基于环糊精载体的青蒿素前药及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于环糊精载体的青蒿素前药，由环糊精上的至少一个取代基通过羟基与青蒿素衍生物上的羧基以酯键相连而成，具有较好的水溶性与较高的靶向生物利用度。本发明的另一方面涉及上述青蒿素前药的制备方法，该方法先将环糊精磺酰化、青蒿素衍生物生成水溶性的青蒿素衍生物盐，继而将磺酰化的环糊精与青蒿素衍生物盐在强极性有机溶剂中进行反应而得，具有较高的产率。
【专利说明】基于环糊精载体的青蒿素前药及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及药物合成领域，特别涉及一种基于环糊精载体的青蒿素前药及其制备方法。
【背景技术】
[0002]青蒿素(Artemisinin,AMS),是从中草药青蒿(Artemisia annua L.)中分离出来的一种内含过氧化基团的倍半萜内酯类抗疟药物，对于氯喹抗药品系的疟原虫(Plasmodium falciparum)有治疗功效。青蒿素衍生物如蒿甲醚(artemether)、二氢青蒿素(dihydroartemisinin)、蒿乙醚(arteether)及青蒿琥酯(artesunate),对氯喹抗药品系、氯喹敏感品系的疟原虫以及脑内疟疾都有效。由世界卫生组织推荐，对于疟疾感染人群使用快速、可靠的青蒿素组合治疗方案(ACT)，在疟疾泛滥的大多数国家被广泛接受。
[0003]近年来，研究发现:青蒿素及其衍生物显示了较好地杀死癌细胞的效果。青蒿素具有选择性杀死癌细胞的能力，并且对正常细胞影响极小，青蒿素与传统肿瘤化疗药物的作用机制不同，它可以逆转肿瘤细胞的多药耐药。与多柔比星、长春新碱、甲氨蝶吟或羟基脲存在抗药性的白血病细胞系对青蒿琥酯不存在交叉耐药现象。并且，青蒿素药物作为抗疟疾药物己在临床应用多年，其安全性已在数千万例临床病例的应用中得到确认。
[0004]目前，对于青蒿素及其衍生物抗肿瘤的原理还在进一步研究中，可能同青蒿素与Fe2+反应产生大量自由基以及烷基化作用有关，另外，与其诱导肿瘤细胞凋亡的关系也十分密切。对于前者，由于癌细胞中的铁离子浓度较正常细胞高很多，而青蒿素结构中的过氧桥能被铁离子催化裂解产生自由基，因此有可能通过自由基途径将细胞杀死；对于后者，研究表明青蒿素可以诱导小鼠白血病癌细胞和人肝癌发生凋亡，但是对于刺激(药物作用靶点)和效应(细胞凋亡)的具体机制尚不够清楚。另外，有研究显示:青蒿素对肿瘤血管生长因子有一定的影响，青蒿琥酯有广谱抗癌活性。
[0005]对于青蒿素类药物的体外研究表明:青蒿素类药物能够明显抑制体外培养的白血病P388细胞的增殖；一些青蒿酸及青蒿酸衍生物对多种体外培养的肿瘤细胞有选择性抑制作用；青蒿酯钠对人宫颈癌HeLa细胞显示杀伤作用，对人低分化鳞状上皮鼻咽癌细胞(HeLa, SUNE-1和CNE2)均有杀伤作用，对肝癌细胞BEL-7402细胞生长有明显抑制作用，对裸鼠异体移植人肝癌的生长有明显抑制作用；青蒿琥酯有诱导U937细胞凋亡的作用，对人结肠癌细胞HCT-8、人红白血病细胞K562及人乳腺癌MCF-7细胞株有杀伤作用。
[0006]在体内实验方面，给予H印2肝癌小鼠腹腔注射不同剂量的青蒿琥酯发现，60mg/kg青蒿琥酯对小鼠H印2肝癌有显著抑制作用，其抑瘤率为80.4% ;通过肌肉注射给药方式来研究青蒿琥酯的作用发现，青蒿琥酯对小鼠肝癌、S180实体瘤均有明显的抑瘤作用。在研究青蒿琥酯对小鼠肝癌H22抑制作用的实验中发现，青蒿琥酯以300mg/kg灌胃时，抑瘤率为40%以上，与阳性对照药5-Fu作用相近。另外，实验小鼠口服硫酸亚铁6h后再给双氢青蒿素，可显著抑制移植性小鼠纤维肉瘤的生长，比单纯使用双氢青蒿素的效果大大增加。青蒿素类药物还可以抑制裸鼠人卵巢癌H0-8910移植性瘤、转基因鼠前列腺腺癌等瘤体的生长。
[0007]综上所述，青蒿素类药物具有较好的抗癌性能；但是，因其水溶性较差、生物利用度低，使其不能较好的传输到癌细胞上；在人体和动物模型中，青蒿素及其衍生物消除较快，不能在癌细胞表面形成治疗剂量。
[0008]前体药物(prodrug)，也称前药、药物前体、前驱药物等，是指经过生物体内转化后才具有药理作用的化合物。前体药物本身没有生物活性或活性很低，经过体内代谢后变为有活性的物质，这一过程不能增加其活性，但能改变药物的物理化学性质，解决药物的水溶性和稳定性等问题，从而增加药物的生物利用度，加强靶向性，降低药物的毒性和副作用。目前前体药物分为两大类:载体前体药物(carrier-prodrug)和生物前体药物(bioprecursor)。生物前体药物大部分不是人为修饰的,而是在研究作用机制时,发现其作用过程是经体内酶催化代谢而产生的活性物质。载体前体药物是指具有活性的化合物与其运输作用的载体通过共价键结合，在体内通过简单的水解作用卸掉载体，由活性化合物发挥药理作用。
[0009]因此，开发一种水溶性好、生物利用度高的青蒿素类抗癌前药具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0010]本发明要解决的技术问题为提供一种水溶性好、生物利用度高的青蒿素前药及其制备方法。
[0011]具体地，本发明提供了一种基于环糊精载体的青蒿素前药。
[0012]天然环糊精(Cyclodextrin，简称⑶)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，其中研究得较多并且具有重要实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为α-、β_和Y-环糊精。X-线晶体衍射、红外光谱和核磁共振波谱分析的结果显示，构成环糊精分子的每个D(+)_吡喃葡萄糖都是椅式构象，各葡萄糖单元均以1，4_糖苷键结合成环。由于连接葡萄糖单元的糖苷键不能自由旋转，环糊精是两端开口、一端大一端小、中空的圆筒立体环状结构，在其空洞结构中，腔内部由于受到C-H键的屏蔽作用形成了疏水区，而所有羟基则在分子外部，大口端由C2和C3的仲羟基构成，小口端由C6的伯羟基构成，具有很强的亲水性。
[0013]本发明青蒿素前药是将式I所示环糊精上RpR2或R3取代基中的至少一个通过羟基，与式II所示青蒿素衍生物的羧基以酯键相连；
[0014]
【权利要求】
1.一种基于环糊精的青蒿素前药，其特征在于，式I所示环糊精上RpR2或R3取代基中的至少一个通过羟基，与式II所示青蒿素衍生物的羧基以酯键相连；
2.如权利要求1所述青蒿素前药，其特征在于，所述式II化合物为青蒿琥酯、青蒿素12位碳原子上含苯氧基的衍生物或青蒿素12位碳原子上含烷氧基的衍生物。
3.—种如权利要求1或2所述青蒿素前药的制备方法，包括如下步骤: (1)式I所示环糊精与磺酰化试剂反应生成磺酰化环糊精； (2)式II所示青蒿素衍生物与弱酸盐发生反应，生成青蒿素衍生物盐； (3)在极性有机溶剂中，步骤(2)所得青蒿素衍生物盐与步骤(1)所得磺酰化环糊精，在80-120°C下反应得所述青蒿素前药；所述青蒿素衍生物盐与磺酰化环糊精的摩尔比为I:(0.1-15)。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述磺酰化环糊精为D(+)-吡喃葡萄糖2位、3位或6位上任意一位或几位被磺酰化的环糊精。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述弱酸盐为碳酸钠、碳酸氢钠或磷酸盐。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述极性有机溶剂为N，N-二甲基酰胺、N, N- 二乙基酰胺或二甲基亚砜。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述青蒿素前药从反应液中分离、纯化的步骤。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述分离、纯化步骤为:将反应液减压蒸馏，收集固体残余物并用水溶解、过滤，所得滤液浓缩后使用有机溶剂萃取或色谱层析分离得到所述青蒿素前药。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮、乙醚、氯仿或四氢呋喃。`
【文档编号】A61K47/48GK103864957SQ201210543775
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2012年12月14日
【发明者】杨波, 陈云建, 杨兆祥, 朱泽, 肖丹, 赵榆林, 廖霞俐 申请人:昆明制药集团股份有限公司