使用双核金(i)化合物用于癌症治疗的方法
【专利说明】使用双核金（I)化合物用于癌症治疗的方法
[0001 ] 相关申请 本申请要求2012年11月19日提交的美国临时申请顺序号:61/727,972的权益，其通过 引用以其整体结合到本文中。
[0002] 1 ·引言 总的来发明涉及通过给予双核金a)化合物来治疗癌症的方法。在某些实施方案 中，所述治疗和预防癌症或肿瘤的方法与其它癌症或肿瘤治疗组合。在某些实施方案中，癌 症或肿瘤治疗法是化学疗法、放射疗法、基因疗法、手术或其组合。
[0003] 2.发明背景 顺铂[顺式-二氯二氨合铂(II)]治疗癌症的成功激励了科学家研发顺铂类似物[Wong， Ε·等，Chem. Rev. 1999，99，2451]和其它类别的基于金属的药物[Sadler, Ρ· J.等，了· Am. Chem. Soc.2002, 124, 3064；Sadler, P. J. Curr. Opin. Chem. Biol.2008, 12, 197]。已证实各种金（I)和金（III)化合物克服顺铂相关耐药性，并诱导不依赖DNA的细胞凋 亡[Berners-Price，S. J. (2011) Gold-Based Therapeutic Agents: A New Perspective (基于金的治疗剂的新前景），载于Bioinorganic Medicinal Chemistry (编辑E. Alessio)，Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim，Germany, doi: 10.1002/9783527633104. ch7]。然而，临床上开发金化合物作为抗癌药的主要挑战之一是 克服稳定性问题。各种已报告的金（III)化合物在生理条件下，尤其在生物还原剂(例如谷 胱甘肽)存在下是不稳定的。另一方面，许多已报告的金（I)化合物可在到达实体瘤组织之 前与生理硫醇(例如血清白蛋白中的游离半胱氨酸)进行快速的配体交换反应。因此，发现 金（I)化合物（例如金诺芬）只对白血病有效，而对其它实体瘤不显示作用[Christopher 等，Cancer Res.1985，45，32]。
[0004] 在文献中，已报告了几种生理上稳定的单核金（I)化合物，其对于与生理硫醇的配 体交换反应是相对稳定的。发现这些实例之一的[Au(dppe)2]Cl (其中dppe = 1,2-双（二 苯膦基）乙烷）（其是一种含膦金(I)化合物)对生理硫醇是惰性的，并且可在体内有效地抑 制肿瘤生长[Berners-Price，S. J.等，Cancer Res. 1986，46，5486]。然而，该化合物 显示由于线粒体功能障碍而对肺、心脏和肝有严重的副作用和毒性[Berners-Price，S. J.;Filipovska, A. Metallomics2011, 3，863]。在最新研究中，开发了另一种抗癌金（I) 化合物[Au(d2pypp)2]Cl (其中d2pypp = 1,3-双(二吡啶-2-基膦基）丙烷）。该化合物相对 不太亲脂，对硫醇的反应性提高，并且可革E1向线粒体硫氧还蛋白还原酶(TrxR)。一项基于细 胞的研究显示，[Au(d2pypp) 2]Cl可在癌细胞中但不在正常细胞中选择性地诱导细胞凋亡 [Berners-Price, S. J.等，Dalton Trans2007, 4943]。我们认为，可通过对膦配体的适 当结构修饰，进一步提高这种化合物的抗癌活性及其生物利用度。然而，对于化学家而言策 略性地修饰这种含膦化合物仍存在巨大的挑战，因为对膦的修饰相当复杂，通常要求 Schlenk技术和低温(_40°C)合成。
[0005] 发现一系列双核金（I)化合物[Au2(dcpm)2]2+ (其中dcpm =双（二环己基膦基 (phosphanyl))甲烧）由于 Au(I)-411(1)吸引而是高度发光的（Che, C. -M.等，Angew. Chem. Int. Ed.1999, 38， 2783.;Che， C. _Μ·等，J. Am. Chem. Soc.1999， 121， 4799)。发现一些双核金（I)化合物例如[Au2(dppm)Cl2](其中dppm =双(二苯膦基）甲烷） 在癌细胞中诱导自_(〇ιθ，C.-Μ·等，Chem. Commun. 2011，47，9318)。除膦配体以外， 在制备基于金属的抗癌药时还采用N-杂环卡宾(NHC)和二硫代氨基甲酸酯配体来稳定各种 金属离子（Che, C.-Μ·等，Chem. Commun. 2010，46，3893;Che, C.-Μ·等，Chem. Sc i . 2011 , 2，728 ； Berners-Price , S . J · ; Fi 1 ipovska，A.等，J . Am . Chem. Soc.2008, 130，12570;Fregona, D.等，Int. J. Cancer.2011, 129，487)。鉴于这些成 功的抗癌先例，我们认为，含有两种不同类型的二齿配体(包括二膦和二卡宾/二硫代氨基 甲酸酯）的金(I)化合物对于癌症治疗将具有巨大前景。
[0006] 3.发明概述 本文描述了通过将双核金（I)化合物给予有需要的患者来治疗癌症的方法。下面对双 核金(I)化合物进行了描述。所谓治疗，是指体内诱导细胞死亡、抑制细胞增殖、抑制硫氧还 蛋白还原酶(TrxR)活性和抑制肿瘤生长。所给予的双核金（I)化合物的量是用于治疗性治 疗前述抗癌活性的双核金(I)化合物的有效量。金(I)化合物的有效量取决于癌症的类型和 位置。
[0007] 本文描述了使用双核金(I)化合物(或金(I)络合物)用于癌症治疗的方法。
[0008] 在一个实施方案中，用于导致体内诱导细胞死亡、抑制细胞增殖、抑制硫氧还蛋白 还原酶(TrxR)活性或抑制肿瘤生长的癌症治疗的方法包括给予有需要的患者包含有效量 的双核金（I)化合物的组合物。所述双核金（I)化合物是可用I的结构式表示的本文所述的 金(I)化合物或其药学上可接受的盐， 其中， 办、1?2、1?3、1?4各自独立地选自环己基或苯基环； Rs、R6、R7、Rs、R9、Rio、Rii、Ri2 各自独立地选自一Η、一CH3、一C2H5、一C4H9; A为一 (CH2)m-;m为1-3范围的整数； 各个B独立地为药学上可接受的反荷离子； a为+1至+2范围的整数； b为-3至-1范围的整数； y等于a/b的绝对值。
[0009] 这些双核金（I)化合物的合成在室温下进行，其总收率高达90%。这些双核金（I)化 合物在空气中是稳定的，对生理硫醇较少反应性。所述金(I)化合物全部都显示比临床上使 用的顺铂高的抗癌活性。使用化合物1为实例，该双核金（I)化合物在动物模型中显示有前 景的抗癌活性。
[0010] 4.附图简述 图1A和B显示(A)双核金（I)化合物的化学结构；（B) 1的晶体结构（金（I)···金（I)距 离：3.083 A)。
[0011] 图2显示HeLa细胞用1和3处理1小时后基于细胞的TrxR活性。
[0012]图3A-C显示(A)在用5 mg/kg的1或溶剂治疗后HeLa异种移植物-裸小鼠模型的肿 瘤体积(a)和体重(b)的图示；（B和C)不同组中小鼠的典型照片。
[0013]图4A-C显示在用15 mg/kg的1或溶剂治疗后小鼠 B16-F10黑素瘤模型的(A)肿瘤体 积的图示；（B)体重的图示；（C)不同组中小鼠肿瘤的典型照片。
[0014]图5A-B显示(A)在用5 mg/kg的1或溶剂治疗后携带HeLa异种移植物的小鼠的肿瘤 组织中⑶31的免疫组织化学检测。箭头指向⑶31-阳性微血管；（B)每个显微视野微血管的 平均数的图示。
[0015]图6A-C显示稳定性试验：（A)在不同时间点在roS (含有5%乙腈，v/v)中1的UV/可 见光吸收；（B) 1的ESI-MS强度与浓度的线性反应；（C) 1与GSH的反应的动力学分析，金诺 芬用作参比化合物。汇总在不同时间点各10次扫描的MS强度然后除以初始浓度的预定MS强 度，计算未反应的化合物百分比。
[0016] 5.发明详述 公开了药用双核金（I)化合物和使用这些化合物用于癌症治疗的方法。癌症治疗意指 含有用于抗癌活性的有效量的至少一种双核金（I)化合物的药物组合物，所述抗癌活性例 如体内诱导细胞死亡、抑制细胞增殖、抑制硫氧还蛋白还原酶(TrxR)活性、抑制肿瘤生长。 本文所述"双核金(I)化合物"是指含有两个金(I)离子且每个金(I)离子与两个二齿配体连 接的分子(其可用结构式I表示)或其可接受的盐： 其中， 办、1?2、1?3、1?4各自独立地选自环己基或苯基环； Rs、R6、R7、Rs、R9、Rio、Rii、Ri2 各自独立地选自一Η、一CH3、一C2H5、一C4H9; A为一 (CH2)m-;m为1-3范围的整数； 各个B独立地为药学上可接受的反荷离子； a为+1至+2范围的整数； b为-3至-1范围的整数； y等于a/b的绝对值。
[0017] 本文所用术语"二齿配体"是指具有2个供电子原子的一个配体。二齿配体的非限 制性实例为：
[0018] 本文所用短语"反荷阴离子"是指与带正电荷的双核金（I)化合物缔合的阴离子。 反荷离子的非限制性实例包括卤素离子例如氟离子、氯离子、溴离子、碘离子;硫酸根离子； 磷酸根离子;三氟甲烷磺酸根离子;乙酸根离子;硝酸根离子;高氯酸根离子;乙酰丙酮根离 子;六氟磷酸根离子和六氟乙酰丙酮根离子。
[0019] 在一个实施方案中，本发明涉及通过体内诱导细胞死亡、抑制细胞增殖、抑制TrxR 活性、抑制肿瘤生长来治疗癌症的包含有效量的双核金（I)化合物的药物组合物。双核金 (I)化合物具有式I或其药学上可接受的盐，其中， 尺1、1?2、1?3和1?4各自为环己基； R5、R6各自为一C4H9; R7、R8、R9、Riq各自为一Η； Α 为一CH2-; a为+2,和 yBb*2PF6-(化合物1)。
[0020] 在另一个实施方案中，本发明涉及通过体内诱导细胞死亡、抑制细胞增殖、抑制 TrxR活性、抑制肿瘤生长来治疗癌