专利名称：：2,5-脱水-d-葡萄糖醇及其类似物在制备用于治疗癌症的药物中的用途的制作方法
技术领域：
：本发明是关于将2,5-脱水-D-葡萄糖醇及其类似物用于制备治疗癌症的药物中的用途。
背景技术：
：2'5-脱水-D-葡萄糖醇(2,5-anhydro-D-glucitol)是从真菌病原体Pkwm'wmso/am'(Mart.)Sacc.NRRL18883分离得到一种天然植物毒素，能引起一些种属的植物的生长抑制，坏死和萎黄病(Tanakaetal.,1996)。其可能的作用机制为2，5-脱水-D-葡萄糖醇在植物体内分别被己糖激酶和果糖激酶磷酸化为6-磷酸-2,5-脱水-D-葡萄糖醇(AhG-6-P)和1，6_二磷酸化2，5-脱水-D-葡萄糖醇(AhG-l，6-bisP);AhG-l,6-bisP通过与1，6-二磷酸果糖竞争结合位点抑制了酸缩酶(aldolase),从而引起植物细胞的死亡(JBIOSC正NCE2002，57，645-653)。现有技术中，2，5-脱水-D-葡萄糖醇具有抑制植物生长和降低人体血糖浓度的活性。但未见2，5-脱水-D-葡萄糖醇用于治疗癌症的报道。此外，也未见其相关化合物如2，5-脱水-1-脱氧-D-葡萄糖醇(2，5-anhydro-l-deoxy-D-glucito1)和2，5-脱水_D_葡萄糖酸(2，5-anhydro-D-gluconicacid)用于治疗癌症的报道。恶性肿瘤是一类严重威胁人类健康的多发病和常见病。现在认为多数肿瘤是由于多种基因和后生环境的改变而引起的。即使同一类型的肿瘤，其恶性细胞群种类也是不同的，有着不同的基因遗传，并且随着疾病的发展而改变。所以，很难通过作用于一特定的基因来选择性杀死肿瘤细胞。目前，在临床上使用的抗肿瘤药物大多数是系统性的细胞毒类制剂，其优点在于它们可杀伤大量的肿瘤细胞。然而，由于缺乏对肿瘤细胞的选择性，对正常细胞也造成了损害，从而引起严重的不良反应。恶性肿瘤与正常组织有许多不同之处，其中，一个显著差异体现在能量代谢方面。大多数肿瘤组织主要以无氧糖酵解来提供能量，即使氧气充足条件下也是如此(Warburg效应)。由于无氧糖酵解是一个低效率的能量产生过程(1摩尔葡萄糖经无氧糖酵解生成乳酸，只能产生2摩尔的ATP)，而缺氧的实体肿瘤细胞又高度依赖无氧糖酵解所提供的能量，从而导致肿瘤细胞对葡萄糖的需求远远超过了正常细胞。相应地，在肿瘤组织中，参与葡萄糖转运的转运蛋白和糖代谢的相关酶的含量也大大增加了。例如，在人子宫颈HeLa细胞中，所有的糖酵解通路相关的酶(包括HK和PFK-1)表达增强了2-7倍；与人正常肝细胞相比，人Morris肝癌细胞中HK、PFK-1和丙酮酸激酶的活性增强了5-500倍；在人乳腺癌细胞，HK、醛縮酶(ALD)、丙酮酸激酶和乳酸脱氢酶(LDH)的活性要高于正常组织3.7-7倍。基于抑制肿瘤糖酵解的机制，目前处于I临床研究的2-脱氧-D-葡萄糖能够被用来治疗癌症(US2005245462[P])，当以治疗有效剂量给药时，以及任选地与其他抗癌药物共同给药时，或者与外科手术切除或放射治疗联合时，都可改善治疗患者的效果。由于6-磷酸果糖激酶-l(PFK-1)是糖酵解途径的一个重要的限速酶，因此，通过抑制PFK-1即可限制肿瘤的生长。另一方面，6-磷酸果糖激酶-2(PFK-2)催化6--磷酸果糖生成2，6-二磷酸果糖(PFK-1的激活剂)，因此，PFK-1和PFK-2被认为是抗肿瘤药物的重要靶标。
发明内容:本发明的目的是提供2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2，5-脱水-l-脱氧-D-葡萄糖醇、2，5-脱水-D-葡萄糖酸及其药学上可接受的盐或酯在制备治疗癌症的药物中的新用途。本发明的另一目的是提供一种治疗癌症的药物。发明人在筛选抗肿瘤药物的过程，首次发现2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2，5-脱水-1-脱氧-D-葡萄糖醇和2，5-脱水-D-葡萄糖酸具有显著的抗肿瘤活性，其抗肿瘤活性与阿霉素相当或优于阿霉素。因此，可将2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2,5-脱水-l-脱氧-D-葡萄糖醇和2，5-脱水-D-葡萄糖酸用于制备治疗癌症的药物。尤其是将上述化合物和医学上可接受的赋形剂或载体按照常规的制剂工艺，制成适于胃肠道途径或胃肠道外途径给药的各种剂型对患者给药，如加入常规的赋形剂、调味剂、防腐剂、润滑剂、湿润剂、黏合剂、溶剂、增溶剂等药物辅剂，制成任何一种适合于临床使用的剂型，如片剂、胶囊剂、颗粒剂、滴丸、注射剂。由于本发明首次公开了2，5_脱水-D-葡萄糖醇、2,5-脱水-l-脱氧-D-葡萄糖醇和2，5-脱水-D-葡萄糖酸及其药学上可接受的盐或酯在治疗癌症的药用用途，因此，将上述化合物单独或与其它活性组分或辅料配合制成药剂，只要是该药剂用于治疗癌症，均属于本发明的保护范围。本发明提供的2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2,5-脱水-1-脱氧-D-葡萄糖醇和2，5-脱水-D-葡萄糖酸及其药学上可接受的盐或酯在制成任何一种剂型时，均有治疗癌症的作用。本发明所述的2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2，5-脱水-1-脱氧-D-葡萄糖醇和2，5-脱水-D-葡萄糖酸可采用已报道的工艺方法制备，或采用本发明实施例中所提供的方法制备。2，5-脱水-D-葡萄糖醇的英文名字为2,5-anhydro-D-glucitol.分子式C6H1205分子量164.07CAS登记号27826-73-9化学结构为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>2,5-脱水-1-脱氧-D-葡萄糖醇的英文名字为2，5-anhydro-l-deoxy-D-glucitol.分子式C6H1204分子量148.07CAS登记号22331-82-4化学结构式为CH32，5-脱水-D-葡萄糖酸的英文名字为2，5-anhydro-D-gluconicacid.分子式C6H10O6分子量178.05CAS登记号:490-94-8化学结构式为下列实施例仅用于说明，而并不用来限制本发明。具体实施例方式实施例12，5-脱水-D-葡萄糖醇的制备将5.0克的2，5_脱水-4，5-二乙酰基-D-葡萄糖醇(制备可参考AzeezM.MubarakandDanielM.Brown.J.C.S.PerkinI.1982，809-813)溶于50mL的甲醇中，在冰水浴下滴加lmoll^的甲醇钠甲醇溶液10mL。室温下搅拌24小时后，用强阳离子树脂调至中性。滤除树脂，并用甲醇洗涤三次，滤液合并，减压浓縮，快速硅胶柱层析(二氯甲烷甲醇=10:1)得2，5-脱水-D-葡萄糖醇1.7克，收率84.2%。其核磁氢谱与文献报道aC7^肌2000,65，5632-5638)的一致。实施例22，5-脱水-l-脱氧-D-葡萄糖醇的制备5.0克2，5-脱水-卜对甲苯磺酰基-4，5-二乙酰基-D-葡萄糖醇(制备可参考AzeezM.MubarakandDanielM.Brown.J.C.S.PerkinI.1982，809-813)溶于30mL的DMSO中，然后加入1.4克硼氢化钠。70。C左右搅拌6小时后冷却，将反应液倒入150mL冰水中，用乙醚萃取(40mLX4)，饱和食盐水洗涤，无水Na2S(^干燥，减压浓缩，快速硅胶柱层析(石油醚乙酸乙酯=5:1)，得2，5-脱水-1-脱氧-4,5-二乙酰基-D-葡萄糖醇2.5克，收率73.5%。WNMR(300MHz，CDCl,)S卯m:1.37-1.39(d，3H)'2.70(s，1H)，4.21-4.30(m,3H)，4.59-4.66(m，:3H),5.21-5.22(m,3H)'7.40-8.07(m,10H);ESI-MSm/z:379.1[M+Na]+。将上一歩产品2.5克2,5-脱水-1-脱氧-4,5-二乙酰-D-葡萄糖醇溶于25mL的甲醇中，在冰水浴下滴加lmol丄—'的甲醇钠甲醇溶液5mL。室温下搅拌24小时后，用强阳离子树脂调至中性。滤除树脂，并用甲醇洗涤三次，滤液合并，减压浓縮，快速硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇=15:1)得2,5-脱水-l-脱氧-D-葡萄糖醇0.88克，收率84.0%。'國R(300MHz,D20)5ppm:1.08—1.10(d，3H)'3.49—3.64(m，3H)，3.84(s，2H)，4.0卜4.04(m,1H);13C醒R(300MHz，CDC1:!)Sppm:13.2，62.1，77.7,78.4，79.0，84.9;ES[-MSm/z:149.1[M+H]+。实施例32，5-脱水-D-葡萄糖酸的制备将5克2，5-脱水-3,4,5-三节基-D-葡萄糖醇(制备可参考CarbohydrateResearch,171,1-11;1987)溶于30mL的DMF中，冰水浴下加入15克的重铬酸吡啶盐(PDC)。室温下剧烈搅拌24小时后，将反应液倒入150mL冰水中，用乙酸乙酯萃取(40mLX4)，饱和食盐水洗涤，无水N&S(X干燥，蒸干，快速硅胶柱层析(石油醚乙酸乙酯=2:1)，得2,5-脱水-3,4，5-三苄基-D-葡萄糖酸3.8克，收率73.6%。将上一歩产品3.8克2，5-脱水-3，4，5-三苄基-D-葡萄糖酸溶于乙醇50raL中，加0.5克的10%的钯碳，室温常压氢化48小时，原料反应完全后，过滤除去钯碳，滤液蒸干，硅胶柱层析(二氯甲烷甲醇=5:1)得2，5-脱水-D-葡萄糖酸1.0克，收率66.7%。'llNMR(300MHz，D20)5ppm:3.69—3.73(m，2H)'3.90—3.93(m,1H)，4.02—4.03(m,1H)，4.30—4.32(m,1H)，4.64-4.66(d，2H);l3CNMR(300MHz,CDC13)Sppm:64.1，80.0，80.2，83.3，88.6,175.8;ESI-MSm/z:176.8[M-H]一。实施例4抗肿瘤活性实验乳腺肿瘤细胞实验及结果如下进行下列细胞培养实验以试验2，5-脱水-D-葡萄糖醇及其类似物对乳腺肿瘤细胞的毒性。通过观察MTT(溴化3-[4，5-二甲基噻唑-2-基]-2，5-二苯基四唑鎗)的减少来观察细胞的活力。MTT测定是测量细胞活力的公知方法。[方法]1.取处于指数生长期状态良好的人乳腺肿瘤细胞(来自ATCC的MCF-7)—瓶，加入0.25%胰蛋白酶消化液，消化使贴壁细胞脱落，计数24X10^个/ml，制成细胞悬液。2.取细胞悬液接种于96孔板上，180[xl/孔，置恒温C02培养箱中培养24小时。3.换液，加入受试化合物，20jxl/L，培养72小时。4.将MTT加入96孔板中，20nl/孔，培养箱中反应4小时。5.吸去上清液，加入DMS0，15(VL/孔，平板摇床上振摇5分钟。6.用酶联免疫检测仪在波长为570nm处测定每孔的吸光值，并计算细胞抑制。阴性对照组01〕值一受试物组0D值细胞抑制率％=X100%阴性对照组0D值6阿霉素用作阳性对照。在所有情况下，它比供试材料的毒性大1或2个对数单位(logs)。阿霉素是当前使用的较强的药物之一。本实验所选择化合物浓度为100uM，l()uM，luM，判断活性标准以10uM(lX10—5陽1/L)和1uM(1X10—6mol/L)抑制率大于50%为标准。2，5-脱水-D-葡萄糖醇及其类似物的抗肿瘤活性如表1.表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>实验结果显示，2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2，5-脱水-1_脱氧-D-葡萄糖醇和2，5-脱水-D-葡萄糖酸能显著地杀灭肿瘤细胞，其抗肿瘤活性与阿霉素相当或优于阿霉素，且显著强于2-脱氧-D-葡萄糖。权利要求1、2，5-脱水-D-葡萄糖醇及其药学上可接受的盐或酯在制备用于治疗癌症的药物中的用途。2、2,5-脱水-l-脱氧-D-葡萄糖醇及其药学上可接受的盐或酯在制备用于治疗癌症的药物中的用途。3、2,5-脱水-D-葡萄糖酸及其药学上可接受的盐或酯在制备用于治疗癌症的药物中的用途。4、根据权利要求l、2、3所述的用途，其特征在于将2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2，5-脱水-1-脱氧-D-葡萄糖醇或2,5-脱水-D-葡萄糖酸及其药学上可接受的盐或酯和医学上可接受的赋形剂或载体混合，制成药物组合物，其形式可为片剂、胶囊剂、颗粒剂、滴丸和注射剂。5、根据权利要求4所述的用途，其特征在于所含2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2,5-脱水-l-脱氧-D-葡萄糖醇或2，5-脱水-D-葡萄糖酸及其药学上可接受的盐或酯的有效组分的含量介于0.0001200mg之间。6、根据权利要求4所述的用途，其特征在于可制成适于胃肠道途径给药的剂型对患者给药。7、根据权利要求4所述的用途，其特征在于可制成适于胃肠道外途径给药的剂型对患者给药。8、根据权利要求4所述的用途，其特征在于将2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2，5-脱水-l-脱氧-D-葡萄糖醇或2,5-脱水-D-葡萄糖酸及其药学上可接受的盐或酯可以与常用的肿瘤化学治疗药物合用，用于治疗癌症及其相关疾病，可以加入一种或多种药用载体辅料或稀释剂。全文摘要本发明公开了2，5-脱水-D-葡萄糖醇及其类似物在制备用于治疗癌症的药物中的新用途。2，5-脱水-D-葡萄糖醇、2，5-脱水-1-脱氧-D-葡萄糖醇和2，5-脱水-D-葡萄糖酸能显著地抑制和杀死肿瘤细胞。文档编号A61K31/341GK101401803SQ200810234540公开日2009年4月8日申请日期2008年11月21日优先权日2008年11月21日发明者吴晓明,孙宏斌,军柳,犇牛申请人:中国药科大学