專利名稱：雙功能共綴物的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及紫杉醇(Taxol)或多西紫杉醇(Docetaxel)與胞壁酰二肽(MDP)衍生物形成的共綴物及其合成方法和在治療癌癥方面的應用，屬于醫(yī)藥技術領域。
背景技術：
紫杉醇(Taxol)是從紅豆杉屬(Taxus brevifolia)植物中分得的紫杉燒類化合物之一 [1]，經(jīng)美國國立癌癥研究院(NCI)篩選，確定為抗腫瘤活性成分。起初的機理研究表明，紫杉醇屬于有絲分裂抑制劑，即促進癌細胞微管蛋白聚合同時抑制其解聚，從而抑制癌細胞紡錘體的形成，使其生長過程停止于G2期和M期，達到抗癌的目的[2]。隨后的機理研究表明，紫杉醇也可以作為細菌脂多糖(LPS)的模擬物，通過影響和改變免疫系統(tǒng)內(nèi)巨噬細胞的功能來達到抗腫瘤的功效，如誘導巨噬細胞中的腫瘤壞死因子-α (TNF-α )和白介素-1 (IL-1)的表達[3，4]。此外，其還可以通過激活MAP-2激酶，促進酪胺酸磷酸化[5，6]等途徑實現(xiàn)抗腫瘤的功效。胞壁酸二妝(N-acetylmuramyl-L-alanyl-D-1soglutamine,MDP)是分支桿菌細胞壁肽聚糖中具有免疫佐劑活性的最小有效結(jié)構(gòu)單位[7，8]，其預先或同時與抗原注入體內(nèi)，可增強機體對該抗原的免疫應答或改變免疫應答類型。另外，胞壁酰二肽還具有其它的生物活性，如非特異性抗感染(肺炎桿菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、單核細胞增多性李斯特菌、白色念球菌等)、非特異性抗腫瘤(纖維肉瘤、肝細胞瘤等)和免疫調(diào)節(jié)&13]等。研究表明，非特異性的免疫增強劑胞壁酰二肽可以協(xié)同細菌脂多糖(LPS)大大提高激活巨噬細胞表達細胞因子的能力[14_16]。因此本課題組推測，紫杉醇與胞壁酰二肽共同作用也會產(chǎn)生類似的協(xié)同機制，并首次提出將化療藥物紫杉醇與免疫增強劑胞壁酰二肽進行化學連接，合成一系列共綴物，并以生物學實驗輔助驗證其功效 ，實現(xiàn)化學治療與免疫治療相結(jié)合抗腫瘤并抗腫瘤轉(zhuǎn)移的新思路[17]。本課題組已申請的早期專利[18]保護了兩類共綴物，它們是通過將胞壁酰二肽分別連于紫杉醇的2'-位羥基(2’-0-MTC，F(xiàn)igure I)或去3' -N位苯甲?；仙即嫉?br> -位氨基(3’ -N-MTC, Figure I)形成的。研究發(fā)現(xiàn)，其中2’ -O-MTC共綴物在體外既保留了紫杉醇的抗癌活性，又可以顯著協(xié)同小鼠巨噬細胞產(chǎn)生TNF-α和11-1，說明其可以潛在地抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移；而3’-N-MTC共綴物的各項活性測試結(jié)果則表現(xiàn)不明顯。由此可以確定，該類共綴物的最佳連接位點是2'-位羥基。遺憾的是，2’-O-MTC共綴物未能夠在實驗小鼠體內(nèi)展示抗腫瘤轉(zhuǎn)移的實驗結(jié)果，可能與分子的理化性質(zhì)或者藥學性質(zhì)有關。為延續(xù)該新藥設計理念，本課題組對2’ -O-MTC類化合物進行了系列優(yōu)化，簡化了胞壁酰二肽類分子，并使其在實驗小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤以及抗腫瘤轉(zhuǎn)移的功效，大大地提高了該類分子成為藥物的可能性，即本專利所需要保護的全新研究成果。
權(quán)利要求
1.如式I所示的化合物及其藥學上可接受的鹽的制備方法，
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于，步驟I)中液相合成紫杉醇2，-O-烷烴二酸單酯包括如下具體步驟: (1)首先，將紫杉醇，烷烴基二酸酐和4-Ν，N-二甲基吡啶溶于吡啶中，室溫攪拌4小時，反應完畢； (2)然后，先后以乙酸乙酯稀釋吡啶溶液，以飽和硫酸銅溶液洗滌乙酸乙酯相，以水洗滌乙酸乙酯相； (3)最后，分離乙酸乙酯相，減壓濃縮溶劑，向少量殘余液中加入大量水，體系內(nèi)析出白色固體，過濾，冷凍干燥，得到目標產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于，步驟I)中液相合成多西紫杉醇2'-O-烷烴二酸單酯包括如下具體步驟: (1)首先，將多西紫杉醇，烷烴基二酸酐和4-N，N-二甲基吡啶溶于N，N-二甲基甲酰胺中，室溫攬祥2小時，反應完畢； (2)然后，先后以二氯甲烷稀釋N，N-二甲基甲酰胺溶液，以2N鹽酸水溶液洗滌二氯甲烷相，以水洗滌二氯甲烷相； (3)最后，分離二氯甲烷相，減壓濃縮溶劑，用少量甲醇溶解殘余物，再加入大量水，體系內(nèi)析出白色固體，過濾，冷凍干燥，得到目標產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于，其特征在于，步驟2)中固相或液相合成胞壁酰二肽簡化物包括具體步驟如下: O固相合成: (I)首先，液相合成中間體Fmoc-D-1so-Gln-OH ； (2 )然后，利用氨基樹脂Rink-AmideAM作為固相載體，通過多肽固相合成策略先后向樹脂引入氨基酸 Fmoc-L-Lys (Boc) -COOH、Fmoc-D-1so-Gln-COOH, Fmoc-L-Ala-COOH 和有機羧酸；縮合反應為常規(guī)的酰胺縮合反應，通過每次加入過量的上述三種氨基酸或有機羧酸之一和縮合劑HATU或HBTU或BOP或PyBOP中的任意一種可以使縮合反應完全；反應完成后，經(jīng)充分洗滌樹脂、裂解樹脂以及純化產(chǎn)物粗品等步驟，得到胞壁酰二肽簡化物； 2)液相合成: (1)首先，合成中間體Boc-D-Glu (OBzl)-NH2 和 Boc-Lys (Z)-NH2 ； (2)然后，用活潑酯法先后合成二肽片段Boc-Ala-D-Glu(OBzl)-NH2和三肽片段R-Ala-D-Glu (OBzl)-NH2，用氫溴酸的醋酸溶液或者其他酸性或者堿性條件脫除三肽片段的Bzl保護基，繼續(xù)用活潑酯法合成四肽R-Ala-D-1s0-Gln-Lys(Z)-NH2 ； (3)最后，用三氟化硼乙醚、三氟乙酸和乙硫醇混合溶液(體積比9:9:2)脫除Z保護基，得到產(chǎn)物粗品，純化后得到胞壁酰二肽簡化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的制備方法，其特征在于，固相合成方法種的氨基酸Fmoc-L-Lys (Boc) -COOH> Fmoc-D-1so-Gln-COOH、Fmoc-L-Ala-COOH 可以替換為其它任意天然及非天然氨基酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于，步驟3中紫杉醇或多西紫杉醇與胞壁酰二肽簡化物的共綴物的液相合成包括具體步驟如下: 1)首先，將紫杉醇或多西紫杉醇W-O-烷烴二酸單酯與特定摩爾比例(2: 1-1: 2)的HOSu和DIC溶于二甲基亞砜或者N，N- 二甲基甲酰胺、或者N-甲基吡咯烷酮等溶液中中，在-20° C-+50。C溫度范圍內(nèi)反應1-10小時； 2)然后，將等摩爾比例的胞壁酰二肽簡化物加入上述二甲基亞砜、或者N，N-二甲基甲酰胺、或者N-甲基吡咯烷酮等溶液中，用N-甲基嗎啉等弱堿性試劑將反應體系的pH值調(diào)節(jié)至6 8，繼續(xù)反應1-10小時，反應完全后形成共綴物； 3)最后，向反應液中加入水、甲醇、乙醇、乙醚、石油醚、乙基丁基醚中的任意一種后析出固體，過濾，粗品經(jīng)制備HPLC法或重結(jié)晶法純化得到目標產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一類式(I)所示的雙功能共綴物的化學合成及抗腫瘤與抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用，具體為紫杉醇(Taxol)與胞壁酰二肽(MDP)衍生物形成的共綴物，將紫杉醇與強效免疫增強劑胞壁酰二肽簡化物進行相連，實現(xiàn)了化學治療與免疫治療相結(jié)合的抗腫瘤與抗腫瘤轉(zhuǎn)移的雙重功效。本發(fā)明結(jié)合固相合成和液相合成的方法合成了多個紫杉醇和胞壁酰二肽簡化物的共綴物，并通過可靠的生物學實驗方法及數(shù)據(jù)證明該類共綴物能用于制備抗腫瘤。
文檔編號C07K1/113GK103204901SQ20121036192
公開日2013年7月17日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者劉剛, 趙楠, 馬瑤 申請人:中國醫(yī)學科學院藥物研究所, 北京協(xié)和制藥二廠