蒽環類細胞毒素類化合物藥學上可接受鹽的製備方法及其應用的製作方法

2023-12-08 07:39:56

專利名稱：：蒽環類細胞毒素類化合物藥學上可接受鹽的製備方法及其應用的製作方法
技術領域：
：本發明主要涉及藥物化學和藥物製劑領域，具體涉及抗腫瘤藥物蒽環類細胞毒素類化合物藥學上可接受鹽的製備方法。
背景技術：
：惡性腫瘤是危害人類健康的嚴重疾病之一，目前全世界有惡性腫瘤病人約1700萬，我國每年癌症發病人數約200萬至240萬，死亡160萬至180萬。我國惡性腫瘤發病人數及死亡人數不斷增長，20世紀70年代初，我國癌症發病人數約為90萬，死亡約70萬人；2005年，癌症發病人數約180萬-200萬，死亡140萬至150萬。所有的惡性腫瘤中以肺癌的上升趨勢最快，2000年至2005年，我國肺癌發病人數增加了11.6萬人，死亡人數增加了10.1萬人。全球癌症也呈增長趨勢。在1991年到2000年間，全球癌症發病及死亡人數均增長22%。2000年，全球新發癌症人數超過1000萬。世界衛生組織預測，到2020年，每年新發癌症病人數將達到1500萬，癌症已經成為新世紀人類的第一殺手，並成為全球最大的公共衛生問題。癌症在發達國家是導致死亡的第二大殺手。到目前為止，絕大多數癌症仍然不能治癒。癌症治療中主要困難是藥物選擇性低，在殺死癌細胞的同時，大量正常組織和細胞液會死亡。因此尋求可以靶向性作用於腫瘤細胞的抗癌藥物成為研究的熱點。蒽環類細胞毒素類化合物，如多柔比星(doxrabicin)，表柔比星(epirubicin)等抗癌藥物，在臨床上作為乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、肺癌等癌症治療的首選用藥。但與其它抗癌藥物一樣，由於其易產生耐藥性，選擇性差，對正常組織也有細胞毒性，蒽環類細胞毒素的臨床應用遭遇瓶頸。蒽環類細胞毒素最嚴重的毒副作用是其心臟毒性，主要表現為慢性心肌病變和充血性心衰，其機制可能與氧應激反應有關。此外，由於選擇性較低，蒽環類細胞毒素同時作用於其它非腫瘤細胞，引發脫髮，食慾下降，口腔潰瘍，腹瀉，血細胞減少等副作用；且由於蒽環類細胞毒素與藥物產生耐藥性有關的P糖蛋白的底物，因此極易產生耐藥性。鑑於以上原因，在近20年，人們針對蒽環類細胞毒素進行了大量的結構改造，僅多柔比星就開發出了近2000種衍生物，但僅有極少數的衍生物進入了臨床研究階段或已經上市，這說明真正意義上的更好的蒽環類抗癌藥物仍未出現，針對蒽環類細胞毒素的構造和修飾仍在繼續，以期可減少毒性，增強腫瘤靶向性，提高療效。其中主要策略有製成蒽環類細胞毒素脂質體，製備蒽環類細胞毒素前體藥物以及合成類似物。前體藥物因其目的明確，易於控制成為修飾蒽環類細胞毒素的重要手段。蒽環類廣譜抗腫瘤抗生素藥物，對機體可產生廣泛的生物化學效應，具有強烈的細胞毒性。其作用機制主要是該類藥物嵌入DNA並與之螯合，從而抑制核酸的合成，產生氫氧自由基等作用來殺死癌細胞。但是由於心肌易受氫氧自由基的傷害和其他毒副作用，使治療往往受限於其毒性。組蛋白去乙醯化酶抑制劑(histinedeacetylaseinhibitors,HDIs)是近年來發現的一類新的靶向抗腫瘤藥物，它主要通過調節組蛋白的乙醯化狀態來改變染色質結構，進而引起相關基因轉錄，使腫瘤細胞的形態和功能發生改變，最終導致細胞增殖抑制、誘導分化、凋亡以及端粒酶活性抑制等一系列結果而達到治療腫瘤的目的。有研究通過在盲腸內置管灌注丁酸發現，丁酸的直接應用可明顯降低由l，2-二甲基肼(DMH)誘導的腫瘤、惡性腫瘤的發生率，以及癌前期腫瘤(腺瘤)的惡性轉化率，腫瘤的惡性程度(外生型、浸潤型、潰瘍型)及浸潤深度。當丁酸鹽明顯減少時，大鼠遠端結腸腫瘤發生率增加，腫塊體積增大，且上段結腸細胞增殖。丁酸鹽還可抑制小鼠結腸腫瘤的生長。大量離體試驗也證明，丁酸鹽是結腸細胞的保護因素。眾多體內外實驗表明，丁酸可抑制癌細胞株的成長，促進癌細胞的分化，通過多種途徑誘導腫瘤細胞發生凋亡。丁酸能增加入胃癌細胞株細胞中p21基因的表達水平，抑制癌細胞的生長(ShinJY等，MechanismforinactivationoftheKIPfamilycyclin-dependentkinaseinhibitorgenesingastriccancercells.CancerRes，2000，60(2):262-265)。但是，與其他組蛋白去乙醯酶抑制劑相比，丁酸在體內代謝迅速，選擇性差。針對這些問題，科學家們試圖將丁酸與其他藥物製成前藥(如prvanex)，以改善其藥物動力學性質，但效果不理想，主要的不良反應包括發熱、噁心、疲乏、食慾減退、注射部位反應和味覺障礙等(Entin-MeerM等，Butyricacidprodrugsarehistonedeacetylaseinhibitorsthatshowantineoplasticactivityandradiosensitizingcapacityinthetreatmentofmalignantgliomas.MoleCancerTher，2005，4(12):1952-1961)。另外，丁酸可以促進體外培養的結腸癌細胞凋亡(楊正兵等，華西醫學，2002，17(4):535-536)。細胞凋亡是由基因控制的細胞主動死亡過程，受多個基因產物控制，主要是Bcl基因家族。丁酸促細胞凋亡的作用是其他SCFA所沒有的。由於丁酸是人體正常代謝產物，它在毫摩爾濃度下就能發揮抑制腫瘤細胞增殖、誘導分化和凋亡的作用，並且還能抑制腫瘤新生血管形成，在動物實驗中也尚未發現可知的藥物毒性，因而引起了研究者的極大興趣。目前，丁酸鈉抗腫瘤的理論已成功應用於大腸癌的預防和潰瘍性結腸炎的治療。隨著對丁酸研究的進一步深入，以及腫瘤發生、分化、凋亡機制的進一步闡釋，在腫瘤的預防和治療方面，丁酸及其類似物、衍生物必將發揮更大作用。本發明中所列舉的有機酸也有同樣的效果，但不僅僅局限於此類酸。本發明旨在改造蒽環類細胞毒素化合物的結構，降低其對正常細胞的毒副作用。因而本發明所研製的新一代小分子抗癌藥具有兩方面的特點一方面這些化合物由於腫瘤組織對其的超強吸收能力而被腫瘤組織富集；另一方面，蒽環類細胞毒素類化合物與連接橋後，在體內同時發揮抗腫瘤效果。從而達到抗癌藥被選擇性吸收(靶向給藥)和被選擇性釋放的雙重富集功能，並賦予所發明的小分子高效低毒的抗癌效果。本發明為進一步研究合成新穎、高效、穩定的抗腫瘤藥物指明了方向。相信在未來的幾年內會有更多的具有顯著抗腫瘤效果與臨床應用前景的抗腫瘤藥物不斷問世。本發明的一個目的是提供一種毒性低，臨床應用價值高的蒽環類細胞毒素衍生物。本發明的又一個目的是提供一種本發明的蒽環類細胞毒素衍生物的用途。本發明的另一個目的是提供一種生產本發明的蒽環類細胞毒素衍生物的方法。本發明提供了一種蒽環類細胞毒素衍生物，其結構式為(I)和(II)=OCH3或H=OCH3或HR2=CH2OH或CH3R2=CH2OH或CH3(I)(II)除非特殊說明，本文中採用的術語"藥學上可接受的鹽"具有如下定義具體地可列舉與甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、富馬酸、馬來酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、苦味酸、甲磺酸、乙磺酸、烏頭酸等有機酸和天冬氨酸、穀氨酸等酸性胺基酸的酸加成鹽，或與鹼性胺基酸形成的鹽。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。本發明的創新之處1、本發明以蒽環類細胞毒素藥物作為製備新型抗腫瘤藥物的化學中間體，用一種簡單經濟和容易實現工業化生產的方法將蒽環類細胞毒素與有機酸反應，製備了一系列的蒽環類細胞毒素有機酸鹽或蒽環類細胞毒素醯胺類化合物，該條件溫和、反應步驟少，產率高；2、本發明中反應幾乎都在溫和條件下進行，符合當代世界節能的潮流，並可以在水、醇、或酸水介質中進行，毒性小，汙染少；同樣符合綠色環保的要求。具體實施例方式下面通過實施例將對本發明作更具體地解釋，但本發明並不僅僅局限於這些實例，同樣這些實例也不以任何方式限制本發明。實施例1丁酸阿黴素的製備阿黴素(20mg)溶解在600y1DMF中。丁酸(25mg)溶解在1ml二氧六環溶液中。將丁酸溶液緩慢滴加到阿黴素溶液中，攪拌過夜，反應溫度控制在ot:。反應產物分配在氯仿和5ml5%的碳酸氫鈉水溶液中。重複上述操作三次，棄去氯仿層。水層用鹽酸調pH3.0，再用乙酸乙酯萃取三次。乙酸乙酯層再用氯化鈉水溶液洗滌後，蒸乾，即得到丁酸阿黴素。經溶解度、核磁共振1HNMR和質譜MS測定確定其結構。實施例2阿黴素-丁酸醯胺的製備將100mg的阿黴素加入2ml的N，N-二甲基甲醯胺溶液中，再加入與阿黴素等摩爾的正丁醯氯，然後在碳酸氫鈉存在下與正丁醯氯發生反應，得到目標化合物。經核磁共振力NMR和質譜MS測定，確認其結構。實施例3丁酸阿黴素體外抗腫瘤活性研究1、目的通過IC50值的比較，以阿黴素為陽性對照，評價阿黴素前藥抗腫瘤活性。2、研究方法人非小細胞肺癌細胞株(A549)用含12X小牛血清的RPMI1640培養基，於37°C，5XC02的培養箱中培養；人肝癌細胞珠(HepG2)，用12%小牛血清的高糖DMEM培養基，於37°C，5%C02的培養箱中培養。取處於指數生長期，狀態良好的細胞，貼壁細胞A549、HepG2加入適量胰蛋白酶消化液，懸浮細胞K562直接離心，用含10X小牛血清的RPMI1640(或DMEM)培養液配成細胞懸液，計數，並將細胞密度調整稀釋至2.22X10VmL，取細胞懸液接種於96孔板上，180i!L/孔(含腫瘤細胞4Xl(f/孔)。將培養板轉入恆溫C02培養箱中，在37"，5%C02及飽和溼度條件下培養24小時。ADR-BA和鹽酸ADR注射劑(其中ADR含量相同)分別用pH7.4PBS配製成含ADRlmg/mL，然後依次稀釋，終濃度依次為0.06、0.04、0.02、0.015、0.005、0.0025、0.0005、0.00025、0.00005、0.00001mg/mL，加入受試細胞株，20iiL/孔，培養72小時，每組設3個平行孔，設空白對照組，只有細胞株。72小時後，將MTT加入96孔板中，20yL/孔，置於培養箱中繼續孵育4小時，4小時後，貼壁細胞A549、HepG2吸棄孔內上清液，加入DMSO100yL/孔，置平板搖床上震蕩5分鐘，溶解結晶。懸浮細胞K562，加入20XSDS溶液，50yL/孔，置於培養箱中繼續孵育24小時，溶解結晶。酶聯免疫檢測儀設定波長為570nm，參考波長為630nm，測定96孔板每孔吸光值，記錄結果並計算細胞抑制率，以判斷受試藥物的抗腫瘤活性。細胞抑制率的計算，《*對照組平均吸光度0D)值-給藥組平均吸光度OD)值vm^^對照組平i幼Dfe-'至白組平it)DH胞存活率對劑量對數線回歸計算IC5。值。1、實驗結果細胞接種於96孔板中，接種密度為5X103，48h後將不同濃度的藥物加於細胞中孵育48h後，加入MTT，4h後檢測。檢測結果見表l。細胞接種於96孔板中，接種密度為5X103，48h後將不同濃度的藥物加於細胞中孵育48h後，加入MTT，4h後檢測。檢測結果見表2。表1游離阿黴素和丁酸阿黴素對A549乳腺癌細胞的IC5。tableseeoriginaldocumentpage7表2游離阿黴素和丁酸阿黴素對HepG2癌細胞的IC;tableseeoriginaldocumentpage7結論由以上細胞結果可見，丁酸阿黴素與游離阿黴素相比對兩株癌細胞的細胞毒性更強，且IQ。值小於游離阿黴素，說明該前藥可降低阿黴素的給藥劑量，提高療效，並具有一定的靶向性，有很好的開發前景。圖1是游離阿黴素和丁酸阿黴素對A549乳腺癌細胞的細胞毒性研究曲線圖。圖2是游離阿黴素和丁酸阿黴素對HepG2細胞的細胞毒性研究曲線圖。權利要求一種蒽環類細胞毒素類藥物與有機酸或其鹽合成的化合物，其特徵在於該化合物是由通式(I)或通式(II)所述的化合物。2.根據權利要求1中所述的一種蒽環類細胞毒素類藥物與有機酸或其鹽合成的化合物，其特徵在於有機酸，選自甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丁酸、丙二酸、琥珀酸、富馬酸、馬來酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、苦味酸、甲磺酸、乙磺酸等有機酸和天冬氨酸、穀氨酸等酸性胺基酸或它們的衍生物；優選丁酸或其衍生物、枸櫞酸、琥珀酸。3.權利要求1所述的一種蒽環類細胞毒素類藥物與有機酸或其鹽合成的化合物，其特徵在於包括下列步驟將蒽環類細胞毒素類藥物與有機酸等摩爾混合，在水、或醇、或酸水介質中反應完全，通過凍幹和/或減壓和/或高溫下出去溶劑，得到通式(I)所述化合物；或者將蒽環類細胞毒素類藥物與有機酸等摩爾反應，在水、或醇、或乙睛、或它們的混合溶劑中與脫水劑存在下，進行脫水偶聯反應，減壓蒸餾除去溶劑，以乙醇-水重結晶，得到通式(II)所述化合物。4.根據權利要求3所述的合成方法，其特徵在於蒽環類細胞毒素類藥物有機酸鹽選自蒽環類細胞毒素類藥物丁酸鹽、琥珀酸鹽或其混合物；優選蒽環類細胞毒素類丁酸鹽。5.根據權利要求3所述的合成方法，其特徵在於脫水劑是二環己基碳二亞胺、N-乙基-N'-(3-二甲胺基丙基;)碳二亞胺鹽酸鹽。6.根據權利要求1所述的蒽環類細胞毒素類藥物與有機酸或其鹽合成的化合物在製備抗腫瘤藥物中的應用。全文摘要本發明公開了蒽環類細胞毒素類化合物藥學上可接受鹽的製備方法及其應用。該化合物是由通式(I)或(II)所述的化合物。該化合物蒽環類細胞毒素類藥物與有機酸或其鹽合成的化合物，其特徵在於有機酸，選自甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丁酸、丙二酸、琥珀酸、富馬酸、馬來酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、苦味酸、甲磺酸、乙磺酸等有機酸和天冬氨酸、穀氨酸等酸性胺基酸或它們的衍生物；優選丁酸或其衍生物、枸櫞酸、琥珀酸。該化合物與原蒽環類細胞毒素類化合物相比，抗腫瘤作用效果顯著增強，不良反應顯著降低，安全性提高，可用於製備新型抗腫瘤藥物；該化合物製備方法簡單，適合工業化生產和實施。R1＝OCH3或HR1＝OCH3或HR2＝CH2OH或CH3R2＝CH2OH或CH3(I)(II)文檔編號C07H1/00GK101691388SQ20091003469公開日2010年4月7日申請日期2009年9月8日優先權日2009年9月8日發明者周建平,尹曉強,張勇,李虹,李靜,鄒愛峰,霍美蓉申請人:中國藥科大學