親水性聚合物－雷公藤提取物的結合物及其藥物組合物的製作方法

2023-12-05 15:14:26 2

專利名稱：親水性聚合物－雷公藤提取物的結合物及其藥物組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及親水性聚合物與雷公藤提取物或其衍生物的結合物以及包含該結合物的藥物組合物。
背景技術：
雷公藤(Tripterygium wilfordii)又稱黃藤，屬衛矛科雷公藤屬植物。60年代福建首先將雷公藤用於治療麻風反應及類風溼性關節炎，獲得滿意的療效。近年來發現雷公藤對癌症及器官移植所引發的感染也有一定的療效。雷公藤所含成分複雜，其有效成分為雷公藤甲素(triptolide)、雷公藤乙素(tripdiolide)、雷公藤酮(triptonide)、山海棠素甲醚(hypolide methyl ether)、雷公藤酮內酯(triptonolide)、雷公藤氯內酯醇(tripcheorolide)、雷藤內酯三醇(triptriolide)、雷公藤素(wilforonide)、雷公藤鹼(tripterygine)、雷公藤定鹼(wilfordine)、雷公藤精鹼(wilforgine)、雷公藤靈鹼(wilforine)、雷公藤春鹼(wilfortrine)、雷公藤辛鹼(wilforzine)、雷公藤酸(wilfordic acid)、羥基雷公藤酸(hydroxy wilfordic acid)、雷公藤紅(tripterin或celustrol)、雷公藤多甙等。
雷公藤甲素、乙素均有明顯的抗腫瘤活性。對白血病患者離體白細胞有明顯的抑制或殺滅作用。0.1和0.25mg/kg對小鼠L1210、P388具有明顯活性，生命延長率在159％以上，並使部分動物長期存活。雷公藤甲素對檢測的三個國內胃癌細胞系均顯示較明顯的生長抑制作用。但是雷公藤甲素的溶解性較差。為了提高水溶性，US6569893披露了雷公藤甲素的胺基酸衍生物。US 6,620,843報導了雷公藤甲素的琥珀酸鹽衍生物(PG490-88)。
雷公藤毒性較大，俗稱斷腸草。雷公藤有一定的毒副作用，動物實驗顯示雷公藤毒性最敏感的靶器官是胃腸系、造血系及生殖系，以消化道反應最常見。大鼠睪丸生殖上皮退行性變，精原細胞分裂受抑制、各級生精細胞減少和消失。大量研究表明，雷公藤甲素是其主要活性成分，也是主要毒性成分，且有效劑量與毒性劑量幾乎相當，這大大妨礙中藥雷公藤在臨床應用方面的進一步推廣。
在提高雷公藤提取物水溶性的同時，降低其毒性，提高藥物的藥理學半衰期，增強其穩定性及到達靶部位的機率，改變給藥途徑和改善生物利用度，和水溶性高分子聚合物鍵合成為本發明的目的。
目前，聚乙二醇衍生物廣泛地用在與蛋白質、肽以及其他治療藥物的結合以延長藥物的生理半衰期，降低其免疫原性和毒性。在臨床使用中，PEG及其衍生物作為製作藥物製劑的載體已經在很多商業藥品中得到了廣泛的應用，而將PEG鍵合到藥物分子的嘗試在最近十年裡也得到了長足的發展，在許多批准藥品中被廣泛使用，如PEG-intron和PEGasys，α-幹擾素與聚乙二醇的鍵合物就表現出了更長的循環半衰期和更好的治療效果。紫杉醇與聚乙二醇的鍵合物也相應的降低了毒性和延長了生物活性。聚乙二醇在人體內的代謝過程已相當清楚，是一種安全的、無副作用的藥物改性劑。
在與藥物結合時，常用到一種被稱為聚乙二醇化(PEGylation)的工藝，即聚乙二醇的端基被化學活化後具有一適當的官能團，此官能團對要結合的藥物中的至少一個官能團具有活性，能與之形成穩定的鍵。
因此，本發明的目的是通過類似的方法用親水性聚合物與雷公藤提取物結合，由此提高雷公藤提取物的溶解性，降低其毒性，延長雷公藤提取物在生物體中的循環半衰期，以保證適當的藥物濃度和提供緩釋功能。
發明概述按照本發明的一個方面，提供了通式(I)的親水性聚合物-雷公藤提取物或其衍生物的結合物PL-D)n(I)其中P為水溶性聚合物，選自由聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚胺基酸、聚丙烯嗎啉以及它們的共聚物所組成的組；n是一整數，最大不超過P上的端基活性官能團數；L為連接基團，選自由酯基、碳酸酯基、醯胺基、醯胺酯基、醚基、胺基、胺基酸酯基組成的組；以及D為雷公藤提取物或其衍生物。
在本發明的優選實施方案中，所述雷公藤提取物包含但不限於雷公藤甲素(triptolide)、雷公藤乙素(tripdiolide)、雷公藤酮(triptonide)、山海棠素甲醚(hypolidemethyl ether)、雷公藤酮內酯(triptonolide)、雷公藤氯內酯醇(tripcheorolide)、雷藤內酯三醇(triptriolide)、雷公藤素(wilforonide)、雷公藤鹼(tripterygine)、雷公藤定鹼(wilfordine)、雷公藤精鹼(wilforgine)、雷公藤靈鹼(wilforine)、雷公藤春鹼(wilfortrine)、雷公藤辛鹼(wilforzine)、雷公藤酸(wilfordic acid)、羥基雷公藤酸(hydroxy wilfordicacid)、雷公藤紅(tripterin或celustrol)、雷公藤多甙等。
在本發明的優選實施方案中，水溶性聚合物優選聚乙二醇或其共聚物。
在本發明的優選實施方案中，所述的結合物為以下通式表示的親水性聚合物-雷公藤甲素結合物 其中P代表水溶性聚合物，優選聚乙二醇或其共聚物；n是一整數，最大不超過P上的端基活性官能團數；L為連接基團，連接雷公藤提取物與水溶性聚合物的端基活性官能團，優選但不限於酯基、碳酸酯基、醯胺基、醯胺酯基、醚基、胺基、胺基酸酯基。
根據本發明的另一個方面，提供了通式(II)表示的親水性聚合物-多羧基寡肽-雷公藤提取物或其衍生物的結合物
其中P是親水性聚合物，選自由聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚胺基酸、聚丙烯嗎啉以及它們的共聚物所組成的組；m是2-12的整數；j為1-6的整數；Ri為選自由H、C1-12烷基、取代芳基、芳烷基、雜烷基、和取代烷基組成的組的基團；X是連接基團，選自由O(CH2)kCO、O(CH2)kOCO、O(CH2)kNHCO、NR(CH2)kOCO、NR(CH2)kNHCO、NR(CH2)kCO組成的組，其中k為1-6的整數；Z是連接基團，選自由酯基、碳酸酯基、醯胺基、醯胺酯基、醚基、胺基、胺基酸酯基、胺基酸醯胺基組成的組；D為雷公藤提取物或其衍生物，優選雷公藤甲素。
根據本發明的另一個方面，其提供包含上述結合物的藥物組合物。
本發明的一個優點是通過親水性聚合物的改性可對雷公藤提取物的結合藥物提供保護，提高了其穩定性和水溶性，降低了毒性，並延長了雷公藤活性提取物在生物體中的循環半衰期，保證了適當的藥物濃度和提供緩釋功能。
具體實施例方式
本發明的結合物可如下製備對親水性聚合物進行改性，引入活性官能團，然後再與雷公藤提取物上的活性基團(如雷公藤甲素上的羥基)結合。
現在以聚乙二醇作為親水性聚合物的例子進行說明。但應理解的是，本發明的水溶性聚合物並不僅限於聚乙二醇或其共聚物，還可使用例如聚丙二醇、聚乙烯醇、聚胺基酸、聚丙烯嗎啉以及它們的共聚物。
聚乙二醇(PEG)的結構式可如(III)所示 其中R為H或C1-12烷基，l為任何整數，表徵其聚合度。
當R為低級烷基時，R可以是含有1-6個碳原子的任何低級烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、正戊基或正己基。當R為環烷基時，R優選為含3-7個碳原子的環烷基，如環丙基、環丁基和環己基。優選的環烷基為環己基。R最優選為甲基，即所形成的化合物是甲氧基聚乙二醇(mPEG)。
當然，除了直鏈聚乙二醇，支鏈或其他結構的聚乙二醇也可用於此發明應用。比如Y形分支、U形分支，星形和多叉分支的聚乙二醇等等，也可用於對雷公藤提取物的分子結構改造。
對聚乙二醇而言，一般採用分子量予以表示，只要使形成結合物的聚乙二醇的分子量為150～60,000道爾頓，這相當於l為大約3～1300。更優選為，l為28、112、225和450，這分別相應於分子量為1325、5000、10,000和20,000。由於通常由其平均分子量而非自重複單元限定的起始PEG化合物的潛在不均一性，優選用分子量表徵聚乙二醇聚合物，而不是用整數l表示PEG聚合物中的自重複單元。各種分子量的起始PEG化合物可以通過本領域中的已知方法製備或者可以從商業來源得到。
在本發明的優選實施方案中，所述雷公藤提取物包含但不限於雷公藤甲素(triptolide)、雷公藤乙素(tripdiolide)、雷公藤酮(triptonide)、山海棠素甲醚(hypolidemethyl ether)、雷公藤酮內酯(triptonolide)、雷公藤氯內酯醇(tripcheorolide)、雷藤內酯三醇(triptriolide)、雷公藤素(wilforonide)、雷公藤鹼(tripterygine)、雷公藤定鹼(wilfordine)、雷公藤精鹼(wilforgine)、雷公藤靈鹼(wilforine)、雷公藤春鹼(wilfortrine)、雷公藤辛鹼(wilforzine)、雷公藤酸(wilfordic acid)、羥基雷公藤酸(hydroxy wilfordicacid)、雷公藤紅(tripterin或celustrol)、雷公藤多甙等。它們的化學結構如下所示 雷公藤甲素(triptolide) 雷公藤乙素(tripdiolide)這些結構中都包含有羥基，可以通過酯基、碳酸酯基、醯胺酯基等方式與已經過端基改性的聚合物結合，以達到對藥物分子的有效保護和合理利用。特別的，酯基在生物體中可以通過生物降解的方式釋放出藥物活性成分。
本發明的親水性聚合物-雷公藤提取物結合物可以以純化合物形式或適宜的藥物組合物進行給藥，還可採用任何可接受的給藥方式或用於類似用途的試劑進行。因此，本發明的另一個方面是提供包含所述結合物的藥物組合物。
採用的給藥方式可選擇通過口、鼻內、直腸、透皮或注射給藥方式，其形式為固體、半固體、凍乾粉或液體藥劑形式給藥，例如，片劑、栓劑、丸劑、軟和硬明膠膠囊劑、散劑、溶液劑、混懸劑或氣霧劑等，優選採用適用於精確劑量的簡單給藥的單元劑量形式。組合物可包含常規藥用載體或賦形劑和作為活性成分(一種或多種)的本發明的結合物，此外，還可包含其它藥劑、載體、輔劑等。
通常，根據所需給藥方式，藥學上可接受的組合物將包含約1至約99重量％的本發明結合物、以及99至1重量％的適宜的藥用賦形劑。優選組合物包含約5至75重量％的本發明結合物，其餘為適宜的藥用賦形劑。
優選的給藥途徑是注射給藥，採用常規日劑量方案，該方案可根據疾病的嚴重程度進行調整。本發明的結合物或其藥學上可接受的鹽也可配製成注射用劑，例如使用約0.5至約50％的活性成分分散於可採用液體形式給藥的藥用輔劑中，實例為水、鹽水、含水葡萄糖、甘油、乙醇等，從而形成溶液劑或混懸劑。
可採用液體形式給藥的藥物組合物例如可通過溶解、分散等手段將本發明的結合物(約0.5至約20％)和選擇性存在的藥用輔劑溶解、分散於載體中，載體的實例為水、鹽水、含水葡萄糖、甘油、乙醇等，從而形成溶液劑或混懸劑。
如果需要的話，本發明的藥物組合物還可包含少量的輔助物質，如潤溼劑或乳化劑、pH緩衝劑、抗氧化劑等，例如檸檬酸、脫水山梨醇單月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯、丁基化羥基甲苯等。
該類劑型的實際製備方法是本領域的技術人員公知的或者顯而易見的，例如可參見Remington′s Pharmaceutical Sciences，第18版，(Mack Publishing Company，Easton，Pennsylvania，1990)。無論如何，按照本發明的技術，所使用的組合物將含有治療有效量的本發明結合物，以用於治療相應的疾病。
實施例下面結合實例描述本發明的結合物及其製備方法，它不限制本發明，本發明的範圍由權利要求限定。
實施例1酯基鍵合的甲氧基聚乙二醇-雷公藤甲素(1)的合成 100毫克雷公藤甲素，1.0克甲氧基聚乙二醇乙酸(Mw5000)，36毫克4-二甲基氨基吡啶溶於15毫升無水二氯甲烷中，再添加80毫克二環己基碳二亞胺。溶液室溫過夜攪拌反應。過濾除去沉澱，溶液濃縮，殘餘物添加15毫升異丙醇和30毫升乙醚，過濾洗滌，產物真空乾燥。得雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇乙酸酯(1)。產率0.9克。熔點55-57℃。
實施例2酯基鍵合的聚乙二醇-雷公藤甲素(2)的合成 100毫克雷公藤甲素，1.0克聚乙二醇二乙酸(Mw10000)，36毫克4-二甲基氨基吡啶溶於15毫升無水二氯甲烷中，再添加80毫克二環己基碳二亞胺。溶液室溫過夜攪拌反應。過濾除去沉澱，溶液濃縮，殘餘物添加15毫升異丙醇和30毫升乙醚，過濾洗滌，產物真空乾燥。得雷公藤甲素-14-聚乙二醇乙酸二酯(2)。產率0.9克。熔點57-59℃。
實施例3酯基鍵合的聚乙二醇多羧基寡肽-雷公藤甲素(3)的合成 1.0克甲氧基聚乙二醇穀氨酸三肽(Mw10500)，150毫克雷公藤甲素，60毫克4-二甲基氨基吡啶溶於15毫升無水二氯甲烷中，再添加120毫克二環己基碳二亞胺。
溶液室溫過夜攪拌反應。過濾除去沉澱，溶液濃縮，殘餘物添加15毫升異丙醇和30毫升乙醚，過濾洗滌，產物真空乾燥。得雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇穀氨酸三肽酯(3)。產率0.85克。熔點58-60℃。
實施例4酯基鍵合的甘氨酸-雷公藤甲素結合物(4)的合成 200毫克t-boc-甘氨酸(t-Boc-Gly-OH)，300毫克雷公藤甲素，120毫克4-二甲基氨基吡啶溶於30毫升無水二氯甲烷中，再添加250毫克二環己基碳二亞胺。溶液室溫過夜攪拌反應。過濾除去沉澱，有機相用0.5M的pH5.7的醋酸鹽緩衝溶液洗滌2次，再用無水硫酸鈉乾燥，濃縮得白色片狀固體。再加入8毫升二氯甲烷溶解，加入6毫升三氟乙酸水解30分鐘。減壓濃縮，加20毫升二氯甲烷，0.5M的pH5.7的醋酸鹽緩衝溶液洗滌2次，再用無水硫酸鈉乾燥，濃縮得白色片狀固體，真空乾燥。得雷公藤甲素-14-甘氨酸酯(4)。產率280毫克。H NMR(CDCl3)5.08(d，14-CH)，3.54(d，12-CH)，0.96(d，17-CH3)，0.85(d，16-CH3)。
實施例5酯基鍵合的甘氨酸連接基團的聚乙二醇多羧基寡肽和雷公藤甲素結合物(5)的合成 1.0克甲氧基聚乙二醇穀氨酸三肽(Mw10500)，170毫克雷公藤甲素甘氨酸酯(4)(實施例4)，10毫克4-二甲基氨基吡啶溶於20毫升無水二氯甲烷中，再添加120毫克二環己基碳二亞胺。溶液室溫過夜攪拌反應。過濾除去沉澱，溶液濃縮，殘餘物添加15毫升異丙醇和30毫升乙醚，過濾洗滌，產物真空乾燥。得雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇穀氨酸三肽-甘氨酸酯(5)。產率0.95克。熔點60-62℃。
實施例6碳酸酯基鍵合的甲氧基聚乙二醇-雷公藤甲素(6)的合成 1克甲氧基聚乙二醇(分子量5000)和200毫克固體光氣溶於15毫升無水乙腈中，滴加0.5毫升無水吡啶。在氮氣保護下攪拌2小時，旋轉蒸發除去多餘溶劑，殘餘固體添加40毫升乙醚，沉澱物過濾，真空乾燥。再加入10毫升無水二氯甲烷溶解。加入100毫克雷公藤甲素，0.2克4-二甲基氨基吡啶。氮氣保護下攪拌6小時，過濾，多餘溶劑通過旋轉蒸發除去，殘餘物添加15毫升異丙醇和30毫升乙醚。產物過濾收集，真空乾燥。得雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇碳酸酯(6)。產率0.85克(77％)，熔點57-59℃。
實施例7醯胺酯基鍵合的甲氧基聚乙二醇-雷公藤甲素(7)的合成 2克甲氧基聚乙二醇乙氨(mPEG-NH2分子量5000)和400毫克固體光氣溶於30毫升無水乙腈中，滴加1毫升無水吡啶。在氮氣保護下攪拌2小時，旋轉蒸發除去多餘溶劑，殘餘固體添加40毫升乙醚，沉澱物過濾，真空乾燥。產率1.9克(95％)。NMR(DMSO)3.5(br m，PEG中的氫)，3.24(s，3個氫)，3.18(t，2個氫)。
1克由上一步合成的聚乙二醇衍生物(mPEG-N＝C＝O)，100毫克雷公藤甲素，和0.2克4-二甲基氨基吡啶溶於40毫升無水乙腈中。添加0.5毫升新蒸三乙胺。在室溫下氮氣保護，過夜攪拌，多餘溶劑通過旋轉蒸發除去，殘餘物添加100毫升異丙醇。產物過濾收集，真空乾燥。產率0.95克(91％)。得雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇醯胺酯(7)。熔點58-60℃。熔點57-59℃。
實施例8本發明的結合物的凍乾粉針劑的製備本實施例說明代表性非胃腸道給藥的藥物組合物的製備過程，所述組合物包含本發明的結合物。
成分實施例5的結合物2克0.9％鹽水溶液 至100毫升將實施例5的結合物溶解於0.9％鹽水溶液，得到100毫升的靜脈注射用溶液，將其通過0.2μm的膜過濾材料過濾，在無菌條件下冷凍、乾燥、包裝，得到凍乾粉針劑。
權利要求
1.通式(I)的親水性聚合物—雷公藤提取物或其衍生物的結合物 其中P為水溶性聚合物，選自由聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚胺基酸、聚丙烯嗎啉以及它們的共聚物所組成的組；n是一整數，最大不超過P上的端基活性官能團數；L為連接基團，選自由酯基、碳酸酯基、醯胺基、醯胺酯基、醚基、胺基、胺基酸酯基、胺基酸醯胺酯組成的組；以及D為雷公藤提取物或其衍生物。
2.如權利要求1所述的結合物，其中，所述的親水性聚合物為聚乙二醇，所述的聚乙二醇為直鏈聚乙二醇、支鏈聚乙二醇或者Y形分支、U形分支，星形或多叉分支的聚乙二醇。
3.如權利要求2所述的結合物，其中所述聚乙二醇的分子量在150-60,000之間。
4.如權利要求1至3之一所述的結合物，其中，所述雷公藤提取物或其衍生物選自由雷公藤甲素、雷公藤乙素、雷公藤酮、山海棠素甲醚、雷公藤酮內酯、雷公藤氯內酯醇、雷藤內酯三醇、雷公藤素、雷公藤鹼、雷公藤定鹼、雷公藤精鹼、雷公藤靈鹼、雷公藤春鹼、雷公藤辛鹼、雷公藤酸、羥基雷公藤酸、雷公藤紅、雷公藤多甙，以及它們的衍生物所組成的組。
5.如權利要求4的結合物，其中，所述的結合物具有如下通式 其中，所述的L為連接基團，選自由酯基、碳酸酯基、醯胺酯基、醚基、胺基酸酯基、胺基酸醯胺酯組成的組。
6.如權利要求4所述的結合物，其中，所述的結合物選自由雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇乙酸酯(1)；雷公藤甲素-14-聚乙二醇乙酸二酯(2)；雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇碳酸酯(6)；和雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇醯胺酯(7)組成的組。
7.通式(II)表示的親水性聚合物—多羧基寡肽—雷公藤提取物或其衍生物的結合物 其中P是親水性聚合物，選自由聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚胺基酸、聚丙烯嗎啉以及它們的共聚物所組成的組；m是2-12的整數；j為1-6的整數；Ri為選自由H、C1-12烷基、取代芳基、芳烷基、雜烷基、和取代烷基組成的組的基團；X是連接基團，選自由O(CH2)kCO、O(CH2)kOCO、O(CH2)kNHCO、NR(CH2)kOCO、NR(CH2)kNHCO、NR(CH2)kCO組成的組，其中k為1-6的整數；Z是連接基團，選自由酯基、碳酸酯基、醯胺基、醯胺酯基、醚基、胺基、胺基酸酯基、胺基酸醯胺基組成的組；D為雷公藤提取物或其衍生物。
8.如權利要求7所述的結合物，其中，所述的親水性聚合物為聚乙二醇，所述的聚乙二醇為直鏈聚乙二醇、支鏈聚乙二醇或者Y形分支、U形分支、星形或多叉分支的聚乙二醇。
9.如權利要求8所述的結合物，其中，所述的聚乙二醇的分子量在150-60,000之間。
10.如權利要求7所述的結合物，其中，所述的連接基團Z中的胺基酸為甘氨酸。
11.如權利要求7至10之一所述的結合物，其中，所述雷公藤提取物或其衍生物選自由雷公藤甲素、雷公藤乙素、雷公藤酮、山海棠素甲醚、雷公藤酮內酯、雷公藤氯內酯醇、雷藤內酯三醇、雷公藤素、雷公藤鹼、雷公藤定鹼、雷公藤精鹼、雷公藤靈鹼、雷公藤春鹼、雷公藤辛鹼、雷公藤酸、羥基雷公藤酸、雷公藤紅、雷公藤多甙，以及它們的衍生物所組成的組。
12.如權利要求11所述的結合物，其中，所述的雷公藤提取物是雷公藤甲素。
13.如權利要求7所述的結合物，其中，所述的結合物為雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇穀氨酸三肽酯(3)；或者雷公藤甲素-14-甲氧基聚乙二醇穀氨酸三肽-甘氨酸酯(5)。
14.含有如權利要求1-6或者7-13的結合物以及藥物學可接受的載體或賦形劑藥物組合物。
15.如權利要求14所述的藥物組合物，其中，所述的藥物組合物為通過口、鼻內、直腸、透皮或注射方式進行給藥的藥物組合物。
16.如權利要求14所述的藥物組合物，其中，所述的藥物組合物為片劑、栓劑、丸劑、軟或硬明膠膠囊劑、散劑、溶液劑、混懸劑或氣霧劑。
全文摘要
親水性聚合物—雷公藤提取物或其衍生物的結合物(I)和(II)，其中，P為親水性聚合物，優選為聚乙二醇；L、X和Z為連接基團，D為雷公藤提取物或其衍生物。該結合物提高了雷公藤提取物或其衍生物的水溶性，降低其毒性並延長了其在生物體中的循環半衰期。
文檔編號C08G65/333GK1676525SQ20041002961
公開日2005年10月5日 申請日期2004年3月29日 優先權日2004年3月29日
發明者嵇世山, 朱德權 申請人:北京鍵凱科技有限公司