专利名称：肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物及合成方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物及合成方法和用 途，具体说是以聚天冬酰胺大分子为载体，侧链含有肿瘤靶向基团和稳定 的自由基化合物及其它们的合成方法和用途。本发明属于医药学、化学技 术领域。
背景技术：
自由基是具有一个或多个不成对电子的原子或原子团化学物质，易与 其它物质发生化学反应。大多数自由基的寿命都非常短，常以毫秒或毫微秒记。电子顺磁共振(Electron Paramagnetic (Spin) Resonance, EPR or ESR)是一种检测和分析生物自由基的最有效手段。近年来，电子顺磁共振成 像(EPR Imaging, EPRI)，作为对生物体内活性顺磁物质如自由基在体内检 测及多维成像分析的方法，现广泛应用于对实验动物多种组织或器官，如 肿瘤、心、脑、肝脏、肾、胃、以及腹腔、胸腔的E皮肤等进行成像抬r测。 (化学通报,1997， 11， 48-53 )与核磁共振成像(MRI)及X线CT相比，在电子顺》兹共振成像诊断剂(EPR Imaging Contrast Agent)的增强作用下，EPRI对癌症4全测具有以下优势(1)体内自由基往往直接参与生物体的某些生理和病理过程，在癌症 的发生与发展中起主要作用，所以EPRI不仅仅是结构性成像，而且是直接对 癌症致病因子的无损成像检测分析，可以揭示癌症发生与发展规律。目前 尚无其它方法可有效地解决这一问题。(2 ) EPRI有更好的分辨率，产生成像信号的物质及所获得的信息也将更多。(3)借助于EPRI诊断剂如某些自旋探针对生物体内微环境极敏感的 特性，可对癌症组织中不同区域氧分压、pH值或NO分布进行成像，分析生 物体内某些理化特的空间差别。可实现对癌症中氧浓度的无损空间定位 及血液中的浓度分布。还可提供不同结构化合物在生物体中有效作用部位 的区别。(4 )进行药物代谢研究，通过观察自由基在体内的动态分布特性，可 以得到有关药效、药代的重要信息。(腿in Biomedicine, 2004， 17: 240-262)在美国、英国等发达国家，电子顺磁共振成像(EPRI)正处于人体局部 器官与组织以及全身检测的临床研究与开发阶段，随着电子顺磁共振技术、 电脑软件数据处理技术以及稳定自由基EPRI诊断剂的快速发展，这一技术有望很快进入人体全身多种疾病的临床检测与诊断。生物体内顺磁性物质的含量通常低于毫摩尔水平，活体组织中内源性活性自由基浓度低、寿命短，更限制了对之直接EPRI的可能性，因此EPRI 必须依赖外源性稳定的顺磁物质(标记物、探针等)引入动物体内实现成像。 对生物自身顺磁物质如N0自由基的EPRI,也要借助于向体内引入自旋捕捉 剂，从而形成加合物来实施成像。外源性顺磁物质即电子顺磁共振成像 (EPRI)诊断剂， 一般为稳定的自由基，如异氮杂茚、咪唑啉、恶唑烷酮、 哌，定、吡咯烷基类自由基。在目前EPRI诊断中，电子顺》兹共振成像(EPRI)诊断剂引入体内的浓 度须大于0. l誦ol/kg,才能获得有效的成像信号，而高浓度稳定自由基往 往会对动物的生理和病理过程产生影响与干扰。而且这些小分子的稳定自 由基，在体内代谢速度快，存留时间短，利用率低，不具有组织或器官选 择性或耙向性，尤其对肿瘤的成像效果较差。因此肿瘤耙向性电子顺磁共 振成像(EPRI)诊断剂将是EPRI研究与应用的重要发展方向。本发明的目提供一类肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物及合成方法 和用途，根据磺胺类化合物、卟啉类化合物或叶酸类化合物及其衍生物对 肿瘤细胞具有较强的亲和性，能被肿瘤摄取的特点，(l)用靶向性化合物 对稳定自由基化合物进行结构改造，通过酰胺键或其它类型的间隔基引入 聚天冬酰胺的侧链，从而合成大分子诊断剂；(2)将上述靶向性化合物和 稳定自由基化合物与聚天冬酰胺的侧链共价键连，形成大分子诊断剂，期 望获得亲水性好，对肿瘤或癌症具有靶向性的新一类实用大分子电子顺磁 共振成像(EPRI)诊断剂。这类诊断剂对肿瘤细胞具有强的亲和性，能主 动地改变在体内的自然分布，导向并富集至肿瘤组织或细胞内，可^&肿瘤 摄取，实现靶向成像，提高成像对比度和清晰度，造影效果好，用量低， 毒性小。肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物，其具有以下列结构以聚天冬 酰胺大分子为载体，侧链含有肿瘤靶向基团和稳定的自由基化合物，所述 的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物具有式1或式2的化学结构式<formula>formula see original document page 10</formula><formula>formula see original document page 11</formula><formula>formula see original document page 11</formula>式2其中 x， y， m, n, 1为不含零的自然数。其中R代表氧原子、硫原子、NH、 0(CH2)nO、 NH(CH2)nNH、 0(CH2)nNH、 NH(CH2)nO(CH2)nNH 、 NH(CH2)nN(CH2)nOH 、 0(CH2)nNH(CH2)nO 、 NH(CH2)nNH(CH2)nNH 、 NH(CH2)nN(CH2)nNH2 、 NH(CH2)nN(CH2)nCH3 、或NH(CH2)nNH(CH2)nO ，A是稳定的自由基化合物基团，A具体为以下各类化合物及其衍生物所产生的基团结构<formula>formula see original document page 11</formula>RH7代表氧原子、硫原子、NH、 COO、 (CHJr、 (CH2)rC0、烷基、羟烷基、胺烷基、烷氧基或羧烷基，r为不含零的自然数；B是肿瘤靶向基团，为石黄胺类化合物及其衍生物、卟啉类化合物及其衍 生物或叶酸类化合物及其衍生物所产生的基团；(1) B为磺胺类化合物及其衍生物所产生的基团，其结构式如下-HN-^^"S02NK^K2 K3HN~<^)~ S02NK2其中f代表氢原子、烷基、羟烷基、胺烷基、烷氧基或者带有烷基、芳基或杂芳基的^炭基或^友基、钠离子或4艮离子；r代表氢原子、烷基、胺烷基、羟烷基、烷氧基或者带有烷基、芳基或杂芳基的羰基或羧基； 〖2代表(2 ) A为吟啉类化合物及其衍生物所产生的基团，其化合物结构式如下:其中R"为<formula>formula see original document page 13</formula>R'为氮或烷基；r为<formula>formula see original document page 13</formula> j为不含零的自然数；其中R"为氢原子、烷基、羟烷基、胺烷基、烷氧基、羧烷基、OH—CH3 , _(CH2)nCOOH, 或—CHCH2CH3 .'R22为烷基、羟烷基、胺烷基、烷氧基、羧烷基、o_CH2_ , —(CH2)nCO—, 或_CHCH2CH3(3) B为叶酸类化合物及其衍生物所产生的基团，其结构式如下o11 〃 、C—《 V"NHCH. NH<formula>formula see original document page 13</formula>气FHOOC—C ~CH2CH2CO—A与聚天冬酰胺的侧链相连接；B与聚天冬酰胺的侧链或与A相连接;在聚天冬酰胺电子顺磁共振成像诊断剂分子中，A、 B的摩尔含量分别占聚 天冬酰胺侧链的1-98%,其中A的摩尔含量、B的摩尔含量与聚天冬酰胺未 反应侧链烷基摩尔含量的总和为100%。 式1中A、 B具有以下结构式<formula>formula see original document page 14</formula>式2中B为氢原子，A具有以下结构式:<formula>formula see original document page 15</formula>或<formula>formula see original document page 15</formula><formula>formula see original document page 16</formula>一种合成肿瘤耙向性聚天冬酰胺自由基化合物的方法，该方法按以下步骤进行聚天冬酰胺大分子为载体制备，将含有稳定的自由基化合物衍 生物基团的磺胺类化合物、卟啉类化合物或叶酸类化合物及其活性衍生物 与聚天冬酰胺大分子共价一睫连形成肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物； 或者将磺胺类化合物、卟啉类化合物或叶酸类化合物及其衍生物的活性衍成肿瘤耙向性聚天;酰胺自由基化合物，A^的4性衍生物为i环酸酐、双环酸酐、混合酸酐、活性酯、酰氯或酰溴。所述的肺瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物用作对人或其他哺乳动物 的肺瘤或癌症的靶向性电子顺磁共振成像(EPRI)诊断剂。所述的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物用于制造一种电子顺;兹共 振成像(EPRI)诊断剂，该诊断剂由肺瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物 与至少一种药用载体或赋形体组成，诊断剂中的肺瘤耙向性聚天冬酰胺自 由基化合物重量百分含量为0. 1 - 99%。所述的药用载体为氯化钠注射液、葡萄糖注射液、葡萄糖和氯化钠注 射液或蒸馏水；所述的赋形体为磷脂、明胶、淀粉或糖浆，药用载体或赋 形体的浓度为0. 001 - 100摩尔/升。所述的电子顺磁共振成像诊断剂还加入pH调节剂、电解质、灭菌粉剂、 抗氧剂或稳定剂。在上述化合物合成反应在水溶液或有机溶剂中进行。其中有机溶剂有 N， N-二曱基曱酰胺，N， N-二曱基乙酰胺、二曱亚砜、吡咬、三乙胺、四 氢呋喃、二氧六环或者由它们中的任两种或多种构成的混合溶剂。反应温 度取决于反应原料的性质， 一般为-20。C到12(TC范围内，较适宜的反应温 度为-5 。C到7(TC 。还可以在反应过程中通入惰性气体如氮气或氩气来保护， 这样对反应有利。合成上述肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物中的制备过程中，有时 需要保护原料中不需要反应的基团比如羟基、胺基，可用已知的方法加以 保护，反应后再脱去保护基。这些方法在《有机化学中的保护基团》(赵知中等编译，科学出版社，北京1984 )等专著中有描述。水溶性的胂瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物通常制成浓度为0. 1 -100摩尔/升，pH值为6. 5到8. 0的水溶液。脂溶性的胂瘤靶向性聚天冬 酰胺自由基化合物通常将其与磷脂等生物分子配制成一定浓度的脂质体。 对于形成物后总电荷数不为零的情况，可用生理相容性的阳离子特别是 Na+、 Ca2+、 Cu2+、 Zn2+ 、 NH"或有机衍生物如N-曱基葡萄糖胺、氨基酸、 吗啉、醇胺或用生理相容性的阴离子比如氯离子、硫酸根、磷S臾根或有机 酸根平衡其所带电荷，调节溶液的pH值在6. 5到8. 0范围内。反应产物可 用常规方法比如重结晶、柱色谱、离子交换色谱纯化。本发明中的诊断剂可以制成肠道给药制剂或口服剂，也可以制成非肠 给药制剂如注射剂。其中注射剂可用氯化钠注射液、葡萄糖注射液、葡萄 糖和氯化钠注射液或蒸馏水或其它在《中华人民共和国药典》上规定的载 体，将本发明的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物配制成浓度为G. 001 -100摩尔/升的溶液，其中较适宜的浓度是O. l-10摩尔/升，并用生理相 容性的酸如盐酸或生理相容性的碱包括N-曱基葡萄糖胺、緩血氨、氨基 酸等有积碱或氨水、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等无一;i^喊调节pH值在6. 5 到8. 0之间。通常在造影剂中添加相当于自由基化合物重量的0. 1到30% 的其他生理相容性的盐如钩、镁、铜、锌的配合物或这些配合物的生理 相容性盐。另外还可以添加抗氧化剂如抗坏血酸或其钠、钩盐不影响制剂 的配制、贮存和使用的添加剂。另一种适宜的办法是将本发明的肺瘤靶向 性聚天冬酰胺自由基化合物与相当于所说自由基化合物重量的0. 1%到30% 的相应聚天冬酰胺自由基化合物或其盐、或者4丐、镁、铜、锌配合物或这 些配合物的盐、pH调节剂、抗氧剂或其它所需成份配制成干的固体制剂， 即粉剂或注射用粉剂，使用前用蒸馏水或氯水钠注射稀释到所需浓度。口服制剂可有许多形式，比如片剂、粉剂、胶嚢剂、散剂、糖浆剂、 水剂。例如将肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物配制成水剂，可添加稳 定剂、緩冲剂、矫味剂、抗氧剂、表面活性剂。本发明的诊断剂可按常规方法使用，这种方法包括施予诊断对象如人 体或其它哺乳动物体自由基化合物，然后进行电子顺磁共振成像分析，得 出增强的电子顺磁共振成像图。本发明的诊断剂的给药量可因自由基化合 物的种类和作为诊断对象的组织或器官以及诊断设备类型的不同而有很大 的变化， 一般，注射剂用量为诊断主体的人或其它哺乳动物体的每kg体重 0. 001到lO腿ol，优选的是0. 05到lmmol。 口服剂量一般为每kg体重0. 01 到lOOmmol，优选的是0. 5到20mmo1。本发明中的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物还可用于磁共振成像造影剂，超声波成像或X-射线CT,或荧光检测，或放射性检测，或放射治疗药，或闪烁成像的诊断剂。本发明涉及一类肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物及合成方法和用 途。该肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物是由以聚天冬酰胺大分子为载 体，侧链含有肿瘤靶向基团和稳定的自由基化合物构成的，可用于人体或 其他哺乳动物体的各种肿瘤或癌症病变的电子顺》兹共振成像分析以及;兹共振成像分析、X-射线CT、超声波成影像医学成像诊断。 本发明与已有技术相比较，已达到的技术效果现在已经商业化的氮氧自由基如2， 2, 6， 6-四曱基哌啶-氮-氧化物， (TEMPO, 2, 2, 6, 6-tetrmethyl-l-piperidinoxy)，在体内存留时间短， 在体内代谢速度快，利用率低，不具有组织或器官选择性或靶向性，尤其 对组织或器官缺乏选择性等问题。本发明的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物保持了相应的稳定的 自由基化合物的结构特点，因而具有良好的稳定性、水溶性和自由基特性， 同时对肿瘤或癌症具有靶向性，从而实现靶向成像，提高成像对比度和清 晰度。对提高肿瘤或癌症的早期诊断水平具有较好的效果。与2, 2, 6, 6-四曱基哌啶-氮-氧化物自由基相比，这类诊断剂具有以下的优点(1)具有肿瘤或癌症的选择性。小鼠体内药物分布实验表明，靶向 电子顺磁共振成像诊断剂的对肺瘤细胞具有强的亲和性，能主动地改变在 体内的自然分布，导向并富集至肿瘤组织或细胞内，可被肿瘤摄取，从而 实现靶向成像，提高成像对比度和清晰度，造影效果好。(2) 成^f象效果好，灵每文性高，成4象时间长。与2, 2， 6, 6-四曱基哌 啶-氮-氧化物相比，注射靶向性聚天冬酰胺自由基化合物后所得的图像信 号，清晰度和对比度也明显提高。2， 2, 6, 6-四曱基派"定-氮-氧化物自由 基在体内最多只能维持30分钟，而靶向诊断剂可使稳定的自由基化合物富 集于组织或器官内，具有较长停留时间，便于较长时间实现靶向造影成像 约2小时。(3) 毒性低、用药量小、成本低。本项目研制的组织或器官靶向诊断 剂在体内具有较低的渗透压与毒性，其毒性比2， 2, 6, 6-四曱基哌啶-氮-氧化物自由基在体内最多只能维持至少低50%。与2， 2， 6, 6-四曱基哌啶 -氮-氧化物自由基相比，靶向电子顺磁共振成像诊断剂注射剂量至少可以 减少一半。(4) 这类诊断剂水溶性很好，便于配成溶液注射使用。(5) 这类诊断剂水溶液热稳定性好，适合于热压法灭菌消毒。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，对本发明的技术方案作进一步描述 实施例1:含^t胺嘧啶的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物a) 磺胺嘧咬与溴乙酰氯反应2.5 g石黄胺(SN)溶于40mL N, N-二曱基曱酰胺(DMF )中，加入2mL 三乙胺搅拌，冰水浴冷却，搅拌下慢慢滴加入1.3g溴乙酰氯，0-5。C反应 2小时，室温搅拌4小时，通干燥空气驱赶残余反应气，反应液0-5。C保存 备用；b) 5-羧酸-1， 1， 3, 3-四甲基异氮杂茚氧化氮自由基活性酯4.7 g 5-羧酸-1,1,3, 3-四曱基异氮杂茚氧化氮自由基(20mmo1)溶于 30mL DMF与2mL三乙胺混合溶剂中，冷却至(TC ，加入4. lg N, N， -二环 己基碳二亚胺(20腿o1 ),于0。C搅拌反应30分钟，然后加入2. 3 g N-羟 基琥珀酰亚胺(20mmo1 ),于0。C搅拌反应1小时，室温搅拌24小时，过滤， 反应液0-5。C保存备用；c) 含^黄胺嘧啶的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物的合成将7. 85 g a , |3 -聚(2-胺乙基-L-天冬酰胺)溶于5mLDMF和25mL蒸 馏水中，水水浴冷却，搅拌下慢慢滴加入上步骤a)中的反应液，0-5。C反应 2小时，室温搅拌24小，冰水浴冷却，在搅拌下慢慢滴加入上步骤b)中的 反应液，0-5。C反应4小时，室温搅拌24小时，将反应液倒入600 mL无水 乙醇中，析出白色沉淀，过滤，真空干燥，得白色固体产物；固体用蒸馏 水溶解，在二次蒸馏水中透析，透析液减压浓缩，冷却干燥，得白色固体 10. 04g,收率为80°/。。 实施例2:含磺胺嘧啶的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物。a) 4-千氧羰酰胺基-N-羟乙基磺胺嘧啶的制备以及与光气反应 2.94 g 4-胺基-N-羟乙基磺胺嘧咬溶于lOmL N, N-二曱基曱酰胺中，加入5mL吡碇，水水浴冷却0-5 。C下，滴加5mL含1. 7g千氧羰酰氯的苯曱 醇溶液，0-5。C反应4小时，室温反应6小时；加入适量乙醚沉淀，过滤， i"空干燥，所得白色固体溶于50mL N, N-二甲基曱酰胺中，加入2mL三乙 胺搅拌，水水浴冷却，搅拌下慢慢滴加入4. 5mL光气的曱苯溶液，其中光 气的摩尔浓度为2mol/mL, 0-5。C反应1小时，室温搅拌2小时，通干燥空 气驱赶残余光气，反应液0-5'C保存备用。b) 2， 2, 6, 6-四曱基旅咬-氮-氧化物(TEMPO)自由基活性酯2. 57 g TEMPO溶于30mL DMF与2mL三乙胺混合溶剂中，冷却至0°C, 加入l. 5g丁二酸酐，于(TC搅拌反应30分钟，室温搅拌24小时，冷却至 (TC，加入3. 09gN， N， -二环己基石灰二亚胺，于(TC搅拌反应30分钟，然 后加入1. 73 g N-羟基琥珀酰亚胺，于(TC搅拌反应1小时，室温搅拌24 小时，过滤，反应液0-5"C保存备用。c) 含^5黄胺嘧啶的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物的合成将7, 9 g oc, P -聚(2-羟乙基-L-天冬酰胺)(PHEA )溶于30mL N， N-二曱基甲酰胺(DMF)，水水浴冷却，搅拌下慢慢滴加入上步骤a)中的反应 液，0-5。C反应2小时，室温撹拌24小时，过滤，再加入O. 5 g Pd/C催 化剂，其中Pd/C催化剂Pd重量百分数为10%,室温通入氬气24小时，过滤、，滤液用水水浴冷却，在搅拌下慢慢滴加入上步骤b)中的反应液，0-5 。C反应4小时，室温搅拌24小时，将反应液倒入600 mL无水乙醇中，析 出白色沉淀，过滤，真空干燥，得白色固体产物；固体用蒸馏水溶解，在 二次蒸馏水中透析，透析液减压浓缩，冷却干燥，得白色固体IO. 3g，收率 为70%。 实施例3:含卟啉的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物。a) 5-(4-氨基苯基)-10, 15, 20-三(4-磺酸基苯基)卟啉与溴乙酰氯反应4.68 g 5-(4-氨基苯基)-10, 15,20-三(4-磺酸基苯基)吟啉溶于30mL N， N-二曱基曱酰胺中，加入2 mL三乙胺搅拌，水水浴冷却，搅拌下慢慢 滴加入O. 69溴乙酰氯，0-5。C反应2小时，室温搅拌4小时，通干燥空气 驱赶残余反应气，反应液0-5 °C保存备用；b) 5-5-胺基-1， 1， 3， 3-四氘代曱基异氮杂茚氧化氮自由基活性酯的制备2.29 g 5-胺基-1，1，3，3-四氘代曱基异氮杂茚氧化氮自由基溶于30mL 无水乙醚与lOmL二氯曱烷混合溶剂中，加入lgN， N， -二环己基^ 友二亚胺 溶于20mL无水乙醚的溶液，室温搅拌反应3小时，有淡黄色沉淀析出，过 滤，用无水乙醚洗涤，真空干燥得产物；上述将产物溶于30mL DMF与2mL三乙胺混合溶剂中，冷却至(TC ,加 入1.5g 丁二酸酐，于(TC搅拌反应30分钟，室温搅拌24小时；冷却至0 。C,加入2. 06g N, N， -二环己基碳二亚胺，于0。C搅拌反应30分钟，然 后加入1.15 g N-羟基琥珀酰亚胺，于0。C搅拌反应1小时，室温搅拌24 小时；过滤，反应液0-5'C保存备用。c) 含卟啉的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物的合成将9. 25 g a ， P -聚(4-胺丁基-L-天冬酰胺)(PABA )溶于5mL N, N-二曱基曱酰胺(DMF)和25mL蒸馏水中，水水浴冷却，搅拌下慢慢滴加入 上步骤a)中的反应液，0-5。C反应2小时，室温搅拌24小时；水水浴冷却， 在搅拌下慢慢滴加入上步骤b)中的反应液，0-5。C反应4小时，室温搅拌 24小时，将反应液倒入600 mL无水乙醇中，析出白色沉淀，过滤，真空干 燥，得白色固体产物，固体用蒸馏水溶解，在二次蒸馏水中透析，透析液 减压浓缩，冷却干燥，得白色固体12.9g,收率为75°/。。 实施例4:含p卜啉的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物。a) 5-羧酸-1， 1， 3, 3-四曱基异氮杂茚氧化氮自由基活性酯4.7 g 5-羧酸-1,1,3,3-四曱基异氮杂茚氧化氮自由基溶于30mL DMF 与2mL三乙胺混合溶剂中，冷却至(TC,加入4. lg N， N， -二环己基碳二 亚胺，于0。C搅拌反应30分钟，然后加入2. 3 g N-羟基琥珀酰亚胺，于0 。C搅拌反应l小时，室温搅拌24小时，过滤，反应液0-5。C保存备用；b) 5, 15-二 (4-氨基苯基)-10,20-二 (4-磺酸基苯基)叶啉与5-羧酸 -1， 1, 3, 3-四曱基异氮杂茚氧化氮自由基反应16.96 g 5, 15-二(4-氨基苯基)-10,20-二 ( 4-磺酸基苯基)卟啉溶于 30mL DMF与2mL三乙胺混合溶剂中，冰水浴冷却，在搅拌下慢慢滴加入上 步骤a)中的反应液，0-5。C反应2小时，室温搅拌24小时；过滤，反应液 中加入2mL三乙胺搅拌，水水浴冷却，搅拌下慢慢滴加入2. 6 g溴乙酰氯， 0-5。C反应2小时，室温搅拌4小时；通干燥空气驱赶残余反应气，反应液 0-5'C保存备用；c) 含卟啉的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物的合成将10. 65 g oc, P -聚(6-胺己基-L-天冬酰胺)(PAHA )溶于5mL N, N-二曱基曱酰胺(DMF)和25mL蒸馏水中，水水浴冷却，搅拌下慢慢滴加 入上步骤b)中的反应液，0-5。C反应2小时，室温搅拌24小时；将反应液 倒入600 mL无水乙醇中，析出白色沉淀，过滤，真空干燥，得白色固体产 物，固体用蒸馏水溶解，在二次蒸馏水中透析，透析液减压浓缩，冷却干 燥，得白色固体15. 6g,收率为72%。 实施例5:含叶酸的胂瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物。a)叶酸单N-羟基琥珀酰亚胺(PGA-OSu)的合成4.41g叶酸溶于60mL 二曱亚石风(DMSO )中，加入lmL三乙胺，室温搅 拌下分批加入2. 06g N， N' -二环己烷基碳酰亚胺(DCC ),搅拌反应30分钟， 然后加入1.15gN-羟基琥珀酰亚胺，0-5。C反应l小时，室温反应24小时， 过滤，滤液在0-5。C放置备用；b) 4-羧酸-2， 2, 6， 6-四氘代曱基旅咬-氮-氧化物自由基活性酯 5.86 g 4-羧酸-2, 2, 6, 6-四氘代曱基哌啶-氮-氧化物自由基溶于 30mL DMF与2mL三乙胺混合溶剂中，冷却至(TC ，冷却至(TC ，加入6. 18g N, N， -二环己基碳二亚胺，于(TC搅拌反应30分钟，然后加入3. 45gN-羟基琥珀酰亚胺，于0。C搅拌反应1小时，室温搅拌24小时，过滤，反应 液0-5。C保存备用；c)肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物的合成将10g ot, 聚(二乙烯三胺基-L-天冬酰胺)溶于5mL N, N-二曱 基曱酰胺(DMF)和25mL蒸馏水中，冰水浴冷却，搅拌下慢慢滴加入上步 骤b)中的反应液，0-5。C反应2小时，室温搅拌24小时，搅拌下慢慢滴加 入上步骤a)中的反应液，0-5。C反应2小时，室温搅拌24小时，将反应液倒入600 mL无水乙醇中，析出白色沉淀，过滤，真空干燥，得白色固体产 物，固体用蒸馏水溶解，在二次蒸馏水中透析，透析液减压浓缩，冷却干 燥，得白色固体14. 7g，收率为75%。 实施例6:含口卜啉的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物。a) 5， 15-二(4-氧乙酸基)-10，20-二 (4-(1'，1'，3、3'—四曱基异氮 杂茚氧化氮自由基)卟啉锰配合物反应14.79 g 5， 15-二(4-氧乙酸基)-10, 20-二 ( 4-(r ， r ， 3、 3'——四曱基 异氮杂茚氧化氮自由基)卟啉锰配合物溶于30mL DMF与2mL三乙胺混合溶 剂中，冷却至-15~-10oC，搅拌下缓緩加入2mL氯曱酸异丁酯，反应0.5 小时，产生大量沉淀；过滤，滤液于-5 ~ OoC放置并备用；b) 肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物的合成将IO g oc, p-聚(2钱-羟丙基-L-天冬酰胺)溶于30mL N, N-二曱 基曱酰胺(DMF)，水水浴冷却，搅拌下慢慢滴加入上步骤a)中的反应液， 0-5。C反应2小时，室温搅拌24小时，将反应液倒入600 mL无水乙醇中， 析出白色沉淀，过滤，真空干燥，得白色固体产物；固体用蒸馏水溶解， 在二次蒸馏水中透析，透析液减压浓缩，冷却干燥，得白色固体20. 8g,收 率为90°/ 。 实施例7:取0. 1摩尔的实施例1的化合物溶于100毫升氯化钠注射液中，调节 pH值到6. 5 - 8. 0，制成电子顺磁共振成像诊断剂。 实施例8:取0. 2摩尔的实施例2的化合物溶于250毫升葡萄糖注射液中，调节 pH值到6. 5 - 8. 0，制成电子顺》兹共振成像诊断剂。 实施例9:取0. 3摩尔的实施例3的化合物溶于100毫升氯化钠-葡萄糖注射液 中，调节pH值到6. 5 - 8. 0,制成电子顺,兹共"f展成j象it断剂。 实施例10:取0. 4摩尔的实施例4的化合物溶于注射用100毫升蒸馏水中，调节 pH值到6. 5 - 8. 0,制成电子顺^F兹共振成^象诊断剂。 实施例11:取0. 5摩尔的实施例5的化合物溶于250毫升葡萄糖注射液中，调节 pH值到6. 5 - 8. 0,制成电子顺磁共振成像诊断剂。 实施例12:取0. 2摩尔的实施例6的化合物溶于100毫升氯化钠注射液中，调节 pH值到6.5-8.0,制成^f兹共振成像造影剂。
权利要求
1、肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物，具有以下列结构以聚天冬酰胺大分子为载体，侧链含有肿瘤靶向基团和稳定的自由基化合物，所述的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物具有式1或式2的化学结构式id="icf0001" file="S2008100473531C00011.gif" wi="130" he="29" top= "65" left = "37" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>式1id="icf0002" file="S2008100473531C00012.gif" wi="129" he="29" top= "109" left = "37" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>式2其中x，y，m，n，l为不含零的自然数，其中R代表氧原子、硫原子、NH、O(CH2)nO、NH(CH2)nNH、O(CH2)nNH、NH(CH2)nO(CH2)nNH、NH(CH2)nN(CH2)nOH、O(CH2)nNH(CH2)nO、NH(CH2)nNH(CH2)nNH、NH(CH2)nN(CH2)nNH2、NH(CH2)nN(CH2)nCH3、或NH(CH2)nNH(CH2)nO，A是稳定的自由基化合物基团，A具体为以下各类化合物及其衍生物所产生的基团结构id="icf0003" file="S2008100473531C00021.gif" wi="154" he="155" top= "25" left = "25" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>R1-17代表氧原子、硫原子、NH、COO、(CH2)r、(CH2)rCO、烷基、羟烷基、胺烷基、烷氧基或羧烷基，r为不含零的自然数；B是肿瘤靶向基团，为磺胺类化合物及其衍生物、卟啉类化合物及其衍生物或叶酸类化合物及其衍生物所产生的基团；(1)B为磺胺类化合物及其衍生物所产生的基团，其结构式如下id="icf0004" file="S2008100473531C00022.gif" wi="96" he="11" top= "232" left = "54" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>其中K1代表氢原子、烷基、羟烷基、胺烷基、烷氧基或者带有烷基、芳基或杂芳基的羰基或羧基、钠离子或银离子；K3代表氢原子、烷基、胺烷基、羟烷基、烷氧基或者带有烷基、芳基或杂芳基的羰基或羧基；K2代表id="icf0005" file="S2008100473531C00031.gif" wi="135" he="26" top= "60" left = "34" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>(2)A为卟啉类化合物及其衍生物所产生的基团，其化合物结构式如下id="icf0006" file="S2008100473531C00032.gif" wi="110" he="47" top= "100" left = "34" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>其中R19为id="icf0007" file="S2008100473531C00033.gif" wi="145" he="24" top= "161" left = "25" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>R20为id="icf0008" file="S2008100473531C00034.gif" wi="154" he="24" top= "199" left = "25" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>j为不含零的自然数；其中R21为氢原子、烷基、羟烷基、胺烷基、烷氧基、羧烷基、-CH3，-(CH2)nCOOH，或id="icf0009" file="S2008100473531C00035.gif" wi="25" he="9" top= "251" left = "77" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>R22为烷基、羟烷基、胺烷基、烷氧基、羧烷基、-CH2-，-(CH2)nCO-，或id="icf0010" file="S2008100473531C00041.gif" wi="25" he="13" top= "36" left = "82" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>(3)B为叶酸类化合物及其衍生物所产生的基团，其结构式如下id="icf0011" file="S2008100473531C00042.gif" wi="88" he="27" top= "65" left = "69" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>A与聚天冬酰胺的侧链相连接；B与聚天冬酰胺的侧链或与A相连接；在聚天冬酰胺电子顺磁共振成像诊断剂分子中，A、B的摩尔含量分别占聚天冬酰胺侧链的1-98％，其中A的摩尔含量、B的摩尔含量与聚天冬酰胺未反应侧链烷基摩尔含量的总和为100％。
2、根据权利要求1所述的肺瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物，其 特征在于式1中A、 B具有以下结构式<formula>formula see original document page 5</formula>
3、根据权利要求l所述的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物，其 特征在于式1中A、 B具有以下结构式<formula>formula see original document page 5</formula><formula>formula see original document page 6</formula>
4、根据权利要求l所述的胂瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物，其 特征在于式2中B为氢原子，A具有以下结构式<formula>formula see original document page 7</formula>
5、 一种合成肿瘤耙向性聚天冬酰胺自由基化合物的方法，该方法按 以下步骤进行(1)聚天冬酰胺大分子为载体制备，将含有稳定的自由基 化合物衍生物基团的磺胺类化合物、叶啉类化合物或叶酸类化合物及其活 性衍生物与聚天冬酰胺大分子共价键连形成肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由 基化合物；或者将磺胺类化合物、卟啉类化合物或叶酸类化合物及其衍生 物的活性衍生物和稳定的自由基化合物的活性衍生物与聚天冬酰胺大分 子共价键连形成肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物，所述的活性衍生物 为单环酸酐、双环酸酐、混合酸酐、活性酯、酰氯或酰溴。
6、 根据权利要求1-4之一所述的肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化 合物用于制造一种用作对人或其他哺乳动物的肿瘤或癌症的电子顺^f兹共 振成像造影剂，其特征在于该电子顺磁共振成像造影剂由聚天冬酰胺自 由基化合物与至少 一种药用载体或赋形体组成，电子顺磁共振成像造影剂 中的聚天冬酰胺自由基化合物重量百分含量为0.1-99%，所述的药用载 体为氯化钠注射液、葡萄糖注射液、葡萄糖和氯化钠注射液或蒸馏水；所 述的赋形体为磷脂、明胶、淀粉或糖浆，药用载体或赋形体的浓度为0. 001 - 100摩尔/升。
全文摘要
本发明涉及一类肿瘤靶向性聚天冬酰胺自由基化合物及合成方法和用途。该聚天冬酰胺自由基化合物是由以聚天冬酰胺大分子为载体，侧链含有肿瘤靶向基团和稳定的自由基化合物构成的，可用于人体或其他哺乳动物体的各种肿瘤或癌症病变的电子顺磁共振成像分析以及磁共振成像分析、X-射线CT、超声波成影像医学成像诊断。
文档编号A61K47/34GK101259281SQ20081004735
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月17日 优先权日2008年4月17日
发明者艳 刘, 吴江渝, 喻湘华, 亮 李, 杜飞鹏, 隽 杨, 程智毓, 郭庆中, 鄢国平 申请人:武汉工程大学