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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine neue Verbindung, insbesondere
einen Extrakt, der aus Antrodia camphorata isoliert und gereinigt
worden ist, und deren bzw. dessen Verwendung bei der Inhibierung
des Tumorwachstums.
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2. Stand der Technik
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Antrodia
camphorata (Niu Chang-Zhi) wird auch als „Chang-Zhi", „Niu
Chang-ku", „Red-Chang", „Red Chang-Chih", „Chang-Ku",
Kampferkammerpilz, usw., bezeichnet, wobei es sich um eine in Taiwan
endemische Art handelt, die auf der inneren, morschen Kernholzwand
von Cinnamomum kanehirae Hay in einer Höhe von 450 m bis
2000 m in den Bergen von Taiwan wächst. Die Fruchtkörper
von Antrodia camphorata wachsen innerhalb des Baumstamms. Cinnamoum
kanehirai Hay ist vorwiegend in den Bergregionen von Tao-Yuan, Nan-Tou
verbreitet und wurde aufgrund des seltenen Vorkommens und des illegalen übermäßigen
Aberntens auf die Liste der seltenen und wertvollen Arten gesetzt.
Die wild vorkommende Antrodia camphorata ist deshalb sogar selten
geworden. Da die Wachstumsgeschwindigkeit von natürlicher
Antrodia camphorata extrem gering ist und deren Wachstumssaison
von Juni bis Oktober ist, ist der Preis von Antrodia camphorata
sehr hoch.
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Die
Fruchtkörper von Antrodia camphorata sind mehrjährig,
ungestielt, korkartig oder holzig und weisen ein verschiedenartiges
Aussehen auf, wie z. B. plattenartige, glockenartige, hufartige
oder turmartige Formen. Sie liegen zu Beginn des Wachstums flach
auf der Oberfläche von Holz vor. Dann richtet sich der
Rand der Vorderkante auf und rollt sich zu einer Plattenform oder
zu Stalaktiten. Die oberen Flächen von Antrodia camphorata
sind glänzend, weisen eine braune bis dunkelbraune Farbe
und nicht offensichtliche Falten, flache und stumpfe Kanten auf.
Die Unterseiten sind orangerot oder teilweise gelb mit überall
angeordneten Ostiolen.
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Darüber
hinaus gibt Antrodia camphorata einen starken Geruch von Sassafras
(Kampferaroma) ab, wird nach dem Trocknen in der Sonne blass gelblich-braun
und weist einen stark bitteren Geschmack auf. In der traditionellen
taiwanesischen Medizin wird Antrodia camphorata gebräuchlich
für eine Entgiftung, als Leberschutzmittel und Antikrebsmittel
verwendet. Antrodia camphorata ist wie allgemein essbare und medizinische
Pilze reich an zahlreichen Nährstoffen, einschließlich
Polysacchariden (wie z. B. β-Glukosan), Triterpenoiden,
Superoxiddismutase (SOD), Adenosin, Proteinen (Immunglobuline),
Vitaminen (wie z. B. Vitamin B, Nikotinsäure), Spurenelementen
(wie z. B. Calcium, Phosphor und Germanium, usw.), Nukleinsäuren,
Agglutinin, Aminosäuren, Steroiden, Ligninen und Blutdruckstabilisatoren
(wie z. B. Antodia-Säure) und dergleichen. Es wird davon
ausgegangen, dass diese bioaktiven Bestandteile vorteilhafte Effekte
aufweisen, wie z. B.: Antitumor, Immunverstärkung, Antiallergie,
Inhibierung der Plättchenagglutination, Antivirus, Antibakterien,
Blutdrucksenkung, Blutglukosesenkung, Cholesterinsenkung, Leberschutz
und dergleichen.
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Bei
den Triterpenoiden handelt es sich um die am intensivsten untersuchte
Komponente von den zahlreichen Zusammensetzungen von Antrodia camphorata.
Triterpenoide ist der Sammelbegriff für natürliche
Verbindungen, die 30 Kohlenstoffatome mit pentacyclischen oder hexacyclischen
Strukturen enthalten. Der bittere Geschmack von Antrodia camphorata
ist auf die Triterpenoidkomponente zurückzuführen.
Drei neue Triterpenoide des Ergostan-Typs (Antcin A, Antcin B, Antcin
C) wurden von Cherng et al. aus den Fruchtkörpern
von Antrodia camphorata isoliert (I. H. Cherng und H. C.
Chiang, 1995, Three new triterpenoids from Antrodia cinnamomea,
J. Nat. Prod., 58, 365–371). Drei neue Verbindungen,
die als „Zhankuic"-Säure A, „Zhankuic"-Säure B
und „Zhankuic"-Säure bezeichnet werden, wurden
von Chen et al. aus den Fruchtkörpern
von Antrodia camphorata mit Ethanol extrahiert (C. H. Chen
und S. W. Yang, 1995, New steroid acids from Antrodia cinnamomea – a
fungus parasitic an Cinnamomum micranthum, J. Nat. Prod. 58, 1655–1661).
Darüber hinaus haben Cherng et al. auch
drei andere neue Triterpenoide aus den Fruchtkörpern von
Antrodia camphorata gefunden, bei denen es sich um von Sesquiterpenlacton
und 2-Biphenyl abgeleitete Verbindungen handelt, 4,7-Dimethoxy-5-methyl-1,3-benzodioxol und
2,2',5,5'-Tetramethoxy-3,4,3',4'-bi-methylendioxy-6,6'-dimethylbiphenyl
(H. C. Chiang, D. P. Wu, I. W. Cherng und C. H. Ueng, 1995,
A sesquiterpene lactone, phenyl and biphenyl compounds from Antrodia
cinnamomea, Phytochemistry, 39, 613–616). 1996
wurden vier neue Triterpenoide des Ergostan-Typs (Antcine E und
F und Methylantcinate G und H) von Cherng et al. mit
den gleichen analytischen Verfahren isoliert (I. H. Cherng,
D. P. Wu und H. C. Chiang, 1996, Triterpenoids from Antrodia cinnamomea, Phytochemistry
41, 263–267). Zwei mit Ergostan verwandte Steroide, „Zhankuic"-Säuren
D und E wurden zusammen mit drei mit Lanostan verwandten Triterpenen,
15-alpha-Acetyldehydrosulfurensäure, Dehydroeburicosäure,
Dehydrosulfurensäure, von Yang et al. isoliert
(S. W. Yang, Y. C. Shen und C. H. Chen, 1996, Steroids and
triterpenoids of Antrodia cinnamomea – a fungus parasitic
an Cinnamomum micranthum, Phytochemistry 41, 1389–1392).
Die Suche nach den genauen aktiven Bestandteilen des Antitumoreffekts
befindet sich immer noch auf der experimentellen Stufe und die genauen
aktiven Bestandteile müssen noch ermittelt werden, obwohl
die Antitumoreffekte von Antrodia camphorata-Extrakten beschrieben
worden sind (wie z. B. in der vorstehend genannten Literatur). Wenn
die genaue Antitumorzusammensetzung vorliegt, wird dies stark zu
vorteilhaften Effekten bei der Antitumorbehandlung beitragen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Zur
Identifizierung der Antitumorverbindungen in den Extrakten von Antrodia
camphorata wurde die Verbindung der Formel (1) in dieser Erfindung
isoliert und gereinigt,
worin X und Y Sauerstoff
oder Schwefel sein können, R
1,
R
2 und R
3 jeweils
ein Wasserstoffatom, Methyl oder (CH
2)
m-CH
3 ist und m =
1–12; n = 1–12.
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Eine
bevorzugte Verbindung der allgemeinen Formel (1) ist 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
gemäß der Formel (2) mit der Molekülformel C
24H
38O
4,
das als blassgelbes Pulver vorliegt und ein Molekulargewicht von
390 aufweist.
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Verbindungen
mit den Strukturen der Formel (1) und der Formel (2) werden durch
eine wässrige Extraktion oder eine organische Lösungsmittel-Extraktion
von Antrodia camphorata gereinigt. Die verwendeten organischen Lösungsmittel
umfassen unter anderem Alkohole, wie z. B. Methanol, Ethanol oder
Propanol, Ester, wie z. B. Ethylacetat, Alkane, wie z. B. Hexan,
oder Alkylhalogenide, wie z. B. Chlormethan, Chlorethan. Von diesen
Lösungsmitteln ist ein Alkohol bevorzugt und Ethanol ist
besonders bevorzugt.
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Mit
den Verbindungen, die erfindungsgemäß verwendet
werden können, kann das Wachstum von Tumorzellen inhibiert
werden, und sie können ferner als eine medizinische Zusammensetzung
zur Behandlung von Krebs und zur Verstärkung der therapeutischen
Effekte verwendet werden. Die Verbindungen der Erfindung können
auf verschiedene Krebszellen, einschließlich Brustkrebs,
Leberkrebs und Prostatakrebs angewandt werden, wobei sie zu einer
Verlangsamung des Wachstums von Krebszellen führen, ferner
die Proliferation von Krebszellen inhibieren und das Risiko einer
Bösartigkeit vermindern. Daher können sie bei
der Krebsbehandlung von z. B. Brustkrebs, Leberkrebs, Prostatakrebs
und dergleichen verwendet werden.
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Andererseits
können die Verbindungen der Formel (1) und/oder der Formel
(2) in der Erfindung in medizinische Zusammensetzungen zur Behandlung
von Brustkrebs, Leberkrebs und Prostatakrebs einbezogen werden,
um das Wachstum von Tumorzellen zu inhibieren. Die medizinischen
Zusammensetzungen umfassen nicht nur die Verbindungen der Formel
(1) und/oder der Formel (2), sondern auch pharmazeutisch verträgliche Träger.
Die Träger umfassen unter anderem Vehikel, wie z. B. Wasser,
Füllstoffe, wie z. B. Saccharose oder Stärke,
Bindemittel, wie z. B. Cellulosederivate, Verdünnungsmittel,
Sprengmittel, Absorptionsverstärker oder Süßungsmittel.
Die pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann
durch Mischen der Verbindungen der Formel (1) und/oder der Formel
(2) mit mindestens einem der Träger mittels herkömmlicher Verfahren,
die in dem technischen Gebiet der Pharmazie bekannt sind, hergestellt
werden, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung unter anderem
als Pulver, Tablette, Kapsel, Pellets, Granulat oder eine andere, flüssige
Formulierung formuliert werden kann.
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Darüber
hinaus können die erfindungsgemäßen Verbindungen
ideale Ergänzungen für Gesundheitsnahrungsmittel,
Diäten und Getränke, medizinische Produkte und
Kosmetika sein, da die erfindungsgemäßen Verbindungen
gleichzeitig auch eine Antioxidationsmittelaktivität aufweisen,
und sie sind aufgrund ihres Vermögens zur Verhinderung
von kardiovaskulären Erkrankungen oder Zellmutationen für
die menschliche Gesundheit vorteilhaft.
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Die
vorliegende Erfindung wird in der folgenden veranschaulichten Ausführungsform
und in Beispielen weiter erläutert. Die nachstehenden Beispiele
sollen den Schutzbereich der Erfindung jedoch nicht beschränken
und für den Fachmann sind Modifizierungen offensichtlich,
wobei die Modifizierungen dem Wesen der Erfindung entsprechen und
vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche umfasst
sind.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Die
Myzelien, Fruchtkörper oder ein Gemisch von beiden von
Antrodia camphorata werden zuerst mit Wasser oder organischen Lösungsmitteln
extrahiert, um den wässrigen Extrakt oder den organischen
Lösungsmittel-Extrakt von Antrodia camphorata unter Verwendung
bekannter Verfahren zu erhalten. Die organischen Lösungsmittel
umfassen unter anderem Alkohole, wie z. B. Methanol, Ethanol oder
Propanol, Ester, wie z. B. Ethylacetat, Alkane, wie z. B. Hexan,
oder Alkylhalogenide, wie z. B. Chlormethan und Chlorethan. Von diesen
Lösungsmitteln ist ein Alkohol bevorzugt und Ethanol ist
besonders bevorzugt.
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Die
wässrigen oder organischen Lösungsmittel-Extrakte
von Antrodia camphorata wurden zur Isolierung und Reinigung einer
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) unterzogen.
Jede Fraktion wurde gewonnen und bezüglich Antikrebseffekten
getestet. Die wirksamen Fraktionen mit Antikrebseffekten wurden bezüglich
der Zusammensetzung analysiert und gegen verschiedene Tumorzellen
weiter getestet. Der vorstehend beschriebene Ansatz führte
dann zur Identifizierung neuer Verbindungen mit der Formel (1) und
der Formel (2), die das Wachstum verschiedener Tumorzellen inhibierten,
bisher noch nicht in Antrodia camphorata gefunden worden sind und
in keiner der bisherigen Veröffentlichungen beschrieben
worden sind.
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Die
Verbindung 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
gemäß der Formel (2) wird nachstehend als ein
Beispiel für die vorliegende Erfindung erläutert. Die
Antikrebseffekte von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
wurden durch den 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromid
(MTT)-Test gemäß dem Antitumor-Arzneistoffscreeningmodell
des National Cancer Institute (NCI) bezüglich Zellüberlebensraten unter
Verwendung von Zelllinien wie z. B. Brustkrebs, Leberkrebs, Prostatakrebs
und dergleichen getestet. Die vorstehend genannten Tests haben gezeigt,
dass 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
die Überlebensraten von Brustkrebszelllinien (MCF-7 und
MDA-MB-231), hepatozellulären Karzinom-Zelllinien (Hep
3B und Hep G2) und Prostatakrebs-Zelllinien (LNCaP und DU-145) senkte
und gleichzeitig relativ niedrige Halbinhibierungskonzentrationswerte
(IC50-Werte) zeigte. Das Krebszellenwachstum
von Brustkrebs, Leberkrebs und Prostatakrebs wurde durch 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
inhibiert und es kann daher für eine Krebsbehandlung von
z. B. Brustkrebs, Leberkrebs, Prostatakrebs und dergleichen verwendet
werden. Die Details der Beispiele sind nachstehend beschrieben.
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Beispiel 1
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Isolierung von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
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100
g Myzelien, Fruchtkörper oder ein Gemisch von beiden von
Antrodia camphorata wurden in einen Kolben eingebracht. Eine geeignete
Menge Wasser und Alkohol (70 bis 100%ige Alkohollösung)
wurde dem Kolben zugesetzt und es wurde mindestens 1 Stunde bei
20 bis 25°C gerührt. Die Lösung wurde
durch einen Filter und eine 0,45 μm-Membran filtriert und
das Filtrat wurde als Extrakt gesammelt.
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Das
Filtrat von Antrodia camphorata wurde einer Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)-Analyse
unterzogen. Die Trennung wurde auf einer RP18-Säule durchgeführt,
wobei die mobile Phase aus Methanol (A) und 0,1 bis 0,5% Essigsäure
(B) bestand, wobei die Gradientenbedingungen 0 bis 10 min in 95%
bis 20% B, 10 bis 20 min in 20% bis 10% B, 20 bis 35 min in 10%
bis 10% B, 35 bis 40 min in 10% bis 95% B bei einer Flussrate von
1 ml/min betrugen. Der Säulenausfluss wurde mit einem UV-VIS-Detektor
verfolgt.
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Die
bei 25 bis 30 min gesammelten Fraktionen wurden gesammelt und konzentriert,
wobei 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
erhalten wurde, ein Produkt, das als blassgelbes Pulver vorlag.
Die Analyse von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
zeigte die Molekülformel C24H38O4, ein Molekulargewicht
von 390 und einen Schmelzpunkt von 48°C bis 52°C.
Die Untersuchung der NMR-Spektren zeigte, dass 1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) = 1,51, 1,67, 1,71, 1,75,
1,94, 2,03, 2,07, 2,22, 2,25, 3,68, 4,05, 5,07 und 5,14, 13C-NMR (CDCl3) δ (ppm)
= 12,31, 16,1, 16,12, 17,67, 25,67, 26,44, 26,74, 27,00, 39,71,
39,81, 40,27, 43,34, 59,22, 60,59, 120,97, 123,84, 124,30, 131,32,
135,35, 135,92, 138,05, 160,45 und 197,12.
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Die
chemische Struktur von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
wurde mit einer Datenbank chemischer Verbindungen verglichen und
keine entsprechende Struktur wurde gefunden. Diese Daten bestätigten,
dass 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
eine neue Verbindung ist, die bisher nicht beschrieben worden ist.
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Beispiel 2
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In vitro-Überlebenstest
bezüglich Antibrustkrebseffekte
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Das
NCI-Antikrebs-Arzneistoffscreeningmodell wurde zum Testen des Antikrebseffekts
der Verbindung von Beispiel 1 in der Erfindung verwendet. Die isolierte
Verbindung 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
von Beispiel 1 wurde Kulturmedien von menschlichen Brustkrebszellen,
MCF-7 oder MDA-MB-231 für einen Tumorzellen-Überlebenstest
zugesetzt. Dieser Test kann mit dem 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromid
(MTT)-Test durchgeführt werden, der üblicherweise
zur Bestimmung der Zellproliferation, des Prozentsatzes lebensfähiger
Zellen und der Cytotoxizität verwendet wird. MTT ist ein
gelber Farbstoff, der von den lebenden Zellen absorbiert und durch Succinattetrazoliumreduktase
in den Mitochondrien zu violett-blauen Formazankristallen reduziert
werden kann. Die Formazanbildung kann daher verwendet werden, um
die Überlebensrate von Zellen zu bewerten und zu bestimmen.
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Die
menschlichen Brustkrebszellen MCF-7 oder MDA-MB-231 wurden in Medien,
die fetales Kälberserum enthielten, 24 Stunden getrennt
kultiviert. Die proliferierten Zellen wurden einmal mit PBS gewaschen, dann
mit 1 × Trypsin-EDTA behandelt und 5 min bei 1200 U/min
zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen und das Zellpellet
wurde durch vorsichtiges Schütteln in 10 ml frischem Kulturmedium
resuspendiert. Die Zellen wurden in einer 96 Well-Platte angeordnet.
Ethanolextrakte von Antrodia camphorata (die Kontrollgruppe, Gesamtextrakte
von Antrodia camphorata ohne Reinigung) wurden jedem der 96 Wells
bei den folgenden Konzentrationen zugesetzt: 30, 10, 3, 1, 0,3,
0,1 bzw. 0,03 μg/ml, während 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
(die Experimentgruppe) jedem der 96 Wells bei den folgenden Konzentrationen
zugesetzt wurde: 30, 10, 3, 1, 0,3, 0,1 bzw. 0,03 μg/ml.
Die Zellen wurden 48 Stunden bei 37°C in einem 5% CO
2-Inkubator inkubiert. MTT wurde in einer
Konzentration von 2,5 mg/ml jedem Well im Dunklen zugesetzt und
4 Stunden inkubiert, worauf 100 μl Lysepuffer zugesetzt
wurden, um die Reaktion zu stoppen. Die Platten wurden auf einem
ELISA-Lesegerät bei einer Wellenlänge von 570
nm gelesen, um die Überlebensraten zu bestimmen. Die Halbinhibierungskonzentrationswerte
(IC
50-Werte) wurden ebenfalls berechnet
und sind in der Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1 Ergebnisse eines in vitro-Überlebenstests
bezüglich der Inhibierung von Brustkrebszellen
| Proben | IC50 (μg/ml) |
| Kontrollgruppe
(Extrakt
von Antrodia champhorata) | |
| MCF-7 | 11,132 |
| MDA-MB-231 | 25,812 |
| Experimentgruppe
(Formel 2) | |
| MCF-7 | 0,852 |
| MDA-MB-231 | 1,031 |
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Aus
dem Ergebnis der Tabelle 1 ist ersichtlich, dass 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
ein starker Inhibitor des Wachstums einer menschlichen Brustkrebszelllinie
ist. Die IC50-Werte von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
bezüglich MCF-7 und MDA-MB-231 betragen 0,852 μg/ml
bzw. 1,031 μg/ml, wobei diese Werte signifikant niedriger
sind als diejenigen von Gesamtextrakten von Antrodia camphorata.
Daher kann 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
aus Antrodia camphorata zur Inhibierung des Wachstums von Brustkrebszellen
verwendet werden.
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Beispiel 3
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In vitro-Zusatzstudie bezüglich
einer Ergänzungstherapie für Brustkrebszellen
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Das
Experiment wurde ebenfalls gemäß dem NCI-Antikrebs-Arzneistoffscreening-in
vitro-Modell durchgeführt. Die menschlichen Brustkrebszellen
MCF-7 und MDA-MB-231 wurden in Medien, die fetales Kälberserum
enthielten, 24 Stunden separat kultiviert. Die proliferierten Zellen
wurden einmal mit PBS gewaschen, dann mit 1 × Trypsin-EDTA
behandelt und 5 min bei 1200 U/min zentrifugiert. Der Überstand
wurde verworfen und das Zellpellet wurde durch vorsichtiges Schütteln
in 10 ml frischem Kulturmedium resuspendiert. Die Zellen wurden
in einer 96 Well-Platte angeordnet, worauf 0,0017 μg/ml
Taxol zugegeben wurde und 72 Stunden behandelt wurde. 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon,
das im Beispiel 1 erhalten worden ist, wurde jeweils jedem der 96
Wells bei den folgenden Konzentrationen zugesetzt: 0 μg/ml
(die Kontrollgruppe); 30, 10, 3, 1, 0,3, 0,1 und 0,03 μg/ml
(die Experimentgruppe). Die Zellen wurden 48 Stunden bei 37°C
in einem 5% CO
2-Inkubator inkubiert. MTT
wurde in einer Konzentration von 2,5 mg/ml jedem Well im Dunklen
zugesetzt und 4 Stunden umgesetzt, worauf 100 μl Lysepuffer zugesetzt
wurden, um die Reaktion zu beenden. Die Platten wurden auf einem
ELISA-Lesegerät bei einer Wellenlänge von 570
nm gelesen, um die Überlebensraten zu bestimmen. Die Halbinhibierungskonzentrationswerte
(IC
50-Werte) wurden ebenfalls berechnet
und sind in der Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2 Ergebnisse einer in vitro-Taxolzusatztherapie
bezüglich Brustkrebszellen
| Proben | Ergebnisse |
| Kontrollgruppe | Zellüberlebensrate
(%) |
| MCF-7
(0,0017 μg/ml Taxol) | 65 ± 1 |
| MDA-MB-231
(0,0017 μg/ml Taxol) | 76 ± 3 |
| Experimentgruppe | IC50 (μg/ml) |
| MCF-7
(0,0017 μg/ml Taxol + Formel 2) | 0,009 |
| MDA-MB-231
(0,0017 μg/ml Taxol + Formel 2) | 0,011 |
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Aus
dem Ergebnis der Tabelle 2 ist ersichtlich, dass die IC50-Werte
von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
bezüglich MCF-7 und MDA-MB-231 nach der Zugabe von Taxol
auf 0,009 μg/ml bzw. 0,011 μg/ml abnahmen. Daher
bestätigen diese Ergebnisse, dass die inhibitorische Aktivität
von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
von Antrodia camphorata zur Inhibierung des Wachstums von Brustkrebszellen
angewandt werden kann und dass es eine bessere synergistische Antitumoraktivität
für Tumore zeigt, wenn es mit Taxol kombiniert wird.
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Beispiel 4
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In vitro-Überlebenstest bezüglich
Antileberkrebseffekte
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Zum
Testen des Antikrebseffekts der Verbindung, die im Beispiel 1 in
der vorliegenden Erfindung isoliert worden ist, wurde ebenfalls
das NCI-Antikrebs-Arzneistoffscreeningmodell durchgeführt.
Die im Beispiel 1 isolierte Verbindung 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
wurde Kulturmedien von menschlichen Leberkrebszellen, Hep 3B oder
Hep G2, für einen Tumorzellenüberlebenstest zugesetzt.
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Die
menschlichen Leberkrebszellen Hep 3B und Hep G2 wurden in Medien,
die fetales Kälberserum enthielten, 24 Stunden separat
kultiviert. Die proliferierten Zellen wurden einmal mit PBS gewaschen,
dann mit 1 × Trypsin-EDTA behandelt und 5 min bei 1200
U/min zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen und
das Zellpellet wurde durch vorsichtiges Schütteln in 10
ml frischem Kulturmedium resuspendiert. Die Zellen wurden in einer
96 Well-Platte angeordnet. Ethanolextrakte von Antrodia camphorata
(die Kontrollgruppe, Gesamtextrakte von Antrodia camphorata ohne
Reinigung) wurden jedem der 96 Wells bei den folgenden Konzentrationen
zugesetzt: 30, 10, 3, 1, 0,3, 0,1 bzw. 0,03 μg/ml, während
4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
(die Experimentgruppe) jedem der 96 Wells bei den folgenden Konzentrationen
zugesetzt wurde: 30, 10, 3, 1, 0,3, 0,1 bzw. 0,03 μg/ml.
Die Zellen wurden 48 Stunden bei 37°C in einem 5% CO
2-Inkubator inkubiert. MTT wurde in einer
Konzentration von 2,5 mg/ml jedem Well im Dunklen zugesetzt und
4 Stunden inkubiert, worauf 100 μl Lysepuffer zugesetzt
wurden, um die Reaktion zu stoppen. Die Platten wurden auf einem
ELISA-Lesegerät bei einer Wellenlänge von 570
nm gelesen, um die Überlebensraten zu bestimmen. Die Halbinhibierungskonzentrationswerte
(IC
50-Werte) wurden ebenfalls berechnet
und sind in der Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 Ergebnisse eines in vitro-Überlebenstests
bezüglich der Inhibierung von Leberkrebszellen
| Proben | IC50 (μg/ml) |
| Kontrollgruppe
(Gesamtextrakte
von Antrodia champhorata) | |
| Hep
3B | 5,121 |
| Hep
G2 | 18,631 |
| Experimentgruppe
(Formel 2) | |
| Hep
3B | 0,005 |
| Hep
G2 | 1,679 |
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Aus
dem Ergebnis der Tabelle 3 ist ersichtlich, dass 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
ein starker Inhibitor des Wachstums einer menschlichen Leberkrebszelllinie
ist. Die IC50-Werte von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
bezüglich Hep 3B und Hep G2 betragen 0,005 μg/ml
bzw. 1,679 μg/ml, wobei diese Werte signifikant niedriger
sind als diejenigen von Gesamtextrakten von Antrodia camphorata.
Daher kann 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
aus Antrodia camphorata zur Inhibierung des Wachstums von Leberkrebszellen
verwendet werden.
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Beispiel 5
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In vitro-Zusatzstudie bezüglich
einer Ergänzungstherapie für Leberkrebszellen
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Das
Experiment wurde ebenfalls gemäß dem NCI-Antikrebs-Arzneistoffscreening-in
vitro-Modell durchgeführt. Die menschlichen Leberkrebszellen
Hep 3B und Hep G2 und MDA-MB-231 wurden in Medien, die fetales Kälberserum
enthielten, 24 Stunden separat kultiviert. Die proliferierten Zellen
wurden einmal mit PBS gewaschen, dann mit 1 × Trypsin-EDTA
behandelt und 5 min bei 1200 U/min zentrifugiert. Der Überstand wurde
verworfen und das Zellpellet wurde durch vorsichtiges Schütteln
in 10 ml frischem Kulturmedium resuspendiert. Die Hep 3B-Zellen
wurden mit 0,0043 μg/ml Lovastatin für 72 Stunden
behandelt und die Hep G2-Zellen wurden mit 0,0017 μg/ml
Taxol für 72 Stunden behandelt, bevor sie in einer 96 Well-Platte
angeordnet wurden. 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon,
das im Beispiel 1 erhalten worden ist, wurde jeweils jedem der 96
Wells bei den folgenden Konzentrationen zugesetzt: 0 μg/ml
(die Kontrollgruppe); 30, 10, 3, 1, 0,3, 0,1 und 0,03 μg/ml
(die Experimentgruppe). Die Zellen wurden 48 Stunden bei 37°C
in einem 5% CO
2-Inkubator inkubiert. MTT
wurde in einer Konzentration von 2,5 mg/ml jedem Well im Dunklen
zugesetzt und 4 Stunden umgesetzt, worauf 100 μl Lysepuffer
zugesetzt wurden, um die Reaktion zu stoppen. Die Platten wurden
auf einem ELISA-Lesegerät bei einer Wellenlänge
von 570 nm gelesen, um die Überlebensraten zu bestimmen.
Die Halbinhibierungskonzentrationswerte (IC
50-Werte)
wurden ebenfalls berechnet und sind in der Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4 Ergebnisse einer in vitro-Zusatztherapie
bezüglich Leberkrebszellen
| Proben | Ergebnisse |
| Kontrollgruppe | Zellüberlebensrate
(%) |
| Hep
3B (0,0043 μg/ml Lovastatin) | 61 ± 3 |
| Hep
G2 (0,0017 μg/ml Taxol) | 81 ± 2 |
| Experimentgruppe | IC50 (μg/ml) |
| Hep
3B (0,0043 μg/ml Lovastatin + Formel 2) | 0,002 |
| Hep
G2 (0,0017 μg/ml Taxol + Formel 2) | 0,008 |
-
Aus
dem Ergebnis der Tabelle 4 ist ersichtlich, dass die IC50-Werte
von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
bezüglich Hep 3B und Hep G2 durch die synergistischen Effekte
von zugesetztem Lovastatin und Taxol auf 0,002 μg/ml bzw.
0,008 μg/ml abnahmen. Daher bestätigen diese Ergebnisse,
dass die inhibitorische Aktivität von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
von Antrodia camphorata zur Inhibierung des Wachstums von Leberkrebszellen
angewandt werden kann und dass es eine bessere synergistische Antitumoraktivität
für Tumore zeigt, wenn es mit Taxol kombiniert wird.
-
Beispiel 6
-
In vitro-Überlebenstest bezüglich
Antiprostatakrebseffekte
-
Zum
Testen des Antikrebseffekts der Verbindung, die im Beispiel 1 in
der vorliegenden Erfindung isoliert worden ist, wurde ebenfalls
das NCI-Antikrebs-Arzneistoffscreeningmodell durchgeführt.
Die im Beispiel 1 isolierte Verbindung 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
wurde Kulturmedien von menschlichen Prostatakrebszellen, LNCaP oder
DU-145, für einen Tumorzellenüberlebenstest zugesetzt.
-
Die
menschlichen Leberkrebszellen LNCaP und DU-145 wurden in Medien,
die fetales Kälberserum enthielten, 24 Stunden separat
kultiviert. Die proliferierten Zellen wurden einmal mit PBS gewaschen,
dann mit 1 × Trypsin-EDTA behandelt und 5 min bei 1200
U/min zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen und
das Zellpellet wurde durch vorsichtiges Schütteln in 10
ml frischem Kulturmedium resuspendiert. Die Zellen wurden in einer
96 Well-Platte angeordnet. Ethanolextrakte von Antrodia camphorata
(die Kontrollgruppe, Gesamtextrakte von Antrodia camphorata ohne
Reinigung) oder 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
(die Experimentgruppe) wurden bzw. wurde jedem der 96 Wells bei den
folgenden Konzentrationen zugesetzt: 30, 10, 3, 1, 0,3, 0,1 bzw.
0,03 μg/ml. Die Zellen wurden 48 Stunden bei 37°C
in einem 5% CO
2-Inkubator inkubiert. MTT
wurde in einer Konzentration von 2,5 mg/ml jedem Well im Dunklen
zugesetzt und 4 Stunden inkubiert, worauf 100 μl Lysepuffer
zugesetzt wurden, um die Reaktion zu stoppen. Die Platten wurden
auf einem ELISA-Lesegerät bei einer Wellenlänge
von 570 nm gelesen, um die Überlebensraten zu bestimmen.
Die Halbinhibierungskonzentrationswerte (IC
50-Werte)
wurden ebenfalls berechnet und sind in der Tabelle 5 angegeben. Tabelle 5 Ergebnisse eines in vitro-Überlebenstests
bezüglich der Inhibierung von Prostatakrebszellen
| Proben | IC50 (μg/ml) |
| Kontrollgruppe
(Gesamtextrakte
von Antrodia champhorata) | |
| LNCaP | 11,491 |
| DU-145 | 41,392 |
| Experimentgruppe
(Formel 2) | |
| LNCaP | 2,378 |
| DU-145 | 1,812 |
-
Aus
dem Ergebnis der Tabelle 5 ist ersichtlich, dass 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
ein starker Inhibitor des Wachstums einer menschlichen Leberkrebszelllinie
ist. Die IC50-Werte von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
bezüglich LNCaP und DU-145 betragen 2,378 μg/ml
bzw. 1,812 μg/ml, wobei diese Werte signifikant niedriger
sind als diejenigen von Gesamtextrakten von Antrodia camphorata.
Daher kann 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
aus Antrodia camphorata zur Inhibierung des Wachstums von Prostatakrebszellen
verwendet werden.
-
Beispiel 7
-
In vitro-Zusatzstudie bezüglich
einer Ergänzungstherapie für Prostatakrebszellen
-
Das
Experiment wurde ebenfalls gemäß dem NCI-Antikrebs-Arzneistoffscreening-in
vitro-Modell durchgeführt. Die menschlichen Prostatakrebszellen
LNCaP und DU-145 wurden in Medien, die fetales Kälberserum
enthielten, 24 Stunden separat kultiviert.
-
Die
proliferierten Zellen wurden einmal mit PBS gewaschen, dann mit
1 × Trypsin-EDTA behandelt und 5 min bei 1200 U/min zentrifugiert.
Der Überstand wurde verworfen und das Zellpellet wurde
durch vorsichtiges Schütteln in 10 ml frischem Kulturmedium
resuspendiert. Die LNCaP-Zellen wurden mit 0,0017 μg/ml
Taxol für 72 Stunden behandelt und DU-145-Zellen wurden
mit 0,0043 μg/ml Taxol für 72 Stunden behandelt,
bevor sie in einer 96 Well-Platte angeordnet wurden. 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon,
das im Beispiel 1 erhalten worden ist, wurde jeweils jedem der 96
Wells bei den folgenden Konzentrationen zugesetzt: 0 μg/ml
(die Kontrollgruppe); 30, 10, 3, 1, 0,3, 0,1 und 0,03 μg/ml (die
Experimentgruppe). Die Zellen wurden 48 Stunden bei 37°C
in einem 5% CO
2-Inkubator inkubiert. MTT wurde
in einer Konzentration von 2,5 mg/ml jedem Well im Dunklen zugesetzt
und 4 Stunden umgesetzt, worauf 100 μl Lysepuffer zugesetzt
wurden, um die Reaktion zu stoppen. Die Platten wurden auf einem
ELISA-Lesegerät bei einer Wellenlänge von 570
nm gelesen, um die Überlebensraten zu bestimmen. Die Halbinhibierungskonzentrationswerte
(IC
50-Werte) wurden ebenfalls berechnet
und sind in der Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6 Ergebnisse einer in vitro-Taxolzusatztherapie
bezüglich Leberkrebszellen
| Proben | Ergebnisse |
| Kontrollgruppe | Zellüberlebensrate
(%) |
| Hep
3B (0,0017 μg/ml Taxol) | 56 ± 3 |
| Hep
G2 (0,0043 μg/ml Taxol) | 70 ± 2 |
| Experimentgruppe | IC50 (μg/ml) |
| Hep
3B (0,0017 μg/ml Taxol + Formel 2) | 0,961 |
| Hep
G2 (0,0043 μg/ml Taxol + Formel 2) | 0,515 |
-
Aus
dem Ergebnis der Tabelle 6 ist ersichtlich, dass die IC50-Werte
von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
bezüglich der menschlichen Prostatakrebszellen MCF-7 und
MDA-MB-231 nach der Kombination mit Taxol auf 0,961 μg/ml
bzw. 0,515 μg/ml abnahmen. Daher bestäti gen diese
Ergebnisse, dass die inhibitorische Aktivität von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
von Antrodia camphorata zur Inhibierung des Wachstums von Prostatakrebszellen
angewandt werden kann und dass es eine bessere synergistische Antitumoraktivität
für Tumore zeigt, wenn es mit Taxol kombiniert wird.
-
Beispiel 8
-
In vitro-Antioxidationsmittelaktivitätsstudie
-
Menschliches
Lipoprotein mit niedriger Dichte (LDL), das mit Kupferionen (Cu2+) oxidiert worden ist, wurde zur Bewertung
der Antioxidationsmittelaktivitäten von zu testenden Proben
verbreitet verwendet. Die Antioxidationsmittelaktivität
einer Probe wird durch den Diengehalt von LDL nach der Oxidation
bestimmt und in Trolox-Äquivalenten unter Verwendung einer
Standardkurve ausgedrückt, die aus den Standards des wasserlöslichen
Vitamin E-Analogons Trolox berechnet wird (der Antioxidationsmittelkapazitätswert
von 1 wird als 2 μM Trolox ausgedrückt).
-
Zuerst
wurden die folgenden Lösungen hergestellt: doppelt destilliertes
Wasser (die negative Kontrollgruppe), 5 mM Natriumphosphatpuffer
(SPB), 1 μM und 2 μM Troloxlösung (die
positive Kontrollgruppe) und 40 μg/ml 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon,
das im Beispiel 1 isoliert worden ist. Die Konzentration von LDL-Cholesterin
(LDL-C) wurde unter Verwendung eines Enzymreaktionsverfahrens bestimmt,
bei dem mit 5 mM SPB auf 0,1 bis 0,25 mg/ml verdünnt wurde.
100 μl des LDL wurde jedem Well einer 96 Well-Quarzplatte
zugesetzt, worauf das vorstehend genannte Trolox und die im Beispiel
1 isolierte Verbindung zugesetzt wurden. Das standardisierte Oxidationsmittel
CuSO
4 wurde zur Induzierung der Oxidation
bei einer Endkonzentration von 5 μM jedem 250 μl-Well
zugesetzt. Die Platte wurde auf einem ELISA-Lesegerät bei
einer Wellenlänge von 232 nm bei 37⎕ für
12 Stunden gelesen. Die Probenuntersuchungszeit betrug 15 min. Die
Ergebnisse sind in der Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 7 Ergebnisse einer in vitro-Antioxidationsmittelaktivitätsstudie
| Proben | TVerzögerung
(min) | ΔTVerzögerung
(min) | Kapazitätswerte |
| Negativkontrolle | | | |
| H2O (TVerzögerung0) | 185 | | |
| Positivkontrolle | | | |
| 1 μM
Trolox | 266 | 81 | 0,48 |
| 2 μM
Trolox | 344 | 159 | 1,00 |
| Experimentgruppe | | | |
| 40 μg/ml
Formel 2 | 439 | 208 | 1,30 |
- Anmerkung 1: Die Verzögerungsphasenzeit
(TVerzögerung, min) wurde als der Schnittpunkt der Verzögerungsphase
mit der Ausbreitungsphase der Extinktion bei 234 nm definiert. ΔTVerzögerung
(min) wurde als die Zeitdifferenz zwischen TVerzögerung
und TVerzögerung0 für
jede Probe definiert.
- Anmerkung 2: Eine Verbindung weist definitionsgemäß ein
Antioxidationsmittelvermögen auf, wenn der Antioxidationsmittelkapazitätswert
größer als 0,5 ist.
-
Gemäß des
Ergebnisses der Tabelle 7 beträgt der Antioxidationsmittelkapazitätswert
von 4-Hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methyl-5(3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enon
1,3, wobei dieser Wert viel höher ist als der Standardwert
von 0,5. Daher weisen die erfindungsgemäßen Verbindungen
eine Antioxidationsmittelaktivität auf, so dass die Verbindungen
als Ergänzungen für Gesundheitsnahrungsmittel,
Diäten und Getränke, medizinische Produkte und
Kosmetika verwendet werden können und aufgrund ihres Vermögens
zur Verhinderung von kardiovaskulären Erkrankungen oder
Zellmutationen stark zu vorteilhaften Effekten auf die menschliche
Gesundheit beitragen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Cherng et
al. [0005]
- - I. H. Cherng und H. C. Chiang, 1995, Three new triterpenoids
from Antrodia cinnamomea, J. Nat. Prod., 58, 365–371 [0005]
- - Chen et al. [0005]
- - C. H. Chen und S. W. Yang, 1995, New steroid acids from Antrodia
cinnamomea – a fungus parasitic an Cinnamomum micranthum,
J. Nat. Prod. 58, 1655–1661 [0005]
- - Cherng et al. [0005]
- - H. C. Chiang, D. P. Wu, I. W. Cherng und C. H. Ueng, 1995,
A sesquiterpene lactone, phenyl and biphenyl compounds from Antrodia
cinnamomea, Phytochemistry, 39, 613–616 [0005]
- - Cherng et al. [0005]
- - I. H. Cherng, D. P. Wu und H. C. Chiang, 1996, Triterpenoids
from Antrodia cinnamomea, Phytochemistry 41, 263–267 [0005]
- - Yang et al. [0005]
- - S. W. Yang, Y. C. Shen und C. H. Chen, 1996, Steroids and
triterpenoids of Antrodia cinnamomea – a fungus parasitic
an Cinnamomum micranthum, Phytochemistry 41, 1389–1392 [0005]