室温搅拌16小时。然后加水完成反应，用二氯甲烷(MC)和水萃取混合物三次。然后用水洗涤MC层两次，然后再用盐水洗涤一次。将MC层用MgSO
[a]
(3)CG-609的合成
将化合物2(435mg,1.09mmol)溶于(R)-2-甲基哌啶(0.65mL,6.59mmol)中，然后在120℃下回流5小时。然后，在室温下搅拌12小时。将搅拌的反应混合物用甲醇稀释，并减压浓缩(去除大量哌啶)。然后加入1M氢氧化钠(NaOH)43mL以形成碱性加合物，然后用乙醚和水萃取三次。然后，乙醚层用盐水洗涤。乙醚层用MgSO
[a]
以上合成的CG-609的
实施例2:CG-608的合成
与CG-609的合成方法相同，合成了CG-608(1-(S)-1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基)-2-甲基哌啶)，不同之处在于采用2-甲基哌啶代替(R)-2-甲基哌啶作为反应材料。
实施例3:CG-610的合成
与CG-609的合成方法相同，合成了CG-610((S)-1-(S)-1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基)-2-甲基哌啶)，不同之处在于采用(S)-2-甲基哌啶代替(R)-2-甲基哌啶作为反应材料。
实施例4:CG-617的合成
与CG-609的合成方法相同，合成了CG-617(1-((R)-1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基)-2-甲基哌啶)，不同之处在于采用(S)-(-)-环氧丙烷代替(R)-(+)-环氧丙烷以及采用2-甲基哌啶代替(R)-2-甲基哌啶作为反应材料。
实施例5:CG-618的合成
按照下面的反应式2以同样的方式合成了CG-618(1-(1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基)-2-甲基哌啶)：
[反应式2]
与CG-609的合成方法相同，合成了CG-618(1-(1-(2-苄基苯氧基)丙-2-基)-2-甲基哌啶)，不同之处在于反应材料是环氧丙烷和2-甲基哌啶的外消旋体，而不是其对映体。
比较的实施例1:CG-605S的合成
CG-605S的合成方法与CG-609的合成方法相同，不同之处在于采用吗啉而不是2-甲基哌啶作为反应材料。
CG-605S的
比较的实施例2:CG-606S的合成
CG-606S与CG-609的合成方法相同，不同之处在于采用吡咯烷而不是2-甲基哌啶作为反应材料。
CG-606S的
比较的实施例3:CG-607S的合成
CG-607S的合成方法与CG-609的合成方法相同，不同之处在于采用六亚甲基亚胺而不是2-甲基哌嗪作为反应材料。
CG-607S的
比较的实施例4:CG-611的合成
CG-611的合成方法与CG-609的合成方法相同，不同之处在于采用3-甲基哌啶而不是2-甲基哌啶作为反应材料。
CG-611的
比较的实施例5:CG-612的合成
CG-612的合成方法与CG-609的合成方法相同，不同之处在于采用3-甲基哌啶而不是2-甲基哌啶作为反应材料。
CG-612的
试验实施例1:细胞毒性分析
为了验证实施例1至9中制备的CG-608至CG-610和CG-613至CG-618的细胞毒性，在保持37℃和5％CO
24小时后，将每孔培养基换到含有浓度为1mM、5mM和10mM的对照组(0.1％DMSO)以及作为代表性的苯丙哌林衍生物的实施例1中制备的CG-609或实施例9中制备的CG-618的新培养基上。然后在37℃和5％CO
因此，如图2所示，即使在正常细胞MCF10A中，CG-609和CG-618也没有表现出细胞毒性。
试验实施例2:癌细胞迁移抑制活性的分析
为了分析实施例1、2或9中制备的CG-608、CG-609或CG-618对癌细胞迁移的抑制活性，通过靶向于结肠癌细胞系DLD-1(ATCC-CCL-221)，胰腺癌细胞系AsPc-1(ATCC-CCL-1682)、CFPAC-1(ATCC-CCL-1918)、Panc-1(ATCC-CCL-1469)和Miapaca-2(ATCC-CCL-1420)，皮肤癌细胞系A375-P(ATCC-CCL-3224)，肺癌细胞系HCC-827(ATCC-CCL-2868)、A549(ATCC-CCL-185)和NCI-H460(ATCC-CCL-177)，前列腺癌细胞系DU145(ATCC-HTB-81)，胃癌细胞系NuGC-3(JCRB0822)以及卵巢癌细胞系SKOV-3(ATCC-HTB-77)，使用trans-well测量细胞迁移抑制活性。
首先，在不含FBS的RPMI培养基中使用血细胞计数器测量DLD-1细胞的数量。然后将trans-well置于24孔板上，并加入8×10
[等式1]
在等式1中，“样品处理的迁移细胞的数量”系指经实施例1的CG-608或CG-618处理后测量的迁移细胞的数量，以及“对照样品的迁移细胞的数量”系指仅用1％的二甲亚砜(DMSO)代替该化合物进行处理后测量的迁移细胞的数量。
因此，如图3所示，证实了经1mM CG-609的处理，抑制了50％或更多的结肠癌细胞DLD-1、胰腺癌细胞系AsPc-1、皮肤癌细胞A375-P和肺癌细胞HCC-827的迁移，并且经CG-609的处理，抑制了50％或更多的胰腺癌细胞CFPAC-1、肺癌细胞A549、前列腺癌细胞DU-145、胃癌细胞NuGC-3的迁移。
此外，证实了化合物对癌细胞迁移的浓度依赖性，结果见表1和图4A、4B、5、6A和6B。
[表1]
在CG-608、CG-609、CG-618和苯丙哌林中抑制50％的癌细胞迁移的浓度(IC
同时，如图2所示，CG-609和CG-618并没有抑制正常细胞MCF10A的迁移和生长。
此外，如图4A所示，在韩国专利公开第10号2016-0105744中，可以看出，在相同条件下，苯丙哌林衍生物化合物要抑制50％或者更多的癌细胞迁移，需要浓度达到2mM，然而即使以50nM浓度处理，CG-609也能抑制50％或更多的DLD-1细胞的迁移，这是显著的降低。
因此，能够看出，CG-609的癌细胞迁移抑制活性比相关领域中已知的苯丙哌林衍生物强20倍以上。
试验实施例3:癌细胞侵袭抑制活性分析
为了分析实施例1或9制备的CG-609或CG-618抑制癌细胞侵袭的活性，通过靶向于结肠癌细胞系DLD-1细胞或胰腺癌细胞系AsPc-1细胞，使用trans-well测量细胞侵袭抑制活性。
使用不含FBS的RPMI培养基将基底胶(Matrigel)稀释1/5，然后将200ml放入每一trans-well中。在CO
因此，如图8所示，证实了与DMSO处理的对照样品相比，在结肠癌细胞DLD-1中分别使用CG-609100nM和CG-618500nM处理抑制了50％或更多的细胞侵袭。当与仅经5mM的苯丙哌林处理时抑制50％的细胞侵袭结果比较时，可以看出，即使在非常低的浓度下，CG-609和CG-618也强烈地抑制了细胞的侵袭。
如上所述，证实了CG-609和CG-618能够有效地抑制癌细胞的侵袭和迁移。可知CG-609和CG-618或含有其药物可接受的盐的组合物可有效用于预防或治疗多种癌症转移。
试验实施例4:实时细胞迁移成像和分析
使用实时细胞迁移成像和分析设备HoloMonitor M4(Phase HolographicImaging)，证实了药物对单个细胞迁移的影响。所有试验均在37℃细胞培养箱中进行，以分析细胞在长时间存活时的细胞迁移。为了防止长时间的细胞成像过程中产生的水汽阻碍成像，在m-载玻片显微镜腔室(Ibidi)中通过分裂细胞进行本试验。为分析单个细胞的迁移情况，将待分析的细胞(2.5×10
24小时内每5分钟间隔测定细胞迁移，并分析每组25个细胞的迁移。利用HoloMonitor跟踪软件，定量分析细胞在测量时间内的总迁移距离、从起点到终点的线性距离、迁移速率和迁移方向，并通过风玫瑰图对单个细胞的迁移进行可视化(图7)。
试验实施例5:利用共聚焦显微镜测量板状伪足形成抑制活性
在35mm高的m碟形板(ibid GmbH)中，将人结肠癌细胞系DLD-1、人胰腺癌细胞系AsPc-1、人黑色素瘤细胞系A375P和正常细胞MCF10A分别培养至1×10
试验实施例6:大鼠口服给药的急性毒性试验
将6周龄无特定病原体(SPF)SD大鼠分为每组2只，然后将实施例1、2或9制备的CG-608、CG-609或CG-618溶于蒸馏水用于以1000mg/kg的剂量注射和口服给予大鼠。给予测试物质后，观察动物死亡率、临床症状和体重变化，进行血液学检查和血液生化检查，并且尸体解剖后用肉眼观察腹部和胸部器官异常情况。
结果是，所有给予测试物质的动物均未出现特殊的临床症状或死亡动物，在体重变化、血液学和血液生化、尸检结果等方面未观察到毒性变化。
因此，由于CG-608、CG-609和CG-618在所有大鼠中在高达1000mg/kg时均未表现出毒性变化，因此口服给药的最低剂量(LD
试验实施例7:裸鼠肝转移模型中CG-609的抑癌活性的验证
本试验将人源性结肠癌细胞系(HCT-116荧光素酶)植入脾脏，然后4天后切除脾脏并缝合。在结肠癌肝转移移植模型中，通过活体动物成像系统验证口服给予CG-609的癌症转移抑制活性。对于试验动物，选用Koatech(Pyeongtaek-si,Gyeonggi-do)提供的Athymic-NCr NCr-nu SPF 5周龄裸鼠。将癌症细胞浓度调整为2×10
将HCT-116荧光素酶细胞移植，从癌细胞移植后第一天开始给药，对细胞进行共7次的成像，直到第25天试验结束。在成像过程中，以15mg/mL的荧光素浓度，将50μL的细胞经腹腔注射到动物腹部的每一侧，然后使用光学成像系统(IVIS-光谱CT,PerkinElmer)进行拍照。在试验的最后一天，对小鼠进行成像，然后染色，提取主要器官(肝、肾和结肠)进行成像，然后测量图像信号程度。用t检验统计法比较溶剂对照组和给药组，检验所有测量项目的值是否有统计显著性(图10A和10B)。癌症转移抑制活性见表2。
[表2]
动物模型中CG-609的癌症转移抑制活性
如上所述，证实了在动物模型中CG-609能够抑制癌细胞的迁移和侵袭，并有效地抑制癌症转移。可知含有CG-609或其药物可接受的盐的组合物可有效地用于预防或治疗多种癌症转移。
本领域的技术人员应理解上述的本发明可以在不背离其技术精神或基本特征的情况下以其他具体形式实施。因此，需要理解的是，上面描述的实施方案旨在各种意义上进行说明，而不是限制性的。本发明的范围是通过下述的权利要求来表示的，而不是详述部分。应当理解的是，权利要求的含义和范围以及由其等同物衍生的全部变化或修改形式，均属于本发明的范围。
机译： 癌细胞迁移和癌细胞侵袭抑制剂
机译： 癌细胞迁移和癌细胞侵袭抑制剂
机译： 癌细胞迁移和癌细胞侵袭抑制剂
