有效清除腫瘤細胞的化合物的製作方法
2023-11-07 15:52:22 1
專利名稱：有效清除腫瘤細胞的化合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種全新的、有效清除腫瘤和癌症細胞的方法和小分子化合物，更確切的說涉及一種引導自體免疫系統發現並清除腫瘤和癌症細胞的方法和小分子化合物。
背景技術：
腫瘤、癌症是造成人類生命和健康重大損害的主要原因。隨著環境汙染的加劇、各種壓力的增大，腫瘤癌症的發病率逐年上漲。雖然人類已經研發和臨床應用了多種治療方法，如手術(operation)、放射療法(radiotherapy)、化學療法(chemotherapy)、和光動力療法(photodynamic therapy)，由於這些方法無法清除惡性腫瘤癌症細胞，它依然是最主要的致死原因之一。
找到如何清除腫瘤癌症細胞的手段，是當前生命科學領域研究人員的主攻方向、和對抗這種細胞嚴重異化的發展方向。
起源於生命衰老研究的氧化應激窗口期理論(Window Period for Oxidative StressAttenuating Intervention，WPOS Theory)，從小分子水平闡述了生命的平衡理念。這個理論的出現，不僅為傳統中醫藥的宏觀平衡學說提供了現代科學基礎，為傳統中醫藥的定量研究提供了方法論；還為現代西藥開發開闢了一個新的研發方向。
在WPOS理論的指導下，西藥的研發方向主要有兩個。一是協助維護機體內部有益的平衡狀態，如調解糖尿病患者、高血壓患者等的不平衡狀態；二是幹擾破壞對機體有害的內部平衡，如打破致病微生物在生命體內的平衡狀態、打破已經發生變異的機體原有組織和系統(如腫瘤癌症等)的平衡狀態。
發明內容
本發明的第一目的在於提供一種通過免疫標識腫瘤癌症細胞，從而使機體的免疫系統能夠發現腫瘤癌症細胞的方法，即通過幹擾腫瘤癌症細胞的微觀平衡、清除腫瘤癌症細胞，從而實現生命體自身內部微觀平衡，也即驗證氧化應激窗口期幹擾法在疾病治療方面的應用。
本發明的第二目的在於揭示如何尋找能夠免疫標識腫瘤癌症細胞的物質的方法，即提供一種免疫標識腫瘤癌症細胞的、可以粘附在細胞表面的分子的有機分子。
本發明的第三目的在於提供粘附於細胞表面的、尾端含有糖類分子功能基團的有機分子。
在本發明的第一方面，提供了一種尾端含有糖類分子功能基團的有機化合物的用途，用於免疫標識腫瘤細胞以使哺乳動物體免疫系統發現；或用於製備治療腫瘤的藥物； 所述的糖類分子是單糖、或由單糖組合的雙糖或多糖，所述的單糖是如式I或式II所示的結構
式I
式II 在式I中，M為CH2、或NH，在式II中，M為O、CH2、或NH。
在另一優選例中，所述的單糖是六碳碳糖、六碳氮糖、阿拉伯糖、阿拉伯碳糖、阿拉伯氮糖、木糖、木碳糖、或木氮糖。
在另一優選例中，所述多糖由3、4、或5個單糖組成。
在另一優選例中，所述的有機化合物可以粘附在細胞表面。
在另一優選例中，所述的有機化合物是如下結構的化合物
在另一優選例中，所述的腫瘤包括顱腦、頭頸、呼吸、循環、消化、泌尿、內分泌、生殖、骨骼，以及皮膚、軟組織腫瘤等，如乳腺腫瘤、肝腫瘤、等等。
在本發明的第二方面，提供了一種能使哺乳動物機體免疫系統發現腫瘤細胞的方法，所述的方法是對腫瘤癌症細胞進行免疫標識；所述的免疫標識是提供一種可以粘附在細胞表面、尾端含有糖類分子功能基團的有機化合物作為免疫標識物質。
在另一優選例中，所述的糖類分子是單糖、或由單糖組合的雙糖或多糖，所述的單糖是如式I或式II所示的結構
式I
式II 在式I中，M為CH2、或NH，在式II中，M為O、CH2、或NH。
在另一優選例中，所述的單糖是六碳碳糖、六碳氮糖、阿拉伯糖、阿拉伯碳糖、阿拉伯氮糖、木糖、木碳糖、或木氮糖；所述多糖由3、4、或5個單糖組成。
在另一優選例中，所述的有機化合物是如下結構的化合物
據此，本發明提供了一種通過免疫標識腫瘤癌症細胞，從而使機體的免疫系統能夠發現腫瘤癌症細胞的方法，從而治療腫瘤。
具體實施例方式 發明人經過廣泛而深入的研究，意外地發現了一些有機化合物，它們可以粘附於腫瘤細胞表面，便於機體免疫系統識別，從而利用機體免疫系統有效清除腫瘤細胞。
免疫系統是生命體確保自身平衡的最強大系統功能，在沒有被破壞的情況下，具備清除所有可以辨識的變異細胞的能力。
腫瘤癌症細胞特殊的構造使它們可以源源不斷地從生命體獲取各種物質，又通過生命體排洩它們的代謝廢物，但生命體的免疫系統卻發現不了這些已經變異、需要清除的細胞。
免疫系統通過確認細胞表面的糖蛋白、或糖脂分子，來分辨細胞是否是異源物或者變異體。我們通過對現有已知的藥物分子進行結構修飾，就可以達到幹擾腫瘤癌症細胞自體平衡，讓生命體免疫系統有效發現這些腫瘤癌症細胞的目的，從而將它們清除乾淨。這些已知的藥物分子能夠粘附在細胞表面，藥物分子被修飾的位置不影響這些分子在細胞表面的粘附。用於修飾這些藥物分子的物質是生命體內本身不具備的物質，如天然產物木糖、阿拉伯糖的單體或多聚體、以及它們的氮糖(aza-sugar)、碳糖(carba-sugar)結構分子。
由於新發明的分子藥物的主體是已知的藥物，安全性高，它們可以用於腫瘤癌症早、中期的治療，甚至於預防。
能夠吸附在細胞表面、又能被免疫系統接觸到的分子，是下面這些已被驗證作用於細胞表面、分子又較大的物質，如β-內醯胺類抗生素分子、糖肽、多肽、大環醚結構分子、卟啉分子、等等。本發明包括所有能夠有效粘附在細胞表面的分子藥物，糖分子在它們上面的連結點只要不影響這些分子在細胞表面的粘附即可。
本發明中所說的糖分子是單糖或單糖自由組合的雙糖或多糖等，所述的單糖是六碳碳糖、六碳氮糖、阿拉伯糖、阿拉伯碳糖、阿拉伯氮糖、木糖、木碳糖、木氮糖，如下結構所示
M＝O，阿拉伯糖、木糖 M＝CH2，碳糖M＝CH2，碳糖 M＝NH，氮糖 M＝NH，氮糖 所說的多糖一般不超過5個這些單糖的組合。
除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用於本發明方法中。
合成化學改造、保護官能團方法學(保護或去保護)對合成應用化合物是很有幫助的，並且是現有技術中公知的技術，如R.Larock，Comprehensive Organic Transformations，VCHPublishers(1989)；T.W.Greene and P.G.M.Wuts，Protective Groups in Organic Synthesis，3rd Ed.，John Wiley and Sons(1999)；L.Fieser and M.Fieser，Fieser and Fieser’sReagents for Organic Synthesis，John Wi ley and Sons(1994)；and L.Paquette，ed.，Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis，John Wiley and Sons(1995)中都有公開。
本發明的其他方面由於本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件或按照製造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則所有的百分數、比率、比例、或份數按重量計。
本發明中的重量體積百分比中的單位是本領域技術人員所熟知的，例如是指在100毫升的溶液中溶質的重量。
除非另行定義，文中所使用的所有專業與科學用語與本領域熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用於本發明方法中。文中所述的較佳實施方法與材料僅作示範之用。
實施例一卟啉類化合物N-乙氧基氮戊糖-H2T 4-PyP(化合物A)
分子合成 氮氣保護、2000毫升的無水DMF中，加入10克的卟啉H2T-4-PyP、100克的對甲基苯磺酸乙氧基碳戊糖酯，在100℃的溫度下加熱24小時。反應進程使用薄層矽膠色譜法(TLC)檢測，展開劑是硝酸鈉飽和的水∶水∶乙腈＝1∶1∶8.反應結束後，冷卻到室溫。在攪拌下，向反應體系中慢慢滴加2000毫升的水，然後是2000毫升的三氯甲烷。分離除去三氯甲烷層，然後再用三氯甲烷萃取3次後，水相過濾除去不溶物。向過濾後的水相滴加飽和六氟磷化銨，得到六氟磷N-乙氧基氮戊糖-H2T-4-PyP沉澱，沉澱使用異丙醇∶乙醚＝1∶1溶劑洗滌三次後，真空乾燥。
粗產物用丙酮水溶劑重結晶，得淡黃色固體產物(7克，68％產率)，熔點189-193℃。
1H-NMR(ppm，CD3Cl) 8.64(m，4H)，7.53(m，4H)，7.32-7.19(m，10H)，6.48(m，6H)，4.2-2.0(m，32H)； 13C-NMR(ppm，CD3Cl)154(2C)，152(6C)，149(2C)，143(2C)，140-49(44個碳)； 元素分析碳＝60.93％(理論值61.49％)，氫＝5.32％(理論值4.98％)，氮＝9.89％(理論值10.24％)。
實施例二大環醚類化合物C1-碳六糖酯沙利黴素(化合物B)
分子的合成 配製N-硫代羥基琥珀醯亞胺(n-hydroxysulfosuccinimide)在二甲基甲醯胺(DMF)中的飽和溶液(共23毫摩爾的量)，然後氮氣保護下將這個溶液加入到含20毫摩爾的沙利黴素的二甲基甲醯胺溶液中。搖勻後，加入200毫升含有24毫摩爾的N，N』一二環己基碳二亞胺(DCC)的DMF溶液，室溫下攪拌過夜。
在室溫下加入30毫摩爾TBDMS保護的分子中的碳糖，攪拌兩個小時後，加入氟化鉀(KF)12毫摩爾，攪拌過夜，純水沉澱出固體粗產物。
粗產物用丙酮水溶劑重結晶，得淡黃色固體產物(15克，80％產率)，熔點118-121℃。
1H-NMR (ppm，(CD3)2CO)5.64(m，2H)，4.83(m，1H)，4.49(m，2H)，4.18(m，1H)，4.01(m，1H)，3.8-3.30(m，7H)，2.89(br，7H)，2.57(m，3H)，2.19-1.38(m，24H)，1.33(s，6H)，1.29(m，9H)，1.11(m，12H)，0.88(m，9H)； 13C-NMR(ppm，(CD3)2CO)211，176，131，127，109，89，81-9(44個碳)； 元素分析碳＝64.13％(理論值64.91％)，氫＝9.32％(理論值9.15％)。
實施例三 大環醚類化合物C-20丁二酸-N-六氮糖酯沙利黴素(化合物C)
分子的合成 氮氣保護無水狀態下，沙利黴素的鈉鹽和等摩爾的丁二酸酐溶解在無水吡啶中，封口，然後加熱到100℃，並維持在該溫度下5小時。
冷卻到室溫後，加入等摩爾的氮糖氨，再攪拌過夜後，用冷的2N鹽酸稀釋，氯仿萃取。萃取液蒸乾後，矽膠柱分離，展開劑為二氯甲烷∶丙酮∶甲醇(80∶20∶4)，分出C-20丁二酸-N-六氮糖酯沙利黴素產物。
粗產物用丙酮水溶劑重結晶，得淡黃色固體產物，熔點133-136℃。
1H-NMR(ppm，(CD3)2CO) 10.2(br，1H)，7.68(br，1H)，5.78(m，2H)，5.28(m，1H)，4.08(m，1H)，3.9-1.38(m，46H)，1.33(s，6H)，1.29(m，9H)，1.11(m，12H)，0.88(m，9H)； 13C-NMR(ppm，(CD3)2CO)197，179，174.2，172.1，132，126，108，89，81-9(45個碳)； 元素分析碳＝63.13％(理論值62.09％)，氫＝9.05％(理論值8.65％)，氮＝2.18％(理論值2.73％)。
實施例四長鏈化合物N-Estra-O-雙糖(化合物D)。
化合物的合成
TBDMS-雙糖溴 37毫摩爾的N-Estra-OH溶解在100毫升的二氯甲烷中，然後加入44亳摩爾的TBDMS-雙糖溴，300毫克的硫酸氫四丁基氨，25毫升20％的氫氧化鈉溶液。回流條件下激烈攪拌24小時後，加入10毫摩爾氟化鉀，攪拌過夜。加入300毫升的冷水到反應混合物中，然後加入300毫升的乙醚，再用各200毫升的水洗滌兩次，有機層用無水硫酸鎂乾燥，過濾、蒸乾，得固體產物，然後用乙醇和水重結晶，淡黃色固體(20克，產率79％)，熔點168-172。
1H-NMR(ppm，CD3Cl) 8.64(m，1H)，7.79(m，1H)，7.58(m，1H)，7.21(m，1H)，6.98(m，1H)，6.53(m，1H)，6.45(m，1H)，5.85(m，1H)，5.08(m，1H)，4.15(s，2H)，3.9-1.35(m，43H)； 13C-NMR(ppm，CD3Cl)156，154，148，136，134，132，127，123，121，113，111，107，106，78-26(25個碳)； 元素分析碳＝65.18％(理論值66.84％)，氫＝8.31％(理論值7.97％)，氮＝4.38％(理論值4.10％)。
實施例五 化合物的抗腫瘤效果 使用B6C3F1小鼠，預先飼養1周，將每隻小鼠單獨置於塑料籠中，保持23±1℃，在12小時亮-暗循環(早7點到晚7點亮環境，晚7點到第二天早7點暗環境)下飼養，小鼠自由攝取食物和水。人類乳腺腫瘤細胞(30-40毫克)被種植在乳腺脂肪區。抗腫瘤效果試驗在種植腫瘤後第五天開始(腫瘤長大到約300毫克)。
化合物藥物被配置成均勻混合物，溶劑為含3％的羥丙基纖維素和1.92％吐溫80的生理鹽水。不含藥物的溶劑為空白，藥物被注射使用，每周測定兩次腫瘤的大小，以腫瘤長大到1克作為時間上的止點(或者用藥後的第60天)。
試驗每組5個小鼠，種植腫瘤時沒有出現發病的現象。「2/5」表示5個小鼠有2個腫瘤消失，其它類推。結果顯示，所有新合成的化合物，它們的抗腫瘤作用都優於紫杉醇。
實施例6化合物對腫瘤細胞氧化應激水平的影響 人類親代肝腫瘤細胞(HepG2)在75平方釐米表面積的細胞培養皿內培養，培養基是DMEM(Dulbecco’s Modified Eagle’s Minimal Essential Medium)，添加10％的胎牛血清和1％的鏈黴素及青黴素。24小時、37℃、5％二氧化碳的環境下培養為單層細胞後，用pH＝7.4的磷酸鹽緩衝液洗滌，然後移植到單孔培養板上，換新的培養基在相同條件下再培養24小時，使用合成化合物溶液作用於這些細胞24小時後，使用TBARS方法測定細胞的MDA含量。MDA是氧化應激水平指標物質。
結果顯示，這類化合物有效影響腫瘤細胞的微觀平衡，即氧化應激水平被調升很多，且氧化應激水平對變化和物質濃度成正比(正相關)。
權利要求
1.一種尾端含有糖類分子功能基團的有機化合物的用途，其特徵在於，用於免疫標識腫瘤細胞以使哺乳動物體免疫系統發現；或用於製備治療腫瘤的藥物；
所述的糖類分子是單糖、或由單糖組合的雙糖或多糖，所述的單糖是如式I或式II所示的結構
在式I中，M為CH2、或NH，在式II中，M為O、CH2、或NH。
2.如權利要求1所述的用途，其特徵在於，所述的單糖是六碳碳糖、六碳氮糖、阿拉伯糖、阿拉伯碳糖、阿拉伯氮糖、木糖、木碳糖、或木氮糖。
3.如權利要求1或2所述的用途，其特徵在於，所述多糖由3、4、或5個單糖組成。
4.如權利要求1所述的用途，其特徵在於，所述的有機化合物可以粘附在細胞表面。
5.如權利要求1所述的用途，其特徵在於，所述的有機化合物是如下結構的化合物
6.如權利要求1所述的用途，其特徵在於，所述的腫瘤包括顱腦、頭頸、呼吸、循環、消化、泌尿、內分泌、生殖、骨骼，以及皮膚、軟組織腫瘤等，如乳腺腫瘤、肝腫瘤、等等。
7.一種能使哺乳動物機體免疫系統發現腫瘤細胞的方法，其特徵在於，對腫瘤癌症細胞進行免疫標識；所述的免疫標識是提供一種可以粘附在細胞表面、尾端含有糖類分子功能基團的有機化合物作為免疫標識物質。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述的糖類分子是單糖、或由單糖組合的雙糖或多糖，所述的單糖是如式I或式II所示的結構
在式I中，M為CH2、或NH，在式II中，M為O、CH2、或NH。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述的單糖是六碳碳糖、六碳氮糖、阿拉伯糖、阿拉伯碳糖、阿拉伯氮糖、木糖、木碳糖、或木氮糖；所述多糖由3、4、或5個單糖組成。
10.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述的有機化合物是如下結構的化合物
全文摘要
本發明公開了有效清除腫瘤癌症細胞的化合物及相關方法，即一種全新的能使機體免疫系統發現並清除腫瘤癌症細胞的方法，可用於治療和預防腫瘤癌症，具體的說，就是通過免疫標識腫瘤癌症細胞而使機體的免疫系統可以及時發現和清除腫瘤癌症細胞。用於免疫標識的物質是粘附在細胞表面的有機化合物(包括金屬有機物)，這些有機化合物上連結有糖分子。
文檔編號A61K31/7048GK101766616SQ20101000473
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月13日 優先權日2010年1月13日
發明者朱作霖, 孫萌, 葉紅平 申請人:安徽輝克藥業有限公司, 美國昇陽製藥公司