紫杉醇、多西紫杉醇衍生物及组合物和其抗肿瘤应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一类新的紫杉醇衍生物及盐，其制备方法，含有这类化合物的药物组 合物，和化合物在制备用于治疗癌症的药物中的应用。
【背景技术】
[0002] 紫杉醇是一种短叶红豆杉（Taxus brevifolia)分离得到的天然产物（Wani MC1Taylor HL1Wall ME1The isolation and structure of taxol,a novel antileukemic and antitumor agent from tausbrevifolia，J. Am. Chem.Soc. 1971,93,2325)。该化合物 能在细胞内促进微管聚合并阻止其解聚（Horwitz SB, Fant J, Schiff PB, Promotion of microtubule assembly in vitro by taxol, Nature, 1979, 277, 665)，从而阻断细胞有丝分裂 进程，具有很强的细胞毒性和抗肿瘤作用。随后对其深入研究还发现具有较广的抑瘤谱，目 前已经在世界多国获准上市，用于治疗卵巢癌、乳腺癌、肺癌等恶性肿瘤。
[0003] 紫杉醇的分子结构复杂，水溶性极低，临床应用必须经静脉滴注给药，所以制剂 难度很高。临床使用的紫杉醇制剂需添加较大量的聚乙氧代菌麻油（Cremophore EL)以 增加化合物的水相溶解度，实际应用发现此种增溶剂可导致相当部分病人的过敏反应，因 此提高紫杉醇的水溶性和开发安全有效的临床制剂一直是人们的研究重点。多西他赛 (taxotere)是一个通过结构改造获得的紫杉醇衍生物，具有较紫杉醇更好的抗癌活性和 生物利用度，且毒副作用也较小，特别是该化合物水溶性的改善使其更易于制成制剂，目 前已在40多个国家上市，成为肿瘤治疗的一线用药。专利W09638138 (Protaxol，novel toxoids, Biophysica Foundation)，W09858927 (巴克?诺顿药物有限公司），CN00115426. 5 (紫杉醇的多羟基水溶性衍生物及其制备方法，复旦大学）公开了几种新型的可溶性紫杉醇 衍生物，可用于治疗肿瘤或其他紫杉醇敏感性疾病，但此类在紫杉醇分子中加缀水溶性附 加基团的新化合物至今未能发展成临床治疗药物。因此，研究和开发水溶性好、高效低毒 的紫杉醇衍生物仍有重要意义。
[0004] 发明人在前一项专利（CN101062925A)中公开了一类侧链含有二级胺基的紫杉醇 衍生物的制备方法及其在抗肿瘤药物中的应用。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的一个技术问题是提供一种的新的紫杉醇衍生物及其药学上可接 受的盐。
[0006] 本发明要解决的另一个技术问题是提供这种新的紫杉醇衍生物的制备方法。
[0007] 本发明要解决的又一个技术问题是提供一种药物组合物，其中包括作为活性成分 的通式（A)的化合物及其药学上可接受的载体。
[0008] 本发明要解决的再一个技术问题是提供一种新的紫杉醇衍生物及其组合物作为 抗肿瘤剂的应用。
[0009] 为解决上述问题，本发明在前一项专利（CN101062925A)公开的内容基础上，采用 如下技术方案，即采用如通式（A)所示的半合成紫杉醇衍生物及其药学上可接受的盐：
[0010]
[0011] 其中R1选自氢、乙酰基；
[0012] R3选自取代或非取代的苯基；
[0013] 所述取代苯基的取代基选自C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、C1-C5烷氨基、C1-C5酰 基、C1-C5酰氧基、C1-C5酰胺基、羟基、羟甲基、卤素、硝基、氨基、氰基和叠氮基。
[0014] R2 选自
[0015] 其中R21、Rw Rm Rm表不一个或多个取代基，并且相互独立的选自：氢、取代或非 取代的Cl -6直链或支链烷基、羟基、取代或非取代的Cl -6直链或支链烷氧基、巯基、取代 或非取代的Cl - 6直链或支链烷硫基、氨基、取代或非取代的Cl - 6直链或支链烷氨基、其 中包括单烷氨基和双烷氨基、醛基、取代或非取代的Cl -6直链或支链烷基酰基、羧基、取代 或非取代的Cl - 6直链或支链烷基酰氧基、氨基甲酰基、取代或非取代的Cl - 6直链或支链 烷胺酰基、取代或非取代的Cl - 6直链或支链烷基酰胺基、卤素、硝基、氰基、取代或非取代 的五或六元芳基、取代或非取代的含有1 - 4个选自N，0或S的杂原子的五或六元杂芳基；
[0016] 取代或非取代的Cl - 6直链或支链烷基上的取代基选自：羟基、巯基、氨基、醛基、 羧基、氨基甲酰基、卤素、硝基、氰基、Cl - 6烷基、Cl - 6烷氧基、Cl - 6烷氨基、Cl - 6烷氧 Cl - 6烷基；
[0017] 取代或非取代的五_ TK兀芳基上的取代基选自：羟基、疏基、氣基、醒基、竣基、氣 基甲酰基、卤素、硝基、氰基、Cl - 6烷基、Cl - 6烷氧基、Cl - 6烷氨基、Cl - 6烷氧Cl - 6烷 基；
[0018] 取代或非取代的含有1 - 4个选自N，0或S的杂原子的五-六元杂芳基上的取代 基选自：羟基、疏基、氣基、fe基、竣基、氣基甲醜基、卤素、硝基、氛基、Cl _ 6烷基、Cl _ 6烧 氧基、Cl - 6烧氣基、Cl - 6烧氧Cl _ 6烷基；
[0019] 优选的五元芳基选自
[0020] 优选的六元芳基选自
[0021] 优选的含有1-4个选自N，0或S的杂原子的五元杂环基选自：
[0022]
[0023] 优选的含有1-4个选自N，0或S的杂原子的六元杂环基选自：
[0024]
[0025] 优选的R2选自但不限定于
[0026]
[0027] 其中R211表示一个或多个取代基，并且相互独立的选自：氢、取代或非取代的Cl -4 直链或支链烷基、羟基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷氧基、巯基、取代或非取代的 Cl - 4直链或支链烷硫基、Cl - 4烷氧Cl - 4烷基、氨基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链 烷氨基、其中包括单烷氨基和双烷氨基、醛基、取代或非取代的Cl -4直链或支链烷酰基、取 代或非取代的Cl - 4直链或支链烷氧基酰基、羧基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷酰 氧基、氨基甲酰基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷胺酰基、取代或非取代的Cl - 4直 链或支链烷酰胺基、卤素、硝基、氰基；
[0028] 取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷基上的取代基选自：羟基、巯基、氨基、醛基、 羧基、氨基甲酰基、氟、氯、溴、硝基、氰基。
[0029] 优选的R2选自但不限定于
[0030]
[0031] 其中R212表示一个或多个取代基，并且相互独立的选自：氢、取代或非取代的Cl -4 直链或支链烷基、羟基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷氧基、巯基、取代或非取代的 Cl - 4直链或支链烷硫基、Cl - 4烷氧Cl - 4烷基、氨基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链 烷氨基、其中包括单烷氨基和双烷氨基、醛基、取代或非取代的Cl -4直链或支链烷酰基、取 代或非取代的Cl - 4直链或支链烷氧基酰基、羧基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷酰 氧基、氨基甲酰基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷胺酰基、取代或非取代的Cl - 4直 链或支链烷酰胺基、卤素、硝基、氰基；
[0032] 取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷基上的取代基选自：羟基、巯基、氨基、醛基、 羧基、氨基甲酰基、氟、氯、溴、硝基、氰基。
[0033] 优选的R2选自但不限定于
[0034]
[0035] 其中R213表示一个或多个取代基，并且相互独立的选自：氢、取代或非取代的Cl -4 直链或支链烷基、羟基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷氧基、巯基、取代或非取代的 Cl - 4直链或支链烷硫基、Cl - 4烷氧Cl - 4烷基、氨基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链 烷氨基、其中包括单烷氨基和双烷氨基、醛基、取代或非取代的Cl -4直链或支链烷酰基、取 代或非取代的Cl - 4直链或支链烷氧基酰基、羧基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷酰 氧基、氨基甲酰基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷胺酰基、取代或非取代的Cl - 4直 链或支链烷酰胺基、卤素、硝基、氰基；
[0036] 取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷基上的取代基选自：羟基、巯基、氨基、醛基、 羧基、氨基甲酰基、氟、氯、溴、硝基、氰基。
[0037] 优选的R2选自但不限定于
[0038]
[0039] 其中R214表示一个或多个取代基，并且相互独立的选自：氢、取代或非取代的Cl -4 直链或支链烷基、羟基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷氧基、巯基、取代或非取代的 Cl - 4直链或支链烷硫基、Cl - 4烷氧Cl - 4烷基、氨基、取代或非取代的Cl - 4直链或支 链烷氨基、其中包括单烷氨基和双烷氨基、醛基、取代或非取代的Cl -4直链或支链烷酰基、 取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷氧基酰基、羧基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷 酰氧基、氨基甲酰基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷胺酰基、取代或非取代的Cl - 4 直链或支链烷酰胺基、卤素、硝基、氰基；
[0040] 取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷基上的取代基选自：羟基、巯基、氨基、醛基、 羧基、氨基甲酰基、氟、氯、溴、硝基、氰基。
[0041] 更优选的式A化合物选自但不限定于式I和II所示的化合物。
[0042]
[0043] 其中R1选自氢（I)、乙酰基（II);
[0044] R3选自取代或非取代的苯基；
[0045] 所述取代苯基的取代基选自C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、C1-C5烷氨基、C1-C5酰 基、C1-C5酰氧基、C1-C5酰胺基、羟基、羟甲基、卤素、硝基、氨基、氰基和叠氮基。
[0046] 最优选的R2选自如下杂环：
[0047]
[0048] 本发明最优选化合物选自下列群组：
[0049]
[0050]
[0051]
[0052] "取代或非取代的Cl -6直链或支链烷基上的取代基选自：羟基、巯基、氨基、醛基、 羧基、氨基甲酰基、卤素、硝基、氰基、Cl - 6烷基、Cl - 6烷氧基、Cl - 6烷氨基、Cl - 6烷氧 Cl - 6烷基"；上述定义中"所述的取代或非取代的Cl - 6直链或支链烷基"不仅包括取代 或非取代的Cl - 6直链或支链烷基上的烷基，而且包括取代或非取代的Cl - 6直链或支链 烷氧基、取代或非取代的Cl - 6直链或支链烷硫基、取代或非取代的Cl - 6直链或支链烷氨 基、取代或非取代的Cl - 6直链或支链烷基酰基、取代或非取代的Cl - 6直链或支链烷基酰 氧基、取代或非取代的Cl - 6直链或支链烷胺酰基以及取代或非取代的Cl - 6直链或支链 烷基酰胺基等取代基上的烷基；
[0053] "取代或非取代的Cl -4直链或支链烷基上的取代基选自：羟基、巯基、氨基、醛基、 羧基、氨基甲酰基、氟、氯、溴、硝基、氰基。"上述定义中"所述的取代或非取代的Cl -4直链 或支链烷基"不仅包括取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷基上的烷基，而且包括取代或 非取代的Cl - 4直链或支链烷氧基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷硫基、取代或非取 代的Cl - 4直链或支链烷氨基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷酰基、取代或非取代的 Cl - 4直链或支链烷氧基酰基、取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷酰氧基、取代或非取代 的Cl - 4直链或支链烷胺酰基以及取代或非取代的Cl - 4直链或支链烷酰胺基等取代基上 的烷基；
[0054] 除非另有指明，否则这里的公开不是对具体步骤、起始原料，或诸如此类等的限 定，这些可以变化。也可以理解，此处所用的术语是仅仅为了的描述特定实施例的目的，并 不意味着限制。
[0055] 如在说明书和附加的权利要求书中所用的，单数形式"一种"和"这种"包括复数 对象，除非上下文中另有明确规定。例如，举例说明，提及"一种反应物"不但包括单独一个 反应物，而且包括两个或更多不同的反应物的组合形式或混合形式，提及"一种取代基"不 仅包括单独一种取代基也包括两个或更多个取代基，以此类推。
[0056] 在本发明中描述和权利要求的，特定的术语如下文记载的限定一致。应当理解，本 文提供的定义并不意味着相互排斥。相应的，某些化学基团可以落入不止一个术语的定义 中。
[0057] 如本文所用，短语〃具有结构式〃或〃具有结构〃并不意味着限制，并且和常用 的术语"包含"的同样的方式使用。本文使用的术语"相互独立的选自"表明所述的要素 可以是相同的或不同的。
[0058] 术语治疗剂的〃有效剂量〃是指有益的制剂具有足够的量获得期望的效果。
[0059] 如本文所用，并且除非特别声明，否则，有益制剂的"有效剂量"是指该剂量不仅 覆盖治疗有效剂量而且覆盖预防有效剂量。
[0060] 如本文所用，活性制剂的"治疗有效剂量"是指能有效获得期望的治疗效果的剂 量，活性制剂的〃预防有效剂量〃是指有效预防或缓解不希望生理状况的严重程度的剂 量。
[0061] 〃药学上可接受的〃成分含义是该成分没有生物活性或其他不良活性的，例如该 成分可以纳入公开的药物制剂并给与本文所述的患者，但不引起显著的不良生物效果或以 有害的方式和该制剂中包含的其他成分产生相互作用。术语"药学上可接受的"是用来指 辅料，通常意味着该成分符合毒性和制造测试的标准或其包括在美国食品和药品监督管 理局编制的非活性成分指南中。
[0062] 所用的术语〃卤代〃和〃卤素〃在传统意义上是指氯，溴，氟或碘取代基。
[0063] 术语〃含有杂原子〃如在〃含有杂原子的烷基〃（也被称为〃杂烷〃取代基）或〃 含有杂原子的芳基"（也被称为"杂芳"基团）是指原子、分子、连接键或取代基其中一个 或更多个碳原子被除碳原子以外的原子取代，例如，氮，氧，硫，磷或硅，典型的有氮， 氧或硫。类似的，术语"杂烷基"是指含有杂原子的烷基，术语"杂环"是指含有杂原子 的环取代基，术语〃杂芳基〃和"杂芳香环〃分别是指含有杂原子的〃芳基〃和〃芳香基〃 取代基，等等。杂烷基的例子包括烷氧基芳基，烷硫取代的烷基，N-烷基化的胺基烷基， 等等。杂芳取代基的例子包括吡咯基，吡咯烷基，吡啶基，喹啉基，Π 引哚基，嘧啶基，咪 唑基，1，2, 4-三唑基，四唑基，等等。含有杂原子的脂环基的例子包括吡咯烷，吗啉基， 哌嗪基，哌啶基，等等。
[0064] 另外，上述的取代基团，如果特定的取代基允许，可以被至少一个另外的取代基团 进一步取代，例如上述具体列举的那些。特别是，上述的任一基团，如果允许，可以被卤代 (包括全卤代）或含有卤素取代基。代表性的例子包括全卤代的C1-C6烷基羰基或酰氧基。 [0065] 当术语"取代的"出现在一系列可能的取代基之前，其意思是该术语用于该组中每 一个基团。举例说明，短语"取代的烷基，烯基，和芳基"解释为"取代的烷基，取代的烯基， 和取代的芳基。"类似的，当术语"含有杂原子"出现在一系列可能的含有杂原子的取代基之 前，其意思是该术语用于该组中每一个基团。举例说明，短语"含有杂原子烷基，烯基，和芳 基"解释为"含有杂原子的烷基，含有杂原子的取代烯基，和含有杂原子的取代芳基。"
[0066] 上述取代基不是必须相互排斥的，并且任一给定的基团可以落入不止一个定义 中。举例说明，苄基（也就是，-CH2-C6H5)能被分类为芳烷基和取代的烷基。在整个说明书 中，除非另外特别说明，否则一个定义的引述（例如，"烷基"）和另外一个重叠定义的没 有引述（例如，"芳烷基"）并不意味着排除那些取代基同时落入两个定义之中。举例说 明，对于一个取代基Rx限定为"氢或烷基，"这些定义应当解释为包括烷基，也落入其他分 类的术语（例如，苄基）.
[0067] 本发明涉及的化合物可以按如下路线制备：
[0068]
[0069] R2和R3的定义和上述一致。
[0070] 该方法包括如下步骤：
[0071] 1)以具有通式（III)或（IV)所示的已知中间体化合物，与相应的杂环芳醛反应， 然后用还原剂还原得到通式（V)或（VI)所示化合物；
[0072] 2)脱除通式（V)或（VI)所示化合物的Troc保护基，得到相应的化合物（I)或 (II)。
[0073] 优选的还原剂选自：氰基硼氢化钠。
[0074] 脱除Troc保护基优选以氯化铵和锌粉处理。
[0075] 以氯化铵和锌粉处理脱除Troc保护基得到通式（V)或（VI)所示化合物较已知方 法（CN101062925A)更优，具有如下的优点：
[0076] 由于反应在有机溶液（甲醇）中近中性条件下进行，避免了强酸性条件下的副反 应；无机副产物及残余锌粉可简单过滤除去，避免了大量水相萃取操作，提高了产物的回收 率，从而大幅度提1? 了该步反应的广率。
[0077] 药学上可接受的盐可从任何药学上可接受的有机酸、任何药学上可接受的无机 酸、或它们的组合来制备。利用公知的方法，将具有碱性的如通式（I)或（II)所示的化合物 与无机酸和/或有机酸反应，得到相应的盐。
[0078] 用于制备酸加成盐的合适的有机酸包括，例如=C1-C6烷基羧酸、C6-C12芳基羧酸、 二羧酸和三羧酸，如乙酸、丙酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、酒石酸、羟基乙酸、柠檬酸、丙酮 酸、草酸、苹果酸、丙二酸、苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、水杨酸、邻苯二甲酸和对苯二甲酸，和芳 基和烷基磺酸如甲磺酸、乙磺酸、对甲苯磺酸等等。
[0079] 用于制备酸加成盐的合适的无机酸包括，例如：盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、 磷酸等。酸加成盐可以通过合适的碱处理重新转换为游离碱。
[0080] 对上述方法制备的化合物进行了人癌细胞的细胞毒性筛选(表一，见药理实验例 1 )，证明了化合物Ia和IIa有良好的抗肿瘤活性。
[0081] 对以上两个化合物又扩展了其他五种人癌细胞的细胞毒性筛选(表二，见药理实 验例2)。
[0082] 结果表明化合物Ia和IIa的抗SK0V3卵巢癌活性与紫杉醇和多西他赛相当；IIa 的抗MX-I乳腺癌活性与紫杉醇相当，比多西他赛活性高；化合物Ia和IIa抗其余三种肿瘤 的活性虽较紫杉醇和多西他赛低，但仍表明具有抗肿瘤活性。
[0083] 为了比较本发明采用的代表性化合物Ia和IIa与发明人前一项专利 (CN101062925A)所述化合物1-4和1-13的活性，运用裸鼠移植MX-I型肿瘤模型对这四个 化合物进行了体内活性试验，说明在同等剂量下化合物Ia和IIa的体内抗肿瘤活性优于 1-4和1-13 (表三，见药理实验例3)。
[0084]
[0085] 本发明的优点在于提供了一种可形成胺盐的紫杉醇衍生物，抗肿瘤活性与紫杉醇 和多西他赛相似，动物体内活性优于发明人前一项相关专利（CN101062925A)中公开的化合 物；由于该类衍生物的侧链含有二级胺基团，可和相应的酸根生成盐，从而具有明显高于紫 杉醇或多西他赛的水溶性。
[0086] 本发明再一方面还涉及以本发明化合物作为活性成份的药物组合物。该药物组合 物可根据本领域公知的方法制备。可通过将本发明化合物与一种或多种药学上可接受的固 体或液体赋形剂和/或辅剂结合，制成适于人或动物使用的任何剂型。本发明化合物在其 药物组合物中的含量通常为0. 1-95重量％。
[0087] 本发明化合物或含有它的药物组合物可以单位剂量形式给药，给药途径可为肠道 或非肠道，如口服、静脉注射、肌肉注射、皮下注射、鼻腔、口腔粘膜、眼、肺和呼吸道、皮肤、 阴道、直肠等。
[0088] 给药剂型可以是液体剂型、固体剂型或半固体剂型。液体剂型可以是溶液剂(包括 真溶液和胶体溶液)、乳剂(包括ο/w型、w/o型和复乳)、混悬剂、注射剂(包括水针剂、粉针剂 和输液)、滴眼剂、滴鼻剂、洗剂和搽剂等；固体剂型可以是片剂(包括普通片、肠溶片、含片、 分散片、咀嚼片、泡腾片、口腔崩解片)、胶囊剂(包括硬胶囊、软胶囊、肠溶胶囊)、颗粒剂、散 剂、微丸、滴丸、栓剂、膜剂、贴片、气(粉）雾剂、喷雾剂等；半固体剂型可以是软膏剂、凝胶 剂、糊剂等。
[0089] 本发明化合物可以制成普通制剂、也制成是缓释制剂、控释制剂、靶向制剂及各种 微粒给药系统。
[0090] 为了将本发明化合物制成片剂，可以广泛使用本领域公知的各种赋形剂，包括稀 释剂、黏合剂、润湿剂、崩解剂、润滑剂、助流剂。稀释剂可以是淀粉、糊精、蔗糖、葡萄糖、乳 糖、甘露醇、山梨醇、木糖醇、微晶纤维素、硫酸钙、磷酸氢钙、碳酸钙等；湿润剂可以是水、乙 醇、异丙醇等；粘合剂可以是淀粉浆、糊精、糖浆、蜂蜜、葡萄糖溶液、微晶纤维素、阿拉伯胶 浆、明胶浆、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、丙烯酸树脂、卡 波姆、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等；崩解剂可以是干淀粉、微晶纤维素、低取代羟丙基纤维 素、交联聚乙烯吡咯烷酮、交联羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、碳酸氢钠与枸橼酸、聚氧乙 烯山梨糖醇脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠等；润滑剂和助流剂可以是滑石粉、二氧化硅、硬脂 酸盐、酒石酸、液体石蜡、聚乙二醇等。
[0091] 还可以将片剂进一步制成包衣片，例如糖包衣片、薄膜包衣片、肠溶包衣片，或双 层片和多层片。
[0092] 为了将给药单元制成胶囊剂，可以将有效成分本发明化合物与稀释剂、助流剂混 合，将混合物直接置于硬胶囊或软胶囊中。也可将有效成分本发明化合物先与稀释剂、黏合 剂、崩解剂制成颗粒或微丸，再置于硬胶囊或软胶囊中