煙醯胺基酸類化合物的合成方法及其對腫瘤放療的增敏作用的製作方法

2023-10-09 13:58:09 2

專利名稱：煙醯胺基酸類化合物的合成方法及其對腫瘤放療的增敏作用的製作方法
技術領域：
本發明屬於醫藥技術領域，更確切地說，本發明涉及煙醯胺基酸類化合 物及其製備方法和含有它們的藥物組合物，以及此類化合物對肝癌、肺 癌、子宮頸癌、乳腺癌、淋巴癌、鼻咽癌放療增敏作用的應用。
背景技術：
惡性腫瘤是嚴重威脅人類健康的一大類疾病，其異常增生是細胞內異常 的信息所控制的，與腫瘤細胞內相應基因的異常活躍與失活密切相關。放射 治療是治療惡性腫瘤的主要手段，也是治療中、晚期腫瘤的重要手段之一。 但由於所採用的放射線對腫瘤細胞不具備特殊的選擇性，治療過程中在殺傷 胂瘤細胞的同時，也大量殺傷正常細胞，因此毒副作用極大。如何增加腫瘤 的放射敏感性一直是肺瘤放射治療領域中受關注的問題.
腫瘤中乏氧細胞的存在限制了射線治療腫瘤的療效，因為這些乏氧細胞
對射線的敏感性比有氧細胞低2-3倍。Ber-Hur等發現V79中倉鼠細胞受X 射線照射後，用煙醯胺培養後可增強射線的殺傷力，對整體實驗腫瘤也有較 好的放射增敏作用，其增敏比(SER)為1.2-1.7，而對正常組織小腸隱窩和 皮膚的SER為1.卜l- 2，參考文獻(1) Adams. G. E. The clinical relevance of tumor hypoxia. Eur. J. Cancer 1990， 26， 420. ( 2 ) Dische, S. Hypoxia and Local tumor control Part2. Radiother Oncol 1991, 26， 420 ( 3 ) Horsman， M. R， Chaplin,D.J. RadiosentizaUon by nicotinamide in vivo: A greater enhancement of tumor damage compared to that of normal tissues. Radiat. Res. 1987， 109， 479。

發明內容
我們設計的煙醯胺類化合物，不但保留了煙醯胺的母體結構，而且在其 側鏈引入氨基一元酸、氨基二元酸等化合物，對腫瘤的放療增敏實驗顯示， 所合成的化合物都有不同程度的放射增敏作用，其機理被認為是增強腫瘤的 微循環，改善氧的供給及腫瘤的氧合作用，防止腫瘤急性乏氧，從而提高射 線對腫瘤的殺傷力。
本發明的第 一個目的在於，公開了煙醯胺基酸類化合物或其藥學上可接 受的鹽的結構式。同時進一步公開了煙醯胺基酸類化合物對肺癌、肝癌、乳 腺癌、子宮頸癌、淋巴癌或鼻咽癌的放療增敏作用。
本發明的第二個目的在於，提供了對腫瘤放療有增敏作用的藥物組合物， 它包含作為活性成分的煙醯胺基酸類化合物或其藥學上可接受的鹽與一種或 多種藥學上可接受的載體、賦形劑或稀釋劑的組合。
本發明的第三個目的在於提供了對腫瘤放療有增敏作用的煙醯胺基酸類 化合物的製備方法。
本發明的第四個目的在於公開了已知化合物煙醯氨基乙酸、煙醯氨基丙
酸、煙醯氨基丁酸、煙醯氨基戊酸、煙醯基天門冬氨酸、煙醯基2-氨基丁酸、 煙醯基亞氨基二乙酸、煙醯基亞氨基二丙酸或煙醯基亞氨基二丁酸在製備和 作為肺瘤放療增敏方面的應用。同時進一步的公開了已知化合物的不同於現 有技術的製備方法。
本發明的具體^L術方案如下
本發明涉及具有下式結構的化合物或其藥學上可接受的鹽其中，R是-N服!C00H ; -N(R2C00H)2; -NH (R3C00H) 2; -NH-R4 (R5)-C00H R,為Cl—C6直鏈或支鏈烷基； R2為C1—C4直鏈烷基； Rw為Cl-C3直鏈烷基；
本發明優選的化合物，其中R,為CI—C4直鏈或支鏈烷基，&為CI—C4 直鏈烷基；Rw為C1-C3直鏈烷基。
本發明所述的C1一C6直鏈或支鏈烷基包括曱基、乙基、丙基、異丙基、 丁基、異丁基、叔丁基、正戊烷、異戊基等等。Cl-C4直鏈烷基包括甲基、 乙基、丙基、丁基、異丙基等等。Cl-C3直鏈烷基包括甲基、乙基、丙基。
本發明的具有式I結構的化合物或其藥學上可接受的鹽，其中部分化合 物為
Ol.煙醯氨基乙酸；02煙醯氨基丙酸；03煙醯基天門冬氨酸；04煙醯-2-氨基丁酸；05煙醯氛基丁酸；06煙醯氨基戊酸；07煙醯基亞氨基二乙酸；08 煙醯基亞氨基二丙酸；09煙醯基亞氨基二丁酸或其藥學上可接受的鹽。煙醯 氨基二乙酸，(二丙酸，二丁酸)，未見報導。
本發明所述的煙醯氬基酸類化合物或其藥學上可接受的鹽，是指它們可以 與常規鹼形成的鹽，例如鹼金屬(例如鈉鹽或鉀鹽)、鹼土金屬(例如鈣與鎂 鹽)或衍生自氨或有機胺的銨鹽。優選鈉鹽和鉀鹽。
本發明所述的胺基酸包括精氨酸、甘氨酸、亮氨酸、賴氨酸、絲氨酸、 苯丙氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等等。
本發明所述煙醯胺基酸類化合物的製備方法，其特徵在於，在極性反應 溶劑中，將氬基酸與煙醯疊氮混合在0-50iC，反應8-14小時，進行醯化反 應，製成煙醯胺基酸類化合物；其中的胺基酸與煙醯疊氮的重量份數比為 1-5:1。其中的極性反應溶劑為水，乙醇，曱醇或異丙醇。
常規的製備工藝採用胺基酸與煙醯氯進行反應，此反應收率低，醯氯對呼吸道的刺激性強，反應後處理困難。本發明的製備工藝是將胺基酸與煙醯疊氮混合進行醯化反應，具有操作簡單，收率高，得到的產品純度好的特 佔,、、、o本發明煙醯胺基酸類化合物的合成路線如下formula see original document page 7在本發明的另 一方面，提供包括所述煙醯胺基酸類化合物和藥學上可接 受的載體所組成的藥物組合物。本發明優選的提供一種對腫瘤放療有增敏作用的藥物組合物，其包括治 療有效量的煙醯胺基酸類化合物或其鹽與一種或一種以上的藥用載體的組 合。本發明所述煙醯胺基酸類化合物通常是以藥物組合物的形式服用的，可 口服或非口服給藥，或者以和藥學上可接受的載體、賦形劑及其它添加劑形 成的化合物，例如片劑、緩釋製劑、膠嚢劑、注射劑、溶液劑等等安全的口 服或非口服給藥。當口服給藥時，組合物可配製成片劑、糖衣劑或膠嚢。為 製備口服藥物組合物可採用乳糖或澱粉做載體，明膠，羧甲基纖維素鈉，甲 基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮等是合適的結合劑或成顆劑。作為崩解劑可選用 澱粉或微晶纖維素，常以滑石粉，膠體矽膠，硬脂酸甘油酯，硬脂酸鈣或鎂等作為合適的抗粘合劑和潤滑劑。
在本發明的另一方面，提供一種煙醯胺基酸類化合物或其鹽在製備對腫 瘤放療增敏藥物方面的應用。其中所述的腫瘤包括肺癌、肝癌、乳腺癌、子 宮頸癌、淋巴癌或鼻咽癌。
本發明人在研究中驚奇的發現01.煙醯氨基乙酸；02煙醯氨基丙酸；03 煙醯基天門冬氨酸；04煙醯-2-氨基丁酸；05煙醯氨基丁酸；06煙醯氨基戊 酸；07煙醯基亞氨基二乙酸；08煙醯基亞氨基二丙酸；09煙醯基亞氨基二丁 酸或其藥學上可接受的鹽(主要是鈉鹽、鉀鹽)對肺癌、肝癌、乳腺癌、子 宮頸癌、淋巴癌或鼻咽癌的放療有增敏作用。
煙醯甘氨酸，煙醯氨基丁酸、煙醯氨基戊酸、煙醯天門冬氨酸、煙醯2 -氨基丁酸。這些化合物有抗結核和抗疲勞方面的作用，現發現作為腫瘤放 療增敏也有效果。例如對肺癌、肝癌、乳腺癌、子宮頸癌、淋巴癌或鼻咽癌 的放療均顯示出有增敏作用。
本發明的煙醯胺基酸類化合物其作用方式在配合放療的時候，同時服 用煙醯胺基酸類化合物能明顯的增強癌細胞的放療敏感性，從而可以 降低照射總劑量，提高腫瘤的放療效果，減少放療引起的毒副反應， 下面給出01-07號化合物的藥效實驗數據。 1材料與方法 1. 1動物的模型
選用ICR小鼠(購自中國醫學科學院腫瘤研究所)，鼠齡7-8周，體重 18-20g，雌雄各半。瘤林為移植實驗胂瘤(引自中國醫學科學院腫瘤所)按 常規方法將瘤體從荷瘤小鼠體內取出，製成瘤細胞懸液，按細胞數lxl(T接 種於小鼠右腿外皮下，每鼠0.2ml,待腫瘤生長至250 ± 50mm3時開始分組試 驗， 一般移植後7-IO天。
1.2藥物動物給藥劑量為半數致死量的四分之一，藥物濃度50mg-100mg/ml於照射前2-3小時一次腹腔給藥。1. 3照射方法照射採用"CoY射線垂直照射，劑量率81. 79cGy/min， 一個 劑量點一次照射4隻小鼠，將小鼠放入特製的有機玻璃盒內固定，僅照射荷 瘤後退，其它部位用鉛塊保護，採用Denekampq單次照射法，分10 ， 15， 20Gy， 3個劑量點，分別單次照射。1.4實驗動物分組將荷瘤小鼠隨機分成4組，其中單純放射組及藥物加放 射組各分3個放射劑量組，每組6隻小鼠。空白對照組不加任何處理。〈2〉單純用藥組腹腔注射藥物。藥物加照射組分3個劑量點照射，照 射方法及劑量與單純放射組相同，給藥方法及用量同單純給藥組。 結果2.1腫瘤生長曲線實驗中每隔一天測量瘤體增長的體積，直到腫瘤體 積增長到開始實驗時體積的4倍為止，根據steel腫瘤體積計算公式體積= 長x寬72計算，計算並繪製腫瘤生長曲線，比較各組腫瘤的生長情況，治療 前各組胂瘤平均體積間差異不顯著(P>0. 05)2. 2腫瘤生長延遲(TGD)和放射增敏比(SER);胂瘤體積達到照射時體積4 倍的天數，減去對照組達到實驗時體積4倍的天數，為腫瘤生長延遲，單純放射 組的等效劑量除以用藥加放射組的等效劑量，為放射增敏比(SER)。表1.各化合物對六種癌的放射增敏作用化合物肺癌肝癌乳腺癌宮頸癌淋巴癌鼻咽癌編號LewisH22MCF-7HelaU937KBSERSERSERSERSERSER011.41. 361. 51. 41. 451. 5021. 31.41. 511.431. 471. 55031.451. 31. 541. 451. 611. 56041. 51. 31. 581.611. 471. 52051.61. 31. 671. 611. 541. 65061. 431. 471. 561. 621. 541. 45071. 31. 31. 551. 611. 581. 52(七個化合物對正常組織皮膚和小腸隱窩無放射增敏作用SER在1. 0—1. 19之間。)具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步的說明，實施例僅為解釋性的， 決不意味著它以任何方式限制本發明的範圍，本發明的化合物經高效液相色i普(HPLC)，薄層色鐠(TLC),熔點(m.p.)進行檢測，隨後可以採 用核磁共振(iHNMR/"CNMR)等更進一步確證其結構。可。的方法或其它文獻中已知的方法製得。本發明所述的煙醯疊氮的合成參見 Sidey W. Fox，Henry field,Jr. The synthesis of nicotinuric acid. J.Biol.chem 147: 651 (1943)。 實例1煙醯肼18.7 (130mM)溶解在13%的鹽酸溶液122.2ml中，低溫下滴加 NaN0218. 2g(260mM)在水45ml的溶液，滴畢，繼續反應l. 5小時，反應混合物 用^《03調PH到7，用乙醚提取(100ml x 4 )，有機層水洗，CaCl2乾燥，除 去溶劑，得16.6g產品，(86%)。， 實例2N-煙醯基亞氨基二乙酸的合成煙醯疊氮2. 3g (15. 5mM)加至亞氨基二乙酸2. lg (15. 5mM)的IN氫氧 化鈉16ml的溶液中，攪拌12小時，然後用鹽酸中和至 PH至3-4，旋轉濃縮反應液到小體積(PH 3-4),析出白色結晶80%曱醇重結 晶mp 202-203匸。1HNMR(DMS0-d6)， 5 (ppm) 4. 10 (d， 4H， 一CH2-， 一CH2-) ， 7. 48 ((dd， 1H， H5) ， 7. 73 (dd， 1H, H4) ， 8. 50 (dd ，1H,H6)，8. 66(q，lH， H2)。 實例32-煙醯氨基丁酸
煙醯疊氮3. lg(21mM)粉末分次加至DL-2-氨基丁酸2. 16g(21mM)在1N NaOH 21ml的溶液中，加畢，繼續攪拌12小時，旋轉濃縮得粘稠物，滴加2N HC1調PH至4,析出白色沉澱3. 6g(82W mp 212-214。C，乙醇重結晶。 1HNMR (DMS0-d6) 5 ppm0. 968 (t， 3H， CH3) ， 1. 810 (m， 2H， CH2) ， 4. 317 (m， 1H， —CH-) ， 7. 526 (dd， 1H， C5 3), 8. 229 (m， 1H， C42) ， 8. 727 (m， 1H， H6 ， ) ， 8. 821 (d， 1H， C21) ， 9. 039 (d, 1H， NH) 12.666 (S，1H，0H)， AnalC""2。3 C， H, N。
實例4煙醯氨基乙酸:製備方法類似例3,煙醯疊氮氨基乙酸-l: 1.5，得 到白色晶體，mp為250-253iC。
實例5煙醯氨基丙酸製備方法類似例3,煙醯疊氮氛基乙酸-l: 1. 5，得到 白色晶體，mp為143-145'C。
實例6煙醯天門冬氨酸製備方法類似例2， L-天門冬氨酸1.8克 (0. 0135mol)，加入15mllN NaOH攪拌溶解，分次加入煙醯疊氮2g (0. 0135mol) ，PH控制在9-9. 5，反應8h後，用鹽酸調PH到4-4. 5，加Me0H
沉澱，過濾，得白色晶體，mp為194-195。C。
實例7:煙醯氨基丁酸製備方法類似例2，煙醯疊氮5. 9g (0. 04mol),加入0. 01 N NaOH 113ml,攪拌溶解，加入6g(0. 058M)氨基丁酸，繼續攪拌，有白色沉 澱析出，用NaOH調PH至8-9，濃縮到小體積，用HC1調PH至4，有沉澱析出， 過濾，得白色結晶，mp為210-211t:。
實例8醯氛基戊酸製備方法類似例3，煙醯疊氮氨基戊酸-l: 3，溫度40 。C，時間12小時，得白色晶體mp201-202'C。
實例9煙醯亞氨基二丙酸製備方法類似例2，煙醯疊氮氨基二丙酸-l: 3. 5,的白色晶體，mp為210-2131C。
實例IO煙醯基亞氬基二丁酸製備方法類似例2，煙醯疊氮亞氨基二丁酸-1: 4. 2，得白色結晶，mp為230-23rC。實例11煙醯基亞氨基二乙酸鈉鹽將NaHC0321. 4g(0. 2M)溶於80ml水中，加 入2-煙醯氨基二乙酸23. 8g (0. lmol)，待全溶後，蒸去水，得白色晶體。 實例12煙醯-2-氨基丁酸鉀鹽將KHC03l3.9g(0. 1M)溶於60ml水中，加入煙 醯氨基丁酸20. 8克(0.1M)，待全溶後，蒸去水，得到白色晶體。 實施例13每片含10mg活性成分的片劑製備如下化合物(02 ) 100 mg,微晶纖維素35 mg，澱粉45 mg，聚乙烯吡咯烷酮 4 mg，硬脂酸鎂4. 0，滑石粉1 mg。製備方法將活性成分，澱粉和纖維素 過篩，並充分混合，將聚乙烯吡咯烷酮溶液與上述的粉混合，過篩，製得溼 顆粒於50-60'C乾燥，將羧甲基澱粉鈉鹽，硬脂酸鎂和滑石粉預先過篩，然後 加入到上述的顆粒中壓片。 實施例14實施例8中製備的化合物10g，加40g (乳糖-微晶纖維5: 1 )、硬脂酸鎂 1%,用70。/。乙醇制粒、壓片。 實施例15實施例12中製備的化合物10g，加糊精10g、乳糖30g用60°/。乙醇制粒、 乾燥、裝膠嚢，製得1000粒膠嚢劑。在詳細說明的較佳實施例之後，熟悉該項技術人士可清楚地了解，在不 脫離上述申請專利範圍與精神下可進行各種變化與修改，凡依據本發明的技 術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬於本發明 技術方案的範圍。且本發明亦不受限於說明書中所舉實例的實施方式。
權利要求
1、具有下式結構的化合物或其藥學上可接受的鹽其中，R是-NHR1COOH；-N(R2COOH)2；-NH(R3COOH)2；-NH-R4(R5)-COOH；R1為C1-C6直鏈或支鏈烷基；R2為C1-C4直鏈烷基；R3-5為C1-C3直鏈烷基。
2、 權利要求1所述的化合物，其中，R,為C1一C4直鏈或支鏈烷基；R: 為C1—C4直鏈烷基；R3—5為Cl-C3直鏈烷基。
3、 如權利要求l所述的化合物，其選自 Ol.煙醯氨基乙酸； 02煙醯氨基丙酸； 03煙醯基天門冬氨酸；04煙醯-2-氨基丁酸； 05煙醯氨基丁酸； 06煙醯氨基戊酸； 07煙醯基亞氬基二乙酸； 08煙酖基亞氨基二丙酸；09煙醯基亞氬基二丁酸或其藥學上可接受的鹽。
4. 一種製備權利要求l-3所述化合物的方法，其特徵在於在極性溶劑 中，將胺基酸與煙醯疊氮混合進行醯化反應，在0-50。C反應8-14小時， 製成煙醯胺基酸類化合物；其中的胺基酸與煙醯疊氮的重量份數比為 1-5: 1。
5. 如權利要求4所述的方法，其中的極性溶劑為水、乙醇、曱醇或異 丙醇。
6. 一種藥物組合物，其特徵在於包含權利要求1-3任何一項的化合 物或其鹽和藥學上可接受的一種或多種藥用載體。
7. 權利要求1-3任何一項的煙醯胺基酸類化合物或其鹽在製備對腫 瘤放療增敏藥物方面的應用。
8. 煙醯氨基乙酸、煙醯氨基丙酸、煙醯氨基丁酸、煙醯氨基戊酸、 煙醯基天門冬氨酸、煙醯2-氨基丁酸、煙醯基亞氨基二乙酸、煙醯基亞氨 基二丙酸或煙醯基亞氬基二丁酸在製備治療腫瘤放療增敏藥物中的應用。
9. 如權利要求7或8所述的應用，其中所述的腫瘤包括肺癌、肝癌、 乳腺癌、子宮頸癌、淋巴癌或鼻咽癌。
全文摘要
本發明提供了具有通式I的煙醯胺基酸類化合物或其藥學上可接受的鹽，使其在保留了煙醯胺的母體結構的同時，在其側鏈引入氨基一元酸、氨基二元酸等化合物，對腫瘤的放療增敏實驗顯示，所合成的化合物均有不同程度的增敏作用。本發明還提供包含通式I系列化合物或其藥理上可接受的鹽作為有效成分在製備治療肝癌、肺癌、子宮頸癌、乳腺癌、淋巴癌、鼻咽癌放療增敏藥物方面的應用。
文檔編號A61P35/00GK101289421SQ200710057169
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月20日 優先權日2007年4月20日
發明者劉曉秋, 李美佳, 王榮先, 荘湘蓮, 蔣鐵南 申請人:中國醫學科學院放射醫學研究所