含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物、其製備方法及藥劑的製作方法

2023-05-20 20:36:11

專利名稱：含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物、其製備方法及藥劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於醫藥技術領域，具體涉及一類含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物。
臨床上通常使用的化學抗癌藥既消滅癌細胞，也同時殺死正常細胞。這種選擇性的缺乏引起人們通常所說的副作用，因而使癌症的臨床治療受到很大的限制。蒽環類抗癌藥由於其廣譜性和有效性是目前世界上使用最為廣泛的抗癌藥物之一。但與其它抗癌藥一樣，這類抗癌藥物具有同樣的副作用，特別是它們對心臟的毒副作用較大，容易引起患者心臟損壞，嚴重時甚至導致死亡。
長期以來，人們開展廣泛的研究，尋求能選擇性地消滅癌細胞，對人體無毒或低毒副作用的新一類抗癌藥。研究發現前體抗癌藥的開發運用是最有希望實現癌症的導向治療的途徑之一。所謂前體抗癌藥，是指自身無抗癌活性或具有較低的抗癌活性的藥物，其通過在體內代謝轉化為能殺死癌細胞的抗癌藥，從而降低毒性，延長藥物在體內的作用時間。在腫瘤的導向治療中，先將聯接有前體藥轉換酶的單克隆抗體或聯接有前體藥轉換酶的融合蛋白質注入癌症患者體內，使其富集於癌的表面，再注入前體藥，前體藥到達癌症部位，為前體藥轉換酶轉化為有活性的抗癌藥，在該部位及其鄰近部位殺死癌細胞，而在其它部位由於缺乏這種轉換酶，前體藥不能被轉化為藥物。這種方法能使癌症部位集中高濃度的抗癌藥，而使藥物的全身毒性降低到最小，因此這是未來全身性癌症治療的新方向，被稱為前體抗癌藥。
本發明的第一個目的是提供一類含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物。
本發明的第二個目的是提供這類含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物的製備方法。
本發明的第三個目的是提供含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物的藥物製劑。
本發明的第四個目的是提供含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物的藥物製劑的使用方法。
本發明所提供的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物，是具有如下通式的β-葡萄糖醛酸衍生物 其中，X為氫、鹼金屬離子、鹼土金屬離子、氨離子、具有C1-4烷基的伯胺離子；Y為氧或-OCONH-；m,w各自為1、2或3；n為0、1或2；R1為氫或羥基；R2、R3和R4各自為氫、滷素、硝基、氰基；R5為氫、帶有或不帶有取代基的C1-4烷基、帶有或不帶有取代基的C1-4烯基、帶有與不帶有取代基的芳基。
本發明所提供的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物的製備方法，其特徵在於，先由通式2所示活性酯與通式3所示化合物反應，生成通式4所示帶保護基團的前體抗癌化合物，除去保護基後得到通式5所示的前體抗癌化合物。 其中，X和R1、R2、R5的意義與權利要求1中的意義相同。
本發明所提供的含蒽環類細胞毒素前體抗癌化合物的藥物，其劑型為片劑、針劑、丸劑、貼劑、微膠囊劑或脂質體。
本發明所提供含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物藥物製劑的使用方法，其特徵在於，單獨使用所述藥物、所述藥物與聯接有前體藥轉化酶的單克隆抗體聯合使用或所述藥物與接有前體藥轉化酶的融合蛋白質聯合使用，對各種癌症進行治療。
下面對本發明作詳細描述。
本發明所提供的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物，是具有如下通式的β-葡萄糖醛酸衍生物 其中，X為氫、鹼金屬離子、鹼土金屬離子、氨離子、具有C1-4烷基的伯胺離子；Y為氧或-OCONH-；m,w各自為1、2或3；n為0、1或2；R1為氫或羥基；R2、R3和R4各自為氫、滷素、硝基、氰基；R5為氫、帶有或不帶有取代基的C1-4烷基、帶有或不帶有取代基的C1-4烯基、帶有與不帶有取代基的芳基。
所述取代基是一個或一個以上、相同或者不相同的取代基。這些取代基可以是羥基、羧基、酯基、氨基、羰基、有機矽取代基或有機磷取代基。
本發明所述含蒽環類細胞毒素前體抗癌化合物，較佳的是m為1,n為0,w為1的化合物，更佳的是這些化合物中R1為羥基，R2為苷鍵鄰位硝基，R5為C1-4烷基、C1-4烯基、芳香基。
本發明所提供的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物的製備方法，其特徵在於，先由通式2所示活性酯與通式3所示化合物反應，生成通式4所示帶保護基團的前體抗癌化合物，除去保護基後得到通式5所示前體抗癌化合物。 其中，X和R1、R2、R5的意義與權利要求1中的意義相同。
所述通式2所示活性酯系通過結構式為6的中間體 與金屬鋰的有機化合物或金屬鎂的有機化合物加成，所得到的產物不經過分離直接與氯甲酸對硝基苯酯反應而製得。所述反應在0℃±4℃進行。


圖1是製備本發明的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物的反應流程圖。
圖1中的符號表示如下意義ⅰ．氫氧化鈉，甲醇；ⅱ．吡啶，乙酸酐；ⅲ．溴化氫的乙酸溶液；ⅳ．氧化銀，乙晴，4-羥基-3-硝基苯甲醛；ⅴ．金屬鎂的有機化合物，乙醚，氯甲酸對硝基苯酯；ⅵ．N,N-二甲基甲醯胺，三乙胺；ⅶ．甲醇，蒸餾水，氫氧化鈉。
且化合物11、13、14中，R5為甲基；化合物15、16、17中，R5為苯基；化合物18、19、20中，R5為正丁基。
本發明所提供的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物的製劑是固體劑型或液體劑型。所述固體劑型為片劑、粉針劑、丸劑、貼劑、微膠囊劑等。所述液體劑型為注射液或脂質體。較佳的為粉針劑和注射液。
本發明含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物的藥物製劑中含安全有效量的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物和製藥學上允許的載體。
所述製藥學上允許的載體可以是常規製劑用的藥用載體、賦形劑及其它添加劑，按常規使用的方法進行製備。
本發明所提供含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物藥物製劑的使用方法包括單獨使用所述藥物、所述藥物與聯接有前體藥轉化酶的單克隆抗體聯合使用或所述藥物與接有前體藥轉化酶的融合蛋白質聯合使用，對各種癌症進行治療。
本發明的前體抗癌化合物在β-葡萄糖醛酸苷酶作用下，分解出細胞毒素，從而發揮其藥物作用。有些種類的癌症細胞自身含有大量這種前體藥轉化為有效藥物所需的β-葡萄糖醛酸苷酶，而正常的細胞則不含有或僅含有極少這種酶，這樣單獨運用該前體藥就可以達到癌症導向治療的優異效果。
對於自身不含有或含有極少β-葡萄糖醛酸苷酶的癌症細胞，可以用單克隆抗體先聯接這種酶，然後利用單克隆抗體對癌症細胞的親和性，將這種酶富集在癌症部位，用來使後注入的前體藥活化為有效藥物，達到殺死癌症細胞的效果。
除了單克隆抗體外，也可以使用融合蛋白的方法，將酶先接在融合蛋白質上，這種融合蛋白質易與癌細胞接合，從而將酶帶到癌症部位，再注入前體藥時，癌症部位富集的酶即可分解前體藥為有效藥物，有效地殺死癌細胞。
以下為對本發明的製備方法和前體藥的活性測試的舉例描述，從任何意義上它都不是對本發明範圍的限制。
實施例1本發明反應中化合物14的合成將150克γ-葡萄糖醛酸內酯7(0.85摩爾)在室溫攪拌下分六次加入溶有1.5克的1升甲醇中，加完後繼續反應5小時，蒸出甲醇，得到的產物用400毫升吡啶溶解，在低於4℃溫度下滴加450毫升乙酸酐，加完後在室溫下繼續攪拌3小時；然後將此反應液在-20℃低溫下過夜結晶，沉澱出產物；過濾所得晶體產物用乙醚洗滌2次；真空乾燥得128克化合物8，產率40％。
核磁共振1H,250MHz，氘代氯仿為溶劑δ(ppm)2.01-2.02(m,9H,COCH3),2.09(S,3H,COCH3)3.72(S,3H,-OCH3),4.16(d,1H,J=9.2Hz，糖-H)5.08-5.33(m,3H，糖-H)5.74(d,1H.J=7.7Hz.糖-H)將120克化合物8(0.32摩爾)加入400毫升33％溴化氫的醋酸溶液中，室溫下攪拌5小時，加入500毫升二氯甲烷，攪拌10分鐘後，將此溶液倒入1000克的冰水中。分離出有機層，用200毫升二氯甲烷分兩次萃取水層。將有機相合併在一起，用飽和的碳酸氫鈉溶液洗滌三次，用無水硫酸鈉乾燥過夜，過濾除去乾燥劑，濾液用旋轉蒸發器蒸去溶劑，得到122克化合物9，產率96％。
核磁共振1H,250MHz氘代氯仿為溶劑δ(ppm)2.01(S,6H,COCH3),2.06(S,3H,COCH3)3.72(S,3H,-OCH3),4.53(d,H,J=5Hz，糖-H)4.81(dd,1H,J1=10Hz,J2=4Hz，糖-H)5.19(t,1H,J=10Hz，糖-H)5.56(t,1H,J=10Hz，糖-H),6,60(d,1H,J=4Hz，糖-H)將85克化合物9(0.21摩爾)溶入400毫升乙腈中，室溫下加入40克氧化銀(0.17摩爾)；攪拌下加入36克4-羥基-3-硝基苯甲醛(0.21摩爾)，反應3小時後用硅藻土過濾；濾液蒸乾後得到86克化合物10，產率85％。
核磁共振1H,250MH2，氘代氯仿為溶劑δ(ppm)2.06(S,6H,COCH3),2.11(S,3H,COCH3)3.69(S,3H,-OCH3),4.33(d,1H,J=8Hz，糖-H)5.27-5.44(m,4H，糖-H),7.49(d,1H,J=9Hz，芳基-H)8.07(dd,1H,J1=9Hz,J2=2Hz，芳基-H)8.29(d,1H,J=2Hz，芳基-H)加20克化合物10(41毫摩爾)與等摩爾的甲基溴化鎂在乙醚中0℃下反應3小時後，加入8.2克氯甲酸對硝基苯酯，繼續反應4小時。蒸乾溶劑後，用乙腈重結晶得到17克化合物11，產率62％。
將220毫克化合物11(0.33毫摩爾)與192毫克化合物12(0.33毫摩爾)溶於10毫升無水N,N-二甲基甲醯胺中，加入70毫克三乙胺(0.69毫摩爾)在室溫下反應4小時，減壓下在水浴溫度低於40℃下蒸乾溶劑，得到的固體用50毫升二氯甲烷溶解，水洗三次，用無水硫酸鈉乾燥過夜，過濾除去乾燥劑，蒸乾二氯甲烷，得到紅色固體產物331毫克(化合物13)，產率94％。熔點144℃。
將100毫克化合物13(0.093毫摩爾)溶於6毫升甲醇與去離子水1比1的混合溶劑中，冷卻至0℃，在氮氣保護下加入0.5毫升的0.2N的氫氧化鈉溶液，得到的深蘭色溶液在此溫度下繼續反應2小時。用0.05N的鹽酸中和至pH為6.5，減壓下將溶劑濃縮為約原體積的一半，進行Sephadex柱層析，冷凍乾燥，得到47毫克粉末狀蓬鬆的紅色固體產物14，產率54％。
實施例2本發明反應中化合物17的合成加1.5克化合物10(3.0毫摩爾)與等摩爾的苯基溴化鎂在乙醚中0℃下反應3小時後，加入0.60克氯甲酸對硝基苯酯，繼續反應5小時。蒸乾溶劑後，用乙腈重結晶得到1.5克化合物15，產率71％。
將60毫克化合物15(0.083毫摩爾)與48毫克化合物12(0.083毫摩爾)溶於5毫升無水N,N-二甲基甲醯胺中，加入30毫克三乙胺(0.35毫摩爾)在室溫下反應4小時，在水浴溫度低於40℃下減壓蒸乾溶劑，得到的固體用20毫升二氯甲烷溶解，水洗三次，用無水硫酸鈉乾燥，過濾除去乾燥劑，蒸乾二氯甲烷，得到94毫克紅色固體化合物16，產率98％。熔點104℃。
將60毫克化合物16(0.053毫摩爾)溶於6毫升甲醇與去離子水1比1的混合溶劑中，冷卻至0℃，在氮氣氛圍下加入0.5毫升的0.2N的氫氧化鈉溶液，得到的深蘭色溶液在此溫度下繼續反應2小時。用0.05N的鹽酸中和至pH為6.5，減壓下將溶劑濃縮為約原體積的一半，進行Sephadex柱層析，冷凍乾燥，得到32毫克粉末狀蓬鬆的紅色固體產物17，產率62％。
實施例3本發明反應中化合物20的合成加3.0克化合物10(6.1毫摩爾)與等摩爾的丁基氯化鎂在乙醚中0℃下反應4小時後，加入1.22克氯甲酸對硝基苯酯，繼續反應2小時。蒸乾溶劑後，用乙腈重結晶得到2.3克化合物18，產率53％。
將80毫克化合物18(0.11毫摩爾)與64毫克化合物12(0.11毫摩爾)溶於6毫升無水N,N-二甲基甲醯胺中，加入30毫克三乙胺(0.3毫摩爾)，在室溫下反應4小時，在水浴溫度低於40℃下減壓蒸乾溶劑，得到的固體用20毫升二氯甲烷溶解，水洗三次，用無水硫酸鈉乾燥，過濾除去乾燥劑，蒸乾二氯甲烷，得到120毫克紅色固體產物19，產率100％。熔點101℃。
將60毫克化合物19(0.05毫摩爾)溶於6毫升甲醇與去離子水1比1的混合溶劑中，冷卻至0℃，在氮氣保護下加入0.5毫升的0.2N的氫氧化鈉溶液，得到的深蘭色溶液在此溫度下繼續反應2小時。用0.05N的鹽酸中和至pH為6.5，減壓下將溶劑濃縮為約原體積的一半，進行Sephadex柱層析，冷凍乾燥，得到19毫克粉末狀蓬鬆的紅色固體產物20，產率40％。
實施例4前體抗癌化合物14的穩定性實驗和酶轉化實驗穩定性實驗取500微升濃度為0.2毫克/毫升的前體抗癌化合物14，在pH為7.0的0.1M的磷酸緩衝液中，在37℃下孵化。用高效液相色譜檢查，結果表明8小時後，沒有分解產生的母體藥物成分12。
酶轉化實驗在上述相同條件下，加入10微升含量為每毫升1毫克的β-葡萄糖醛酸苷酶，測試結果表明8小時後，前體藥物14已全部轉化為母體藥物12。
權利要求
1．含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物，其特徵在於其為一種β-葡萄糖醛酸衍生物，具有如下結構通式 其中，X為氫、鹼金屬離子、鹼土金屬離子、氨離子、具有C1-4烷基的伯胺離子；Y為氧或-OCONH-；m,w各自為1、2或3；n為0、1或2；R1為氫或羥基；R2、R3和R4各自為氫、滷素、硝基、氰基；R5為氫、帶有或不帶有取代基的C1-4烷基、帶有或不帶有取代基的C1-4烯基、帶有與不帶有取代基的芳基。
2．根據權利要求1所述的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物，其中所述取代基是一個或一個以上、相同或者不相同的取代基。
3．根據權利要求2所述的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物，其中所述取代基為羥基、羧基、酯基、氨基、羰基、有機矽取代基或有機磷取代基。
4．根據權利要求1中所述的含蒽環類細胞素前體抗癌化合物，其中所述m為1,n為0,w為1。
5．根據權利要求4所述的含蒽環類細胞毒素前體抗癌化合物，其中R1為羥基，R2為苷鍵鄰位硝基。
6．根據權利要求5所述的含蒽環類細胞毒素前體抗癌化合物，其中R5為C1-4烷基、C1-4烯基或芳香基。
7．含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物的製備方法，其特徵在於先由通式2所示活性酯與通式3所示化合物反應生成通式4所示帶保護基團的前體抗癌化合物，除去保護基後得到通式5所示前體抗癌化合物。 其中，X和R1、R2、R5的意義與權利要求1中的意義相同。
8．根據權利要求7所述的製備方法，其特徵還在於所述通式2所示活性酯系通過結構式為6的中間體 與金屬鋰的有機化合物或金屬鎂的有機化合物加成，得到的產物不經過分離直接與氯甲酸對硝基苯酯反應而製得。
9．含權利要求1所述含蒽環類細胞毒素前體抗癌化合物的藥物，其劑型為片劑、針劑、丸劑、貼劑、微膠囊劑或脂質體。
10．含權利要求9所述含蒽環類細胞毒素前體抗癌化合物的藥物的使用方法，其特徵在於單獨使用所述藥物、所述藥物與聯接有前體藥轉化酶的單克隆抗體聯合使用或所述藥物與接有前體藥轉化酶的融合蛋白質聯合使用，對各種癌症進行治療。
全文摘要
本發明的含蒽環類細胞毒素的前體抗癌化合物為β－葡萄糖醛酸衍生物,具有如下通式:其中,X、Y、m、w、n、R
文檔編號A61P35/00GK1320605SQ0011550
公開日2001年11月7日 申請日期2000年4月27日 優先權日2000年4月27日
發明者成尚理 申請人:成尚理