專利名稱：含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物、其制備方法及藥劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一類含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物。
臨床上通常使用的化學(xué)抗癌藥既消滅癌細(xì)胞，也同時(shí)殺死正常細(xì)胞。這種選擇性的缺乏引起人們通常所說(shuō)的副作用，因而使癌癥的臨床治療受到很大的限制。蒽環(huán)類抗癌藥由于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(duì)心臟的毒副作用較大，容易引起患者心臟損壞，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致死亡。
長(zhǎng)期以來(lái)，人們開展廣泛的研究，尋求能選擇性地消滅癌細(xì)胞，對(duì)人體無(wú)毒或低毒副作用的新一類抗癌藥。研究發(fā)現(xiàn)前體抗癌藥的開發(fā)運(yùn)用是最有希望實(shí)現(xiàn)癌癥的導(dǎo)向治療的途徑之一。所謂前體抗癌藥，是指自身無(wú)抗癌活性或具有較低的抗癌活性的藥物，其通過(guò)在體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化為能殺死癌細(xì)胞的抗癌藥，從而降低毒性，延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的作用時(shí)間。在腫瘤的導(dǎo)向治療中，先將聯(lián)接有前體藥轉(zhuǎn)換酶的單克隆抗體或聯(lián)接有前體藥轉(zhuǎn)換酶的融合蛋白質(zhì)注入癌癥患者體內(nèi)，使其富集于癌的表面，再注入前體藥，前體藥到達(dá)癌癥部位，為前體藥轉(zhuǎn)換酶轉(zhuǎn)化為有活性的抗癌藥，在該部位及其鄰近部位殺死癌細(xì)胞，而在其它部位由于缺乏這種轉(zhuǎn)換酶，前體藥不能被轉(zhuǎn)化為藥物。這種方法能使癌癥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(lái)全身性癌癥治療的新方向，被稱為前體抗癌藥。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一類含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供這類含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物的制備方法。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物的藥物制劑。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物的藥物制劑的使用方法。
本發(fā)明所提供的含蒽環(huán)類細(xì)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、堿金屬離子、堿土金屬離子、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、鹵素、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(fā)明所提供的含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物的制備方法，其特征在于，先由通式2所示活性酯與通式3所示化合物反應(yīng)，生成通式4所示帶保護(hù)基團(tuán)的前體抗癌化合物，除去保護(hù)基后得到通式5所示的前體抗癌化合物。 其中，X和R1、R2、R5的意義與權(quán)利要求1中的意義相同。
本發(fā)明所提供的含蒽環(huán)類細(xì)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(zhì)體。
本發(fā)明所提供含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物藥物制劑的使用方法，其特征在于，單獨(dú)使用所述藥物、所述藥物與聯(lián)接有前體藥轉(zhuǎn)化酶的單克隆抗體聯(lián)合使用或所述藥物與接有前體藥轉(zhuǎn)化酶的融合蛋白質(zhì)聯(lián)合使用，對(duì)各種癌癥進(jìn)行治療。
下面對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
本發(fā)明所提供的含蒽環(huán)類細(xì)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、堿金屬離子、堿土金屬離子、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、鹵素、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(gè)或一個(gè)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(jī)硅取代基或有機(jī)磷取代基。
本發(fā)明所述含蒽環(huán)類細(xì)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(fā)明所提供的含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物的制備方法，其特征在于，先由通式2所示活性酯與通式3所示化合物反應(yīng)，生成通式4所示帶保護(hù)基團(tuán)的前體抗癌化合物，除去保護(hù)基后得到通式5所示前體抗癌化合物。 其中，X和R1、R2、R5的意義與權(quán)利要求1中的意義相同。
所述通式2所示活性酯系通過(guò)結(jié)構(gòu)式為6的中間體 與金屬鋰的有機(jī)化合物或金屬鎂的有機(jī)化合物加成，所得到的產(chǎn)物不經(jīng)過(guò)分離直接與氯甲酸對(duì)硝基苯酯反應(yīng)而制得。所述反應(yīng)在0℃±4℃進(jìn)行。


圖1是制備本發(fā)明的含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物的反應(yīng)流程圖。
圖1中的符號(hào)表示如下意義?。畾溲趸c，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(jī)化合物，乙醚，氯甲酸對(duì)硝基苯酯；ⅵ．N,N-二甲基甲酰胺，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(fā)明所提供的含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物的制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(zhì)體。較佳的為粉針劑和注射液。
本發(fā)明含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物的藥物制劑中含安全有效量的含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物和制藥學(xué)上允許的載體。
所述制藥學(xué)上允許的載體可以是常規(guī)制劑用的藥用載體、賦形劑及其它添加劑，按常規(guī)使用的方法進(jìn)行制備。
本發(fā)明所提供含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物藥物制劑的使用方法包括單獨(dú)使用所述藥物、所述藥物與聯(lián)接有前體藥轉(zhuǎn)化酶的單克隆抗體聯(lián)合使用或所述藥物與接有前體藥轉(zhuǎn)化酶的融合蛋白質(zhì)聯(lián)合使用，對(duì)各種癌癥進(jìn)行治療。
本發(fā)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(xì)胞毒素，從而發(fā)揮其藥物作用。有些種類的癌癥細(xì)胞自身含有大量這種前體藥轉(zhuǎn)化為有效藥物所需的β-葡萄糖醛酸苷酶，而正常的細(xì)胞則不含有或僅含有極少這種酶，這樣單獨(dú)運(yùn)用該前體藥就可以達(dá)到癌癥導(dǎo)向治療的優(yōu)異效果。
對(duì)于自身不含有或含有極少β-葡萄糖醛酸苷酶的癌癥細(xì)胞，可以用單克隆抗體先聯(lián)接這種酶，然后利用單克隆抗體對(duì)癌癥細(xì)胞的親和性，將這種酶富集在癌癥部位，用來(lái)使后注入的前體藥活化為有效藥物，達(dá)到殺死癌癥細(xì)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(zhì)上，這種融合蛋白質(zhì)易與癌細(xì)胞接合，從而將酶帶到癌癥部位，再注入前體藥時(shí)，癌癥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(xì)胞。
以下為對(duì)本發(fā)明的制備方法和前體藥的活性測(cè)試的舉例描述，從任何意義上它都不是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
實(shí)施例1本發(fā)明反應(yīng)中化合物14的合成將150克γ-葡萄糖醛酸內(nèi)酯7(0.85摩爾)在室溫?cái)嚢柘路至渭尤肴苡?.5克的1升甲醇中，加完后繼續(xù)反應(yīng)5小時(shí)，蒸出甲醇，得到的產(chǎn)物用400毫升吡啶溶解，在低于4℃溫度下滴加450毫升乙酸酐，加完后在室溫下繼續(xù)攪拌3小時(shí)；然后將此反應(yīng)液在-20℃低溫下過(guò)夜結(jié)晶，沉淀出產(chǎn)物；過(guò)濾所得晶體產(chǎn)物用乙醚洗滌2次；真空干燥得128克化合物8，產(chǎn)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(shí)，加入500毫升二氯甲烷，攪拌10分鐘后，將此溶液倒入1000克的冰水中。分離出有機(jī)層，用200毫升二氯甲烷分兩次萃取水層。將有機(jī)相合并在一起，用飽和的碳酸氫鈉溶液洗滌三次，用無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜，過(guò)濾除去干燥劑，濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸去溶劑，得到122克化合物9，產(chǎn)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(yīng)3小時(shí)后用硅藻土過(guò)濾；濾液蒸干后得到86克化合物10，產(chǎn)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(yīng)3小時(shí)后，加入8.2克氯甲酸對(duì)硝基苯酯，繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)。蒸干溶劑后，用乙腈重結(jié)晶得到17克化合物11，產(chǎn)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)溶于10毫升無(wú)水N,N-二甲基甲酰胺中，加入70毫克三乙胺(0.69毫摩爾)在室溫下反應(yīng)4小時(shí)，減壓下在水浴溫度低于40℃下蒸干溶劑，得到的固體用50毫升二氯甲烷溶解，水洗三次，用無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜，過(guò)濾除去干燥劑，蒸干二氯甲烷，得到紅色固體產(chǎn)物331毫克(化合物13)，產(chǎn)率94％。熔點(diǎn)144℃。
將100毫克化合物13(0.093毫摩爾)溶于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?dú)獗Ｗo(hù)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(xù)反應(yīng)2小時(shí)。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(jìn)行Sephadex柱層析，冷凍干燥，得到47毫克粉末狀蓬松的紅色固體產(chǎn)物14，產(chǎn)率54％。
實(shí)施例2本發(fā)明反應(yīng)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(yīng)3小時(shí)后，加入0.60克氯甲酸對(duì)硝基苯酯，繼續(xù)反應(yīng)5小時(shí)。蒸干溶劑后，用乙腈重結(jié)晶得到1.5克化合物15，產(chǎn)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)溶于5毫升無(wú)水N,N-二甲基甲酰胺中，加入30毫克三乙胺(0.35毫摩爾)在室溫下反應(yīng)4小時(shí)，在水浴溫度低于40℃下減壓蒸干溶劑，得到的固體用20毫升二氯甲烷溶解，水洗三次，用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾除去干燥劑，蒸干二氯甲烷，得到94毫克紅色固體化合物16，產(chǎn)率98％。熔點(diǎn)104℃。
將60毫克化合物16(0.053毫摩爾)溶于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?dú)夥諊录尤?.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(xù)反應(yīng)2小時(shí)。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(jìn)行Sephadex柱層析，冷凍干燥，得到32毫克粉末狀蓬松的紅色固體產(chǎn)物17，產(chǎn)率62％。
實(shí)施例3本發(fā)明反應(yīng)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(yīng)4小時(shí)后，加入1.22克氯甲酸對(duì)硝基苯酯，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。蒸干溶劑后，用乙腈重結(jié)晶得到2.3克化合物18，產(chǎn)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)溶于6毫升無(wú)水N,N-二甲基甲酰胺中，加入30毫克三乙胺(0.3毫摩爾)，在室溫下反應(yīng)4小時(shí)，在水浴溫度低于40℃下減壓蒸干溶劑，得到的固體用20毫升二氯甲烷溶解，水洗三次，用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾除去干燥劑，蒸干二氯甲烷，得到120毫克紅色固體產(chǎn)物19，產(chǎn)率100％。熔點(diǎn)101℃。
將60毫克化合物19(0.05毫摩爾)溶于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?dú)獗Ｗo(hù)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(xù)反應(yīng)2小時(shí)。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(jìn)行Sephadex柱層析，冷凍干燥，得到19毫克粉末狀蓬松的紅色固體產(chǎn)物20，產(chǎn)率40％。
實(shí)施例4前體抗癌化合物14的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)和酶轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)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的磷酸緩沖液中，在37℃下孵化。用高效液相色譜檢查，結(jié)果表明8小時(shí)后，沒(méi)有分解產(chǎn)生的母體藥物成分12。
酶轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)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(cè)試結(jié)果表明8小時(shí)后，前體藥物14已全部轉(zhuǎn)化為母體藥物12。
權(quán)利要求
1．含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物，其特征在于其為一種β-葡萄糖醛酸衍生物，具有如下結(jié)構(gòu)通式 其中，X為氫、堿金屬離子、堿土金屬離子、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、鹵素、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(jù)權(quán)利要求1所述的含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物，其中所述取代基是一個(gè)或一個(gè)以上、相同或者不相同的取代基。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的含蒽環(huán)類細(xì)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(jī)硅取代基或有機(jī)磷取代基。
4．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的含蒽環(huán)類細(xì)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(jù)權(quán)利要求4所述的含蒽環(huán)類細(xì)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(jù)權(quán)利要求5所述的含蒽環(huán)類細(xì)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(huán)類細(xì)胞毒素的前體抗癌化合物的制備方法，其特征在于先由通式2所示活性酯與通式3所示化合物反應(yīng)生成通式4所示帶保護(hù)基團(tuán)的前體抗癌化合物，除去保護(hù)基后得到通式5所示前體抗癌化合物。 其中，X和R1、R2、R5的意義與權(quán)利要求1中的意義相同。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征還在于所述通式2所示活性酯系通過(guò)結(jié)構(gòu)式為6的中間體 與金屬鋰的有機(jī)化合物或金屬鎂的有機(jī)化合物加成，得到的產(chǎn)物不經(jīng)過(guò)分離直接與氯甲酸對(duì)硝基苯酯反應(yīng)而制得。
9．含權(quán)利要求1所述含蒽環(huán)類細(xì)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(zhì)體。
10．含權(quán)利要求9所述含蒽環(huán)類細(xì)胞毒素前體抗癌化合物的藥物的使用方法，其特征在于單獨(dú)使用所述藥物、所述藥物與聯(lián)接有前體藥轉(zhuǎn)化酶的單克隆抗體聯(lián)合使用或所述藥物與接有前體藥轉(zhuǎn)化酶的融合蛋白質(zhì)聯(lián)合使用，對(duì)各種癌癥進(jìn)行治療。
全文摘要
本發(fā)明的含蒽環(huán)類細(xì)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(hào)A61P35/00GK1320605SQ0011550
公開日2001年11月7日 申請(qǐng)日期2000年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月27日
發(fā)明者成尚理 申請(qǐng)人:成尚理