专利名称：用于硼中子捕获疗法的组合物及其使用方法
技术领域：
本发明总的来说涉及治疗肿瘤的组合物和方法，尤其是涉及使用游离的和封入脂质体的硼烷衍生物来治疗肿瘤的组合物及方法。
发明的背景中子捕获疗法在癌症治疗中是一项很有吸引力的方法，特别是对于恶性肿瘤的治疗。其一般反应涉及一热能化的中子(通常来源于带有特殊减速剂和特殊阀门的核反应堆)被一具有较大中子捕获截面的适当原子核所捕获。随后的衰变释放出可杀死附近肿瘤细胞的高能粒子(α粒子)。由于高能和细胞毒性的α粒子在组织中仅能前进大约为一个细胞直径的距离，优选的方法应通过将α粒子前体仅置于肿瘤细胞上或肿瘤细胞其中的方法来标明准备杀死的细胞类型。
例如硼-10(也标示为10B)就具有这样一种适当的原子核并具有适于这一方案的良好特性。硼-10/热能化中子捕获反应如下(*指出硼原子核的一个不稳定的中间状态)
为了保证这一疗法有效，在肿瘤内必须引入足够量的10B以产生所需密度的粒子。这一浓度有各种不同的估计，大约为每毫克肿瘤细胞10-50μg10B。另外，应控制正常组织和血液中的10B的浓度并最好使其低于肿瘤中的浓度以减少对健康细胞和血管的损伤。H.Hatanaka(1986)Boron-Neutron Capture Therapyfor Tumors(肿瘤的硼中子捕获疗法)；Nishimura Co.，Ltd.p.1-16。
已试验过大量含有硼的化合物以考查其是否可以达到上述标准。几乎无一例外，所有的化合物均由于在肿瘤细胞内定位的硼的量不足且血液中硼的浓度过高而不能满足有效的中子捕获疗法的要求。在日本所做的Na2B12H11SH的人体临床实验显现出本方法的一些希望，但仅限于有限的脑肿瘤。Id.16-26。
如果可以获得一种将高浓度的10B转移到肿瘤中的通用方法的话，中子捕获疗法的可用性将会大大提高。如果聚集于肿瘤中的10B比血液中的高，则该方法更加可行。
最近，应用具有特定组成结构的脂质体将药物和其它化合物选择性地转送至肿瘤中已成为可能。参见欧洲专利申请No.87311040.7，1988年6月22日公开；Presant的美国专利No.5,019,369；及″Liposomes from Biophysics to Therapeutics″，M.J.Ostro，Ed，Marcel Dekker，Inc.，New York(1987)，所有这些均作为本文的参考文献。
作为有效的中子捕获疗法的必要条件，将具有较高渗透性的化合物结合于脂质体的内部空间而不是外部，依赖于在最大浓度地结合10B时不显著改变脂质体的有益的生物分布特性的可行性。这样，可达到每克肿瘤组织至少10μg的10B(假设使用大于90％10B的浓缩物)。
Na2B20H18及它的氢氧化物已经公知，参见M.F.Hawthorne，R.L.Philling，and P.M.Garrett，J.Am.Chem.Soc.87，4740(1965)。已知可使用含有硼的多聚磷酸来治疗钙化的肿瘤。参见欧洲专利申请No.82200784.5，1983年5月1日公开。用于中子捕获疗法的硼化卟啉化合物也已公知。参见Miura的美国专利No.4959，356，Gabel的美国专利No.5,116,980和Hadd的美国专利No.4,466,952。
对于可将治疗浓度的10B选择性地转运至肿瘤的方法，人们期待已久但一直未能找到。对于可用于硼中子捕获疗法的10B组合物和转移载体也存在着类似的需求。
发明目的本发明的目的之一是提供可用于中子捕获肿瘤治疗法组合物和方法以将有效治疗浓度的含硼化合物转运至肿瘤中。
本发明的另一个目的是提供硼烷和封入脂质体的硼烷化合物，它们对脂质体内的硼烷化合物具有缓释的作用且不明显损坏脂质体。
本发明的另一个目的是提供一种癌症的治疗方法，该方法使用游离的和封入脂质体的硼烷化合物并达到转运至动物和人肿瘤中至少10毫克10B每克肿瘤组织，同时降低10B在血液中的浓度。
优选实施方式概述上述目的可由本发明实现。本发明的一个方面是在硼烷框架上有两个电子给体的有治疗作用的硼的衍生物被封入脂质体的内部水质空间，产生的脂质体给予肿瘤患用。本发明的另一个方面是，有助于中子捕获疗法的某些自由硼烷经发现具有有益的生物分布。自由态和封入脂质体的Na3B20H17NH3均优选应用于本发明的这些方面。本发明的另一个方面是，有治疗作用的碳硼烷衍生物包埋在脂质体的双层结构中然后给药。所产生的脂质体具有增强了的肿瘤选择性并可用作前面提到的硼烷衍生物和其它药物的包封载体。本发明的另外一个方面是开发出了新的衍生硼烷以用于硼中子捕获疗法。
图1给出了脂质体膜的组成及其结构。
图2给出了带有EMT6肿瘤的BALB/c小鼠体内Na2B10H10和Na2B12H11SH的生物分布。
图3为B10H9NCO2-与胞内蛋白的预计反应。
图4给出了带有EMT6肿瘤的BALB/c小鼠鼠体内Na2B10H10和Na2B10H9NCO的生物分布。
图5给出了由B10H102-衍生的多种可胞内结合的硼试剂。
图6给出了B20H17NH33-四甲基铵盐的X射线衍射晶体结构和11B的NMR谱。
图7给出了带有EMT6肿瘤的BALB/c小鼠体内脂质体Na3B20H17NH3的生物分布。
图8给出了胞内氧化反应及随后胞内蛋白亲核进攻。
图9给出了另一个带有EMT6肿瘤的BALB/c小鼠体内脂质体Na3B20H17NH3的生物分布。
图10给出了带有EMT6肿瘤的BALB/c小鼠体内自由态Na3B20H17NH3的生物分布。
图11给出了带有EMT6肿瘤的BALB/c小鼠体内对脂质体硼烷的肿瘤硼保留作用。
图12所示为适于嵌入磷脂双分子层的亲脂性硼类化合物的合成。
图13所示为适于嵌入磷脂双分子层的亲脂性硼类化合物的合成。
图14所示为带有EMT6肿瘤的BALB/c小鼠体内脂质体K[CH3(CH2)15C2B9H11]的生物分布。
图15所示为带有EMT6肿瘤的BALB/c小鼠体内脂质体K[CH3(CH2)15C2B9H11]的生物分布。
优选实施方式的详细说明下述为本发明优选实施方式的说明，其中包括发明人最近仔细考虑过的最佳方式。
“囊泡”指一种特定微团，此微团一般为球形，通常由形成双层膜结构并被称作“脂质体”的脂类物质产生。脂质体为含有部分磷脂的微观构造。制成这些脂质体的方法目前为止，在此领域已非常熟悉，任何这样的方法均可用于本发明之中。参见，例如Gamble的美国专利No.4,753,788，及Braken的美国专利No.4,953,171。代表性的做法是由磷脂来制备脂质体，例如由二硬酯酰卵磷脂(也称作“DSPC”)，也可包括其它物质，例如中性脂类，如胆固醇，还可包括表面调节剂，例如带正电荷或负电荷的化合物。磷脂由两条脂肪酸链组成，这两条链与甘油缩合，甘油上带有一个磷酸酯首基的附加取代。通过与特定的磷脂分子结合，制成体内稳定的脂质体。已知相转变点是烃链长度的一个函数。参见Lanford，The Hydrophobic Effect，2nd Ed.(1980)。某些磷脂分子表现出较高的相转变温度(大于37℃)，在本文所述的组合物中使用这些磷脂可制成体内稳定性较高的脂质体。
DSPC微团的稳定性可通过与胆固醇的结合而提高。带有正电荷的分子，例如硬脂酸胺或甘露糖胺或胆固醇的甘露糖醇胺衍生物，或带有负电荷的分子，例如二烷基磷酸酯也可结合入囊泡之中。[某些碳硼烷类化合物，如下文中所详细讨论的，也可接合入囊泡的双层结构中。]当磷脂微团被引入血流之后，微团移动至病人体内肿瘤生长的特定部位。为了提高磷脂囊泡稳动至特定部位的能力，可靠先将带有正电荷的磷脂囊泡引入病人的血流中以抑制病人体内的巨噬细胞或其它吞噬细胞。结合于这些磷脂囊泡上的带有正电荷的分子可以是甘露糖胺或胆固醇的甘露糖醇胺衍生物。同时或经过一段合适的时间，例如约1小时，可将其它的磷脂囊泡引入病人的血流中以移动至病人体内的特定位置，这样的磷脂囊泡可包括胆固醇并且可为中性或带正电荷，如包括硬脂酰胺或甘露糖胺或胆固醇的甘露糖醇胺衍生物，或者可带负电荷，如包括联十六烷基磷酸酯。
多种脂类颗粒可形成转运囊泡，这种囊泡可以不影响封入物的胞胞内转运。例如，其它的磷脂转运载体，如Vestar Inc.专利公告EP0272091号中所公开的内容可以利用，在本文中已将其列为参考文献。这些载体由一个封入物质的单磷脂膜构成，该磷脂膜与一个与双亲性关联的底物有关。而脂质颗粒优选包括磷脂，最优选为脂质体。
如上面所提到的，无论是多层或单层囊泡，脂质体已被证明作为动物和人体内药物转运的囊泡是很有价值的。活性药物，包括小的亲水性分子和多肽，可被捕获于脂质体的水性核心，而疏水物质可溶于脂质体的双层膜中。脂质体的结构易于注射并可构成缓释和药物转运至特定类型细胞或身体某部分的作用基础。多层结构，主要由于它们较大，通常很快被网状内皮系统所吸收(肝和脾)。本发明所应用的代表性的囊泡是可在循环系统中保持数小时，在被靶细胞内在化后分解的那些。为满足这些要求，本发明中的肿瘤治疗试剂优选使用直径小于250nm，更优选小于100nm的单层结构。
就图1而言，当水化时，磷脂形成双层结构，其脂肪酸烃基尾端指向内部，极性头部基团指向外部。参见K.Shelly，D.A.Feakes，M.F.Hawthorne，P.G.Schmidt，T.A.Krisch，W.F.Bauer，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1992，89，9039，本文用作参考文献。这些结构中，膜的双层分子通常封闭形成一水质的空间，并在所封闭的空间和外部溶液之间形成一可渗透的隔离层。当水化的磷脂悬浮液被搅拌时，可形成类似小洋葱的多层囊泡，水将许多双层结构以类似于洋葱的形式分开，其直径为1-10μm(1000-10,000nm)。在MLV悬浮液中施加剪切力或均化力，例如近距离声定位法(so-nication)，可产生大小范围通常为平均直径30-250nm，优选为50至100nm的小的单层囊泡。单层结构一般指包括一至三层，优选一层和两层。本发明中封入硼烷肿瘤治疗剂的脂质体的直径与声处理的时间和制备脂质体的方法有关。50至100nm范围从最大体内循环时间和更好的肿瘤特异性方面考虑是优选的。另外，如果脂质体过大，则肝和脾会吸收过多的包封在脂质体内的硼肿瘤治疗剂。实际的平衡直径在很大程度上取决于所使用的脂质体的性质和所结合的其它脂类(如胆固醇)的量。
在硼中子捕获治疗中所应用的脂质体可在囊泡的水质内部空间承载本发明中多面体硼离子的亲水盐。如下面将要讨论的，为转运硼所使用的脂质体的类型能以静脉注射的方式很好地定位于多种肿瘤中。
其它的脂类也可加入磷脂中以制取具有特殊性质的脂质体。需特别指出的是，甾醇类例如胆固醇有助于稳定血浆中双层结构的泄露和破坏部分。在脂质体中加入磷脂重量5～50％的胆固醇可制成稳定的脂质体。带有电荷的脂类或带有特殊配位体功能的脂类也可以加入。例如，虽然图1所示的脂质体含有在其极性末端无剩余电荷的磷脂，依照本领域中人们熟知的技术也可制备有带有负电荷或正电荷的脂质体。含有3∶1至1∶1摩尔比，优选1∶1摩尔比DSPC和胆固醇的小的单层囊泡在转运本发明的硼烷化合物至肿瘤部位方面具有突出的优点。
依据本发明应用于中子捕获疗法的硼化合物每个分子中可有两个或多个硼原子，但优选每个分子含有至少10个硼原子，更为优选每个分子含有至少20个硼原子。硼的同位素的含量可由自然丰度的19.78％10B至高度浓缩化合物中的大于95％10B。自然丰度的物质对封入，生物分布，稳定性及等方面的实验研究非常有用。高度浓缩的物质有助于需要最大可行浓度的治疗。
就本发明的一个方面来讲，含有硼的化合物对于治疗肿瘤有效是由于它们的高水溶性，在生理pH条件下带有很少或不带电荷，对于脂质体的磷脂双层结构较不易渗透，及对于治疗主体不具有或仅具较低的毒性。这样的硼烷的例子，无论自由态的和封入脂质体的，包括具有分子式XyB20H17L的化合物。X选自由碱金属和四烷基胺组成的组，优选X为Na，K，Cs或Rb，以及烷基，包括甲基，乙基和其它不导致所制成的盐不可溶的烷基。L不任意的2电子给体，y为1至4。优选的L基团选自-NHR1R2，其中，R1和R2可相同或不同，并且选自由氢，苄基，烷基和二胺基(例如，乙烯基二胺)所组成的组；-SR1R2，其中R1和R2可相同或不同，它们选自氢或烷基；-CN；-CO；-NCO；-CH2OH；-CO2R1；烷基；-NHCONHR1；-COOH和-CONHR1，其中R1选自由氢，辛基，烷基和二胺基所组成的组。更优选的L选自由-NH3，-Ph￣CH2-NH2，-NH2CH2CH2NH2和-NH2(CH2)7CH3所组成的组。最优选L为-NH3。
本发明中包封肿瘤治疗剂的脂质体包括单层脂质体，其中脂质体具有至少一个包封双层结构和一个由包封双层结构所限定的内部空间。一种硼烷化合物封于该内部空间中。硼烷化合物选自上文所述的XyB20H17L和XsB10H9L，其中X和L与上文所定义的一样，s为1或2。最优选的方案为，封入的硼烷选自NayB20H17NH3，其中y为1或3，和Na2B10H9NCO。
脂质体内的硼烷浓度应为至少100mM，优选为150mM至400mM，更优选为200mM至250mM，在增大脂质体内含硼成分的含量时降低渗透压对于每个分子带有至少10个硼原子的含硼化合物是必要的。当然，每个分子中所含硼原子数越少，所需浓度越高。所制成的脂质体溶液对于封于其中的物质的泄漏应当是稳定的，以便在大于3.5个月的时间漏出少于10％的含硼物质。
本发明通过以下方法扩展了硼中子捕获疗法(BNCT)给予病人上文所述的自由态硼烷和含有硼烷的脂质体，然后将病人置于中子源中。这样的中子源已有描述，例如，Russell.Jr的美国专利No.4,516,535。
脂质体包封的硼烷化合物的制备方法采用探头近距离声波定位(probe sonication)的方法处理优选包括等摩尔量的磷脂和胆固醇的干燥层和水化溶液(通常为5ml，250-300mM的含有硼烷的盐)。水化的脂类样品可以用一个Sonics & Materials公司的“Vibracell″探头近距离声波定位器进行处理，该定位器带有一个微型尖端，操作时使用该微型尖端的最大功率。溶液保持在65℃氮气环境中，声波定位处理约15-30分钟。然后可将溶液冷却至室温以制成小的单层囊泡，其平均直径优选小于250nm，更优选为50-100nm。
囊泡与余下的自由态硼烷盐的分离方法为在一个Sephadex G-25-80(中等)柱上进行洗脱，洗脱液为等渗的磷酸缓冲液或渗透压约等于生理渗透压的乳糖溶液。所分离的脂质体馏分以适当的缓冲液稀释出脂类浓度为23-24mg/ml，然后以滤过0.22μm微孔滤膜的方法进行灭菌。所封入的硼烷盐分子的完整性可通过160MHz11B核磁共振波谱法加以下确证。
脂质体大小的测定使用动态光散射法，所用方法是该领域的熟练人员所熟知的。所封入的硼的浓度可通过测量各样品中硼的总浓度，然后测量超滤后滤液中硼的浓度较正扣除脂质体外的硼来测定。硼浓度的测量可使用电感偶合等离子体原子放射光谱法(inductivelycoupled plasma atomic emission spectroscopy，ICP-AES)。
本发明硼试剂的疗效可以以小鼠的生物分布研究来表示，所有的小鼠生物分布研究均使用雌性BALB/c小鼠(16-20g)，实验前7-10天在小鼠右胁植入EMT6肿瘤。在杀死小鼠时肿瘤质量为125-350mg。尾静脉注射脂质体乳剂(200μl)。宰杀前，每只小鼠均以氟烷麻醉，经心脏穿刺吸血入经肝素处理过的注射器内。然后将血置入已称了重量的低温试管中。麻醉下，通过颈椎错位无痛处死小鼠。解剖下肿瘤、肝和脾，并降其置入已称重的低温试管中。血液和组织冷冻储存至分析时。
生物分布图的绘制方法为Y轴为硼的浓度，单位为每克组织中硼的毫克数，X轴为时间，单位为小时。通常分析四种组织肿瘤和血液，这是由于它们的治疗意义，及肝脏和脾脏，由于这些组织已知在体内可与脂质体竞争性结合。
图2给出了带有EMT6肿瘤的BALB／c小鼠体内Na2B10H10和Na2B12H11SH的生物分布。该图表明，这两种化合物均无治疗作用，这是由于肿瘤中硼活性成分的浓度起始时非常低而且下降非常快。
我们相信本发明的硼烷化合物包括那些B10H102-的衍生物，由于胞内蛋白接合作用比现有技术中的Na2B10H10更具反应活性。因此，本发明包括这样一个治疗肿瘤的方法，它包括给予病人体内可被胞内蛋白亲核进攻的硼烷化合物，然后以热能化中子处理肿瘤。参见图3，该图给出了B10H9NCO2-与胞内蛋白的反应。
就图4而言，我们可以很容易地看到，脂质体Na2B10H9NCO衍生物远远优于母体Na2B10H10部分。肿瘤摄入Na2B10H10开始于10μg/g的浓度；而脂质体Na2B10H9NCO开始于约20。这样，由于后面的部分，肿瘤摄入了更多的，约2倍的硼。同时，浓度的降低也不象原来那样快，因此加入NCO官能团使得硼试剂更有活性。B10H102-离子证明了以硼化合物在所有组织，包括肿瘤中快速清除为特征的生物分布。
B10H9NCO2-的生物分布证明了初始肿瘤内硼浓度约为每克组织20毫克硼。这一浓度经过30小时的时间仍保持较稳定。
本发明中某些优选B10H102-衍生物的一种机理在图5中给出。这些衍生物的制备方法的一般描述在Shelly，Hawthorne，and Knobler，Inorg.Chem.31，2889(1992)，本文用作参考文献。
本发明中XB10H9L类化合物可由下述物质制备[2-B10H9CO]1-，它本身的制备通过作为本发明另一方面的一个新反应来实现。经发现，乙二酰氯(COCl)2与[B10H10]2-的反应进行的非常快且在室温下基本上定量地进行，反应中生成的一氧化碳最终生成羰基衍生物[2-B10H9CO]-，在下文的机理1中给出，优选方案为B10H102-采用[Ph3PMe]B10H10的形式。
机理1 B10H9CO-离子的转变使用溶于CH2Cl2中的[Ph3PMe][B10H10]观察到了消除反应，但该反应可使用多种B10H10]2-的盐，包括优选的铯，四甲基铵和三乙基铵，并可使用其它的溶剂，例如乙腈和四氢呋喃。反应产物在2129cm-1处具有很强的红外峰。CH2Cl2中的反应混合物的11B{1H}光谱有7个信号，与赤道键上的取代反应相符，而且显示出只具有痕量的副产物。被取代的硼可由-43.8ppm处的高场信号(相对于BF3·Et2O)指示出该信号在质子偶合光谱中是唯一的。[Ph3PMe][2-B10H9CO]可以以淡褐色的固体形式被分离出，产率为85％，或者将反应混合物直接用于下一步反应。[2-B10H9CO]-的结构已用X-射线晶体学方法测定，它显示出线性的B-C-O分布，C-O的距离为1.13A。
如上文的机理1和图5所描述的，使用[2-B10H9CO]-阴离子是由于它易于转变成多种有助于BNCT疗法的其它类物质。虽然[2-B10H9CO]-在固体状态或溶液状态时对水分比较不敏感，但它在水性溶剂混合物中很容易水化形成[2-B10H9CO2H]2-。[Ph3PMe]2[2-B10H9CO2H]已由晶体学分析法所确证。
-与一种胺(RNH2)反应可生成一种酰胺([2-B10H9CONHR]2-)，同时多余胺的存在可吸收反应生成的酸。R为一亲脂性烷基，优选的基团选自乙基，丙基和己基。[2-B10H9CO]-与醇的结合可形成酯；在这种情况下，反应很慢或不完全，除非加入一种辅助碱，例如三乙胺，以吸收所形成的酸。
当与乙腈中的叠氮化合物离子反应时，[2-B10H9CO]-会发生一种很有用的转化。羰基经一个库尔提斯型重排反应形成一个异氰酸离子[2-B10H9NCO]2-，它可由2304cm-1处的红外吸收所指示。这个结构已由X-射线晶体学法所确定了的离子在中性水溶液中很稳定，但在酸性介质中很快水解。因此，[2-B10H9CO]-离子提供了一个高产率制备多种用于硼中子捕获疗法的富含硼原子的化合物。制备某种这些化合物的详细步骤如下[Ph3PMe][closo-2-B10H9CO]([Ph3PMe]·1)[Ph3PMe]2[closo-B10H10](6.73g，mmol)的混合物，这种物质可由(Et3NH)2B10H10很容易制得，将其加入125ml，在冰浴中致冷并搅拌的干CH2Cl2中，用注射器加入(COCl)2的CH2Cl2(5.1ml，10.2mmol)的溶液，混合物在0℃搅拌30分钟。将溶液升温至室温并继续搅拌30分钟。以机械真空泵将溶液的体积减至约15ml。所得溶液通过一根25×30cm的硅胶柱，以CH2Cl2洗脱，洗脱液真空挥干溶剂。残渣以CH2Cl2/Et2O重结晶制成3.59g(8.5mmol，85％)淡褐色的[Ph3PMe]·1。C20H27B10OP的分析数据C，56.85；H，6.44；B，25.59。实测C，57.01；H，6.30；B，25.50。IR(cm-1KBr片)2519(s)，2501(s)，2129(s)。11B{1H}NMR(ppm，CH2Cl2，括号内为相对面积)6.4(1)，6.0(1)，-17.9(1)，-25.9(2)，-28.4(2)，-28.9(2)，-43.8(1)。-43.8ppm处的共振信号在质子偶合光谱中是单重态。
2[closo-2-B10H9CO2H]([Ph3PMe]2·2)[Ph3PMe]2[closo-2-B10H10](5.52g，8.2mmol)的混合物，溶于100ml CH2Cl2中，以如上文所述的方法与4.2ml(COCl)2反应。真空挥发出溶剂后，残渣溶于200ml热丙酮中，溶液中加入3g活性炭搅拌。将混合物过滤，在滤液中加入150ml水。在溶液中加入0.5N的NaOH将其中和，并在室温下蒸去丙酮。过滤出所得的晶体并将其干燥，制得4.21g[Ph3PMe]2·2(5.9mmol，72％)。C39H46B10O2P2的分析数据C，65.35；H，6.47；B，15.08。实测C，65.18；H，6.43；B，15.20。IR(cm-2，KBr片)2458(s)，1694(m)，1256(m)。11B{1H}NMR(ppm，CH2c12，括号内为相对面积)-0.5(1)，-1.3(1)，-25.5(1)，-28.6(3)，-29.6(4)。
2[closo-2-B10H9NCO](Et3NH2·3)[Et3NH]2[closo-2-B10H9NCO](3.22g，10mmol)溶于150ml MeCN的溶液，以上文所述的方法与5ml(COCl)2反应。加入固态的NaN3(1.4g，21mmol)，将混合物搅拌过夜。然后将混合物过滤，加入200ml乙醚，将溶液致冷至-20℃过夜。过滤出沉淀物真空下干燥，制得2.73g[Et3NH2]2·3(7.5mmol，75％)。以丙酮/戊烷重结晶以进一步纯化用于分析和晶体检验的样品。C13H41B10N3O的分析数据C，42.94；H，11.37；N，11.56；B，29.73。实测C，42.81；H，11.18；N，11.71；B，29.50。IR(cm-1，KBr片)2538(s)，2505(s)，2475(s)，1013(m)，967(m)，597(w)，577(w)。11B{1H}NMR(ppm，MeCN，括号内为相对面积)-2.3(2)，-16.8(1)，-25.2(2)，-25.6(2)，-28.3(2)，-31.6(1)。-16.8ppm处的共振信号在质子偶合光谱中是单重态。
-的合成方法如上文所述。这一离子也可以用下述起始物来合成溶于乙腈中的Cs2[B10H10]，[Et3NH2]2[B10H10]，[(CH3)4N]2[B10H10]或[Ph3PCH3]2[B10H10]；或[Et3NH]2[B10H10]；溶于二氯甲烷中的[(CH3)4N]2[B10H10]或[Ph3PCH3]2[B10H10]。[B10H9NCO]2-的合成可用上述任意的一个阴离子来进行，但经发现，反应仅在乙腈中平稳进行。
如果合成[B10H9CO2C2H5]2-和[B10H9CO2CH3]-，将[Et3NH][B10H9CO](2.5mmol)溶于50ml合适的醇中，在0.5mlEt3N存在的条件下搅拌30分钟，真空下将醇蒸去，以乙腈/乙醚作为溶剂将残渣重结晶。[Et3NH]2[B10H9CO2C2H5](溶于乙腈)11B{1H}0.8，-0.4，-23.4，-27.2；[Et3NH]2[B10H9CO2CH3](溶于乙腈)的11B{1H}0.8，-0.4，-23.9，-27.5。
如果合成[B10H9CONHC3H7]2-，将[Et3NH][B10H9CO](2.5mmol溶于丙胺中搅拌30分钟。真空蒸去丙胺后将残渣溶于含有乙醇的[(CH3)4N]Cl中，以乙醚沉降。[(CH3)4N]2[B10H9CONHC3H7](溶于乙腈)11B{1H}0.3，-24.7，-26.7，-27.3。
如上文所计论的，本发明的一个方面是在BNCT疗法中使用带有可经受亲核进攻的硼烷部分的试剂。这些化合物具有可与胞内蛋白部分反应的能力。例如，已知B10H102-阴离子可承受氧化偶联而生成B20H184-。可胞内结合的化合物包括上文讨论的B10H102-离子的单羰基取代衍生物，B10H182-的取代衍生物，例如下文讨论的氨衍生物，还原的B20H182-的衍生物，此衍生物可于胞内被氧化以生成相应的活性B20H182-衍生物，可与蛋白-NH2基反应的B10H102-和B20H184-的羰基取代物(酰基离子类似物)。无论以自由态或封入脂质体的形式使用时，[B20H17NH3]3-的盐均显示特别适用于BNCT疗法。图6所示为[B20H17NH3]3-的四甲铵盐。
如想制备[B20H17NH3]3-的另一种盐Na3B20H17NH3，在含有3mmol干Na2(n-B20H18)的烧瓶中加入约175ml液体氨进行浓缩，然后以干冰/丙酮浴和冷凝管进行冷却。通过注射器逐滴加入18％乙炔钠的二甲苯/轻质矿物油悬浊液(2.0ml，8mmol NaC2H)。将干冰/酮浴从反应烧瓶的底部移走，保留冷凝管继续反应3小时。在氮气氛下将氨蒸去。剩下的溶剂真空蒸去。加入无水乙醇(50ml)并将所得溶液过滤。使用以(CH3)4NCl饱合的无水乙醇将产物沉降下来。过滤出固体并以水/乙醇重结晶，产率为70％。使用标准方法将阳离子交换为钠。160MHz11BNMR(CHCl3，参照外标BF3·OEt2的δ值)9.4(s，1B)，3.0(d，1B)，-1.4(d，1B)，-7.1(d，1B)，-14.9(s，1B)，-24.8(d)，-26.2(d)，-29.0(d)，-31.0(d)。
图7给出了带有EMT6肿瘤的BALB/c小鼠体内的封入上述1∶1DSPC/胆固醇脂质体的Na3B20H17NH3的生物分布特征。很明显，肿瘤内硼浓度在约30小时的时间内持续上升，然后慢慢下降，最终肿瘤内硼的浓度仍为最初肿瘤内硼浓度的94％，所有其它组织中经40小时的时间平稳清除。48小时时较低的血液硼浓度使肿瘤与血液中硼的比为5.3。最终肿瘤内硼浓度为每克组织中25.4毫克硼，约等于起始时肿瘤中的硼浓度，很好地落于治疗浓度之内。可以相信，B20H17NH33-类化合物在细胞内按下述机理2氧化，并且所产生的离子与亲核试剂具有很高的反应活性，例如，与肿瘤细胞内有末端氨基。所产生的B20H17NH3-的单个负电荷使得其与B20H182-离子相比有较高的亲电性和较好的胞内结合性。
一般来讲，除NH3外，其它还原的、取代B20H182-衍生物据信在如机理2所述的脂质体转运之后要经受胞内氧化。如图8中所示，B20H17L1-类离子与亲核试剂，例如肿瘤细胞内的胞内蛋白具有特别强的反应活性。
因此，本发明包括如上文所述具有高反应活性的硼烷化合物XyB20H17L和相应的封入脂质体的化合物，其中y为1至4。制备某个XyB20H17L衍生物的方法如下[B20H18]2-，[B20H17NH2R]3-的胺衍生物以下述方式合成在氮气环境下将干的Na2[n-B20H18](3mmol)的溶于所设计的胺中(30ml)。通过注射器向溶液中加入炔钠NaC2H(2.0ml，18％的二甲苯/轻质矿物油悬浊液)。将混合物在室温下搅拌约一天，真空蒸去胺然后向残渣中加入无水乙醇(50ml)，加入以(CH3)4NCl饱和的无水乙醇，以四甲基铵盐的形式沉降出产物。以水/乙醇重结晶沉降物得到想要的产物，产率为约70％。苄胺，(B20H17NH2CH2C6H5)U11B{1H}10.0，2.7，-2.0，-8.2，-13.0，-26.7，-29.6；辛胺，(B20H17NH2(CH2)7CH3)3-11B{1H}9.0，3.0，-1.0，-6.5，-12.5，-25.9，-28.8；及乙二胺，(B20H17NH2CH2CH2NH2)3-11B{1H}9.0，2.8，-0.9，-3.9，-6.3，-12.4，-2.8。
如制备[B20H17NH3]1-的氧化胺类化合物，于0℃向溶有0.7g[(CH3)4N][B20H17NH3]的40ml蒸馏水溶液中缓慢加入20ml0.35M的氯化铁溶液(FeCl3·6H2O)。反应混合物搅拌约一天。将从溶液中沉降出的产物，过滤出来并干燥。
如合成[B20H17CN]4-，将[Et3NH]2[n-B20H18](0.54g，1.2mmol)溶于15ml蒸馏过的乙腈中。在氮气保护下，加入0.86g(5.5mmol)的Et4NCN，将该溶液回流约24小时。氰基衍生物，[B20H17CN]4-11B{1H}10.4，0.8，-2.5，-4.5，-12.9，-23.2，-26.2，-27.1。
如果合成[B20H17SH]4-，将干燥的Na2[n-B20H18](2.5mmol)溶于重蒸乙腈(50ml)和重蒸乙醚(20ml)的混合溶剂中。该溶液经过套管转移至含有无水NaSH(0.31g，5.5mmol)的烧瓶中。将溶液回流约一周。然后真空蒸去溶剂。向其中加入无水乙醇(50ml)，加入以(CH3)4NCl饱和的无水乙醇，以四甲基铵盐的形式沉降出产物。硫醇衍生物，[B20H17SH]4-11B{1H}4.1，1.6，-0.7，-23.2，-24.6，-27.2。
上述实施例和图7涉及了将Na3B20H17NH3封入平均直径约110nm的脂质体中。我们发现封有活性硼化合物的较大的脂质体，或可能是聚集而成的相似大小的脂质体，直径范围在100至200nm，优选小于250nm，也同样显示具有治疗价值。在这里参考图9，其肿瘤中硼的浓度由30μg/g开始，经过一段时间升至60μg/g。
关于有治疗作用或治疗价值或治疗量或治疗浓度含意是指所述量的硼烷类化合物当分布于肿瘤细胞内并经热能化中子照射时可导致杀死肿瘤细胞。这一浓度范围的前提是使用95％的浓缩10B。如使用自然丰度或较低含量的浓缩10B，需要较高的使用浓度，这一浓度可通过常规实验确定。
本发明的另一个方面是，我们发现，自由态的Na3B20H17NH3同样显示出较高的硼活性和肿瘤特异性。自由态是指该化合物未封入脂质体中。当加入缓冲液中给药时，它的存在形式很简单，这样的缓冲液如磷酸缓冲的乳糖溶液或盐水溶液，并以注射方式给药。如图10所示，这一化合物经过较长的时间，通过融合可产生有治疗作用的转运，因而可导致在肿瘤内累积。应该看到，一般来讲，其它现有游离态硼的衍生物当以相同的剂量注射时，从未表现出超过2ppm的初始积累；而如图所示，在肿瘤中初始分布为约为8ppm。
封入脂质体的硼烷化合物疗效的对比在图11中给出。脂质体包封的硼烷化合物的制备和生物分布的测定如上文所述。可以看出B20H17NH33-类化合物远较其它化合物有效。
本发明的另一个方面涉及亲脂性的硼烷类化合物在脂质体的磷脂双层结构中的包埋。已知上文所述类型的单层脂质体如硼转运载体以这样一种方式优选转运它们的成分至动物和人体内的肿瘤细胞，这种方式是肿瘤内效应分子的浓度为正常组织，包括血液中的5-10倍。由于本发明的这一方面，我们发现，将某种碳硼烷类化合物包埋在脂质体双层结构中提高了脂质体的肿瘤特异性。通过在亲脂性双层膜中包埋碳硼烷肿瘤治疗剂，通过带有硼烷肿瘤治疗剂的脂质体所转运的硼的总量也提高了。
本发明的这一方面是脂质体优选具有至少一个包封用双层结构和一个包封双层结构所限定的内部空间，并且在双层结构中包埋碳硼烷化合物的单层结构。本发明的这一方面还涉及在BNCT疗法治疗肿瘤时应用这种包埋碳硼烷的脂质体，以提高脂质体的特异性和在脂质体中封入治疗成分，如上文所讨论的硼烷类化合物和本领域人员所知道的其他化合物。
双层结构中包埋硼化合物的脂质体是通过在所要包埋的硼化合物存在的条件下将磷脂水化的方法来制备的。需特别指出的是，脂质体悬浮液的制备采用探针近距离声定位法处理下列物质，含有所期望量亲脂性硼类化合物的干层和等摩尔的磷脂和胆固醇，将它们与水化溶液(通常含有250-300mM含硼盐)在65℃处理15-30分钟。干层的制备方法为，将亲脂性硼化合物和胆固醇DSPC混合物溶于氯仿，然后在真空中蒸去溶剂。通过近距离声定位处理将囊泡均一化，然后以在Sephadex G-25(中等)柱上洗脱的方法从剩余的自由态硼烷盐中分离出来，洗脱剂采用等渗的磷酸缓冲的盐水或乳糖。所制备的脂质体以适当的缓冲液稀释出脂类浓度为20-30mg/ml并通过0.22μm Millipore滤膜过滤灭菌。
包埋在双层结构中的硼的量实际上由加入DSPC胆固醇脂类混合物中硼化合物的量来控制。假设硼化合物不溶于水，所有的硼化合物均应被包埋，虽然实际情况并不总是如此。当含有硼的化合物均未被包封时，包埋入脂质体的硼的量可由ICP-AES分析法测定。
一般来讲，为提高脂质体的特异性和适于BNCT疗法，包埋在双层结构中的量优选为0.5％至10％，更优选为1％至5％。较好的方法为双层结构中含有一种磷脂，例如DSPC和胆固醇，其中DSPC与胆固醇的摩尔比为1∶1至3∶1，优选1∶1。
依照本发明，包埋在脂质体的碳硼烷通常选自由下述(a)，(b)，(c)，(d)，(e)，(f)，和(g)组成的组和其混合物(a)具有如下分子式的碳硼烷
R为亲脂性烷基，优选-(CH2)xCH3，这里x为11至19，更为优选R选自n-C16H33和n-C18H37。较长的碳链，例如带有16个碳原子的R基可提高双层结构的稳定性，这是由于这种化合物和磷脂DSPC的相似性所产生的，如极性首基和长的亲脂性侧链所示。
(b)具有下述分子式的碳硼烷 参照图12，双尾的碳硼烷类A比上文所讨论的单尾的碳硼烷(a)能更好地包埋在双层结构中。
如图12所示的带有一个极性首基和两个脂肪酸尾基为特征的硼烷类化合物包埋在脂质体双层结构中后可稳定双层膜结构，这是由于它更好地模拟了所利用的磷脂的结构。带有双尾的化合物的合成基于下文中所述，即，Li，Ji；Logan，C.F；Jones，M.Jr；Inorg.Chem(1991)，30，4866。将原碳酸盐碘化，然后以合适的格式试剂烷基化制成一个二烷基化闭合型碳酸盐类化合物。将此化合物降解可制成带有一极性首基，即巢状碳硼烷，和两条脂肪酸尾部，即两条C18H37链的化合物。
(c)具有如下分子式的金属碳硼烷 M为一种过渡金属，优选FeIII，CrIII，和CoIII。钴衍生物及其合成步骤在图13中给出。
(d)具有下述分子式的碳硼烷
(b)，(c)和(d)类碳硼烷的R1和R2可相同或不同，且选自上文所述的(a)类碳硼烷中的亲脂性基团R，或者R1或R2为氢，R1或R2的另一个为这样一个亲脂性烷基。
(e)上仍下述分子式的碳硼烷 其中n优选12，14，16，或18。
(a)—(e)中的阳离子X优选的基团包括上文就XyB20H17L所讨论的碱金属和四烷基铵。
(f)具有下述分子式的笼型碳硼烷
R如上文中所定义。本图用于R＝n-C16H33，如下文中所讨论。
(g)具有下述分子式的笼型碳硼烷 R1和R2如上文所定义，优选-(CH2)xCH3，其中x为5至19。本图用于R＝n-C16H33，如下文中所讨论。
如上文中所讨论的，单层脂质体的特异性可通过在脂质体的双层结构中包埋碳硼烷而提高。优选的碳硼烷选自上述(a)-(g)或它们的混合物。
制备这些碳硼烷中某一种的方法如下制备二碳硼烷的二价阴离子(Dicarbollide Di-anion)，NaK-(3)-1，2-B9C2H10R
在75ml四氢呋喃中溶入5.0g(25.9mmol)的NaK-1，2-B9C2H11R，这种物质很容易得到，将制成的溶液缓慢加入搅拌着的氢化钠基悬浊液中，所说的悬浊液中氢化钠为1.51g(63mmol，2.70g56％的氢化钠分散于经30ml四氢呋喃洗过两遍的矿物油中)，悬浊液采用的溶剂也为四氢呋喃，量为90ml。反应混合物在回流温度，氮气保护下搅拌3小时，然后停止搅拌将反应混合物冷却至室温。当多余的氢化钠沉淀后，收集NaK-1，2-C2B9H10R的澄清四氢呋喃溶液。
制备(3)-1，2-二碳硼烷钴(III)((3)-1，2-Diacarbollycobalt(III))衍生物，Cs[(3)-1，2-B9C2H10R]2Co向搅拌着的1.20(9.2mmoles)无水氯化钴的干燥四氢呋喃(50ml)悬浊液中加入NaK-(3)-1，2-B9C2H10R(5.2mmoles)的四氢呋喃溶液，同时以氮气保护。如上文提到的，NaK-(3)-1，2-B9C2H10R很容易得到。所得的黑色混合物在氮气保持下回流2小时，冷却，过滤除去金属钴和氯化钠。真空蒸去溶剂后，以热水萃取残渣，过滤所得的水溶液，以氯化铯处理滤液。
如制备9，12-[CH3(CH2)17]2-1，2-C2B10H10，将2.31g镁(95mmol)和31.7gCH3(CH2)17Br在200ml THF中回流3小时。将格氏试剂缓慢加入9，12-C2B10H10I2(5.01g，12.7mmol)，Pd[P(C5H5)3]2Cl2(227mg)和CuI(65mg)于50ml0℃THF中所形成的悬浊液中，然后回流90小时。冷却后，真空蒸去溶剂。残渣在250ml乙醚中消化，然后以50ml水，50mlNHCl和50ml水洗涤。以硫酸镁干燥所得乙醚溶液，然后以旋转蒸发器除去溶剂。粗产物以硅胶色谱法纯化，以己烷洗脱，制得2.4g9，12-[CH3(CH2)17]2-1，2-C2B10H10(30％)。160MHz11BNMR(CHCl3，δ值参照外标BF3·OEt2)8.7(s，2B)，-8.8(d，4B)，-14.8(d，4B)，-16.0(d，2B)。
如制备K+[5，6-CH3(CH2)17]2，8-C2B9H10]-，将1.04g 9，12-[CH3(CH2)17]2-1，2-C2B10H10(1.6mmol)加入有1g KOH60ml乙醇溶液中，回流24小时。将该溶液冷却，以二氧化碳饱和，过滤，直空下除去溶剂。残渣以苯重结晶，制成1.02g(94％)K+[5，6-[CH3(CH2)17]2-7，8-C2B9H10]-。160MHz11BNMR(CHCl3，δ值参考照外标BF3·OEt2)-5.0(s，2B)，-11.6(d，2B)，-18.9(d，1B)，-21.0(d，2B)，-29.5(d，1B)，-35.6(d，1B)。
如制备1-CH3(CH2)15-1，2-C2B10H11，将12.27g B10H14(100mmol)，150ml苯和42ml乙腈的混合物回流过夜。向回流液中逐滴加入十八碳炔(25.00g，100mmol)，溶液继续回流36小时。冷却后真空除去溶剂。将残渣以1∶1的乙醚∶戊烷溶解，然后以1N NaOH5×100ml萃取，收集有机相，以Mg2SO4干燥，然后以旋转蒸发仪除去溶剂。粗产物以硅胶色谱法纯化，以戊烷洗脱，分离产物，产率为30％。160MHz11B NMR(戊烷，δ值参照外标BF3·OEt2)-1.7(d，1B)，-5.1(d，1B)，-8.6(d，2B)，-10.7(d，2B)，-11.5(d，2B)，-12.4(d，2B)。
如果制备K+[7-[CH3(CH2)15]-7，8-C2B9H10，将5.19g 1-CH3(CH2)15-1，2-C2B10H11(14mmol)加入1.8g KOH溶于100ml乙醇所制成的溶液中并回流24小时，将溶液冷却，以二氧化碳饱和，过滤，真空除去溶剂，残渣以苯在Soxhlet萃取器中萃取并将产物分离，产率为90％。160MHz11B NMR(C6H6，δ值参照外标BF3·OEt2)-9.4(d，2B)，-12.4(d，1B)，-15.8(d，1B)，-16.5(d，2B)，-20.7(d，1B)，-31.7(d.，1B)，-35.6(d，1B)。
就图13而言，当钾碳硼烷衍生物类13A包埋入双结构时，所得的脂质体为带负电荷的脂质体，这可以提高脂质体的选择性和改善其生物分布。
对于包埋碳硼烷的脂质体，我们进行了生物分布的研究。就图14而言，在脂质体内部空间封入了一种等渗缓冲液，例如，磷酸缓冲的乳糖，在脂质体内还掺杂有K[CH3(CH2)15C2B9H11]，它是(a)类碳硼烷的一例。6小时时肿瘤内的值为约每克肿瘤约18毫克硼，这一硼浓度维持30小时的时间，然后开始下降，使得最终肿瘤内硼浓度为每克肿瘤中9.5毫克硼，最终肿瘤中与血液中硼的比为6.6。
就图15而言，在脂质体的水质中心或内部空间中封入高渗的缓冲液(375mM NaCl/10％HEPES缓冲液)，脂质体中掺杂有K(C2B9H11)(CH2)15CH3。高渗缓冲液更好地模拟了由于封入硼烷溶液而引起的作用于脂质体上的实际渗透压。脂质体的平均直径(99nm)落在适于BNCT疗法的脂质体正常直径范围内。这些脂质体的注射剂量(6.3mg/kg体重)略高于图14中所用的等渗缓冲液的例子。6小时时肿瘤内的值约为22μg硼/g肿瘤。这一硼浓度上升约12小时，然后在其余的时间内下降，使得最终肿瘤内硼浓度为25.2μg硼/g肿瘤，最终肿瘤与血液中硼的比为8.4，这两个值均较好地落入了治疗值范围内(20μg硼/g肿瘤和肿瘤与血液中硼的比为3)。
图14和图15中，肝脏和脾脏中硼的浓度明显低于所观察到的其它体内分布位置的浓度。
本发明的另一个方面涉及以下述方法治疗肿瘤，给予病人有治疗作用量的单层脂质体，这一脂质体具有至少一层包封用双层结构和一个由该包封双层结构所限定的内部空间，而且在双层结构中包埋有(a)-(e)类碳硼烷或其混合物。本发明的另一个方面是，上文所述包埋碳硼烷的脂质体包括在脂质体内部空间中的硼烷化合物。这样，当使用包封有硼烷的脂质体时，可增加适用于BNCT疗法的10B的量。被包封的硼烷化合物可选自上文所讨论的硼烷，即XyB20H17L和XsB10H9L，或其它欲转运至肿瘤的药物。最优选的是硼烷选自NayB20H17NH3其中y为1或3，和Na2B10H9NCO。按照本发明的这一方面治疗肿瘤的方法包括，将包埋有碳硼烷的上文所述脂质体给予病人然后将肿瘤暴露于热能化中子中。
在按照本发明的所有方法中，化合物以静脉注射的方式给药，肿瘤内浓度的监测采用在选择的时间点将小鼠处死。优选肿瘤内硼的起始浓度至少为10μg/g肿瘤，最好为20-30，但同时，尽可能高的浓度也是我们所希望的。如果预期的肿瘤内硼浓度未达到治疗浓度，可经一较长时间输入含有硼试剂的药物悬浊液或以多次注射的方式给药。
虽然本发明仅就特定的应用加以描述，所涉及的原则可被用于本领域熟练人员认为很显然的其他应用中，相应地，本发明仅受所附权利要求中所提范围的限制。
所要求的排它的产权或特权的本发明的实施方式由权利要求书所定义。
权利要求
1.一种含有脂质体的用于硼中子捕获疗法的肿瘤治疗剂，该脂质体具有至少一层包封用双层结构和一个由该包封双层结构所限定的内部空间；以及在此内部空间中的硼烷，其中硼烷化合物选自下述基团(a)XyB20H17L，其中X选自碱金属和四烷基铵，y为1至4，L为任意的2电子给体；(b)XsB10H9L，其中X选自碱金属和四烷基铵，S为1或2，L为任意的2电子给体；及(c)(a)和(b)的混合物。
2.根据权利要求1所述的肿瘤治疗剂，其特征在于硼烷选自NayB20H17NH3，其中y为1或3，和Na2B10H9NCO。
3.根据权利要求1所述的肿瘤治疗剂，其特征在于，碱金属选自Na，K，Cs和Rb。
4.根据权利要求1所述的肿瘤治疗剂，其特征在于，X选自四甲基铵和四乙基铵。
5.根据权利要求1所述的肿瘤治疗剂，其特征在于，L选自-NHR1R2，其中R1和R2相同或不同，且选自氢、苄基、烷基和二胺基；-SR1R2，其中R1和R2相同或不同，且选自氢或烷基；-CN；-CO；-NCO；-CH2OH；-CO2R1；烷基；-NHCONHR1；-COOH和-CONHR1，其中R1选自氢、苄基、烷基和二胺基。
6.根据权利要求1所述的肿瘤治疗剂，其特征在于X为四甲基铵。
7.根据权利要求1所述的肿瘤治疗剂，其特征在于L为氨类。
8.根据权利要求7所述的肿瘤治疗剂，其特征在于L为NH3。
9.根据权利要求1所述的肿瘤治疗剂，其特征在于脂质体含有1∶1摩尔比的DSPC和胆固醇。
10.根据权利要求8所述的肿瘤治疗剂，其特征在于脂质体含有1∶1摩尔比的DSPC和胆固醇，并且为单层结构。
11.一种治疗肿瘤的方法，包括给予由下述物质组成的肿瘤治疗剂一种脂质体，该脂质体含有至少一层包封用双层结构和该包封双层结构所限定的内部空间，和位于该内部空间内的一种硼烷化合物，其中硼烷选自(a)XyB20H17L，其中X选自碱金属和四甲基铵，y为1至4，L为任意的2电子给体；(b)XsB10H9L，其中X选自碱金属和四烷基铵，s为1或2，L为任意2电子给体；及(c)(a)和(b)的混合物。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，硼烷选自NayB20H17NH3，其中y为1或3，和Na2B10H9NCO。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于硼烷为Na3B20H17NH3或Na2B10H9NCO，其中，当肿瘤治疗剂转运至肿瘤并暴露于热能化中子之中时，该肿瘤治疗剂具有治疗作用。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于硼烷为Na3B20H17NH3或Na2B10H9NCO，其中，当肿瘤治疗剂转运到肿瘤并暴露于热能化电子之中时，该肿瘤治疗剂具有治疗作用。
15.根据权利要求13所述的方法，特征在于，使用95％的富集10B，每克肿瘤中至少有10μg的10B。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，L选自-NHR1R2，其中R1和R2可相同或不同，并选自氢、苄基，烷基和二胺；-SR1R2，其中R1和R2可相同或不同，并选自H或烷基；-CN；-CO；-NCO；-CH2OH；-CO2R1；烷基；-NHCONHR1；-COOH；和-CONHR1，其中R1选自氢、苄基，烷基和二胺。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，X为四甲基铵。
18.根据权利要求11所述的肿瘤治疗剂，其特征在于碱金属选自Na，K，Cs和Rb。
19.根据权利要求11所述的肿瘤治疗剂，其特征在于，X选自四甲基铵和四乙基铵。
20.化合物NayB20H17NH3，其中y为1或3。
21.一种水溶性的B20H17NHR1R2-2，其中R1和R2相同或不同，且选自氢、苄基、烷基和二胺，z为1或3。
22.根据权利要求21所述的盐，其特征在于，其阳离子选自碱金属和四烷基铵，其中的烷基是使该盐的水溶性仍能保持的任何烷基。
23.根据权利要求22所述的盐，其特征在于，其阳离子为四甲基铵。
24.根据权利要求21所述的盐，其特征在于，R1和R2为乙二胺。
25.封入脂质体的硼烷化合物，其中的硼烷是胺官能化的。
26.根据权利要求25所述的封入脂质体的硼烷，其特征在于所述脂质体中包埋有碳硼烷。
27.一个治疗肿瘤的方法，包括给予具分子式X1B20H17L的化合物的步骤，其中X选自碱金属和四烷基铵，L为任意的二电子给体，y为1至4。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，L选自-NHR1R2，其中R1和R2相同或不同，且选自氢，苄基，烷基和二胺；-SR1R2，其中R1和R2相同或不同，且选自H或烷基；-CN；-CO；-NCO；-CH2OH；-CO2R1；烷基；-NHCONHR1；-COOH和-CONHR1，其中R1选自氢，苄基，烷基和二胺。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，L选自-NH2-CH2-Ph，-NH2CH2CH2NH2和-NH2(CH2)7CH3。
30.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，X为Na，K，Cs或Rb。
31.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，X为四甲基铵。
32.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，二胺为乙二胺。
33.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，L为NH3。
34.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，L为NH3，y为3，脂质体是单层结构的。
35.一种治疗肿瘤的方法，包括给予硼烷化合物的步骤，该硼烷化合物在体内可被胞内蛋白亲核进攻。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于硼烷选自XyB20H17L和XsB10H9L，其中X选自碱金属和四烷基铵，s为1或2，y为1至4，L为任意的二电子给体。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，L选自-NHR1R2，其中R1和R2相同或不同，且选自氢、苄基、烷基和二胺；-SR1R2，其中R1和R2相同或不同，且选自H或烷基；-CN；-CO；-NCO；-CH2OH；-CO2R1；烷基；-NHCONHR1；-COOH；和-CONHR1，这里R1选自氢，苄基、烷基和二胺。
38.根据权利要求35所述的方法，其特征在于硼烷被封入脂质体中。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于脂质体中包埋有硼烷。
40.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，硼烷为XyB20H17NH3。
41.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，硼烷为X2B10H9NCO。
42.一种具有至少一层包封用双层结构和一个由包封双层结构所限定的内部空间的脂质体，其特征在于碳硼烷包埋在它的双层结构中。
43.根据权利要求42所述的脂质体，其特征在于，在脂质体的双层结构中存在0.05％至20％(重量)的硼。
44.根据权利要求42所述的脂质体，其特征在于，在脂质体的双层结构中存在0.5％至10％(重量)的硼。
45.根据权利要求42所述的脂质体，其特征在于，双层结构中含有DSPC和胆固醇。
46.根据权利要求45所述的脂质体，其特征在于，DSPC和胆固醇的摩尔比为1∶1至3∶1。
47.根据权利要求42所述的脂质体，其特征在于，双层结构中含有磷脂。
48.根据权利要求47所述的脂质体，其特征在于该双层结构进一步包含胆固醇。
49.根据权利要求42所述的脂质体，其特征在于碳硼烷选自(a)具有下述分子结构的碳硼烷 其中X选自碱金属和四烷基铵，R为亲脂性的烷基；(b)具有下述分子结构的碳硼烷 其中R为一亲脂性烷基；(c)具有下述分子结构的碳硼烷 其中R1和R2相同或不同，它们均为亲脂性的烷基，或者，R1或R2为H，R1或R2的另一个为一亲脂烷基；和(d)具有下述分子结构的碳硼烷 其中X选自碱金属和四烷基铵，其中R1和R2相同或不同并为亲脂性烷基，或者R1或R2为H，R1或R2的另一个为亲脂性烷基。
50.根据权利要求49所述的脂质体，其特征在于，R、R1和R2为-(CH2)xCH3，x为11至19。
51.根据权利要求50所述的脂质体，其特征在于，R为n-C16H33。
52.根据权利要求49所述的脂质体，其特征在于，R1和R2为n-C18H37。
53.根据权利要求42所述的脂质体，其特征在于碳硼烷为 这里M选自FeIII，CrIII和CoIII，R1和R1为相同或不同的亲脂性烷基。
54.根据权利要求53所述的脂质体，其特征在于，R1和R2为-(CH2)xCH3，x为11至19。
55.根据权利要求54所述的脂质体，其特征在于，R1和R2为n-C16H33。
56.根据权利要求53所述的脂质体，其特征在于，R1和R2为n-C18H37。
57.根据权利要求42所述的脂质体，其特征在于碳硼烷为 其中，R1和R2为相同或不同的亲脂性烷基。
58.根据权利要求57所述的脂质体，其特征在于R1和R2为-(CH2)xCH3，x为11至19。
59.根据权利要求58所述的脂质体，其特征在于，R1和R2为n-C16H33。
60.根据权利要求57所述的脂质体，其特征在于，R1和R2为n-C18H37。
61.根据权利要求42所述的单层脂质体，其特征在于碳硼烷为 这里n为12，14或16或18。
62.一种提高脂质体特异性的方法，它包括在脂质体的双层结构中包埋一种碳硼烷的步骤。
63.根据权利要求62所述的方法，其特征在于，碳硼烷选自权利要求49，53，57和61中的碳硼烷。
64.一种治疗肿瘤的方法，它给予具有至少一层包封用双层结构和一个由该双层结构所限定的内部空间的脂质体，其中在双层结构中包埋有碳硼烷。
65.根据权利要求64所述的方法，其特征在于，在脂质体双层结构中含有0.05％至20％(重量)的硼。
66.根据权利要求64所述的脂质体，其特征在于，在脂质体双层结构中含有0.5％至10％(重量)的硼。
67.根据权利要求64所述的脂质体，其特征在于，双层结构中含有DSPC和胆固醇。
68.根据权利要求67所述的脂质体，其特征在于，DSPC与胆固醇的摩尔比为1∶1至3∶1。
69.根据权利要求64所述的脂质体，其特征在于，双层结构中含有磷脂。
70.根据权利要求69所述的脂质体，其特征在于，双层结构中还含有胆固醇。
71.根据权利要求64所述的脂质体，其特征在于，碳硼烷选自权利要求49，53，57，和61中的碳硼烷。
72.一种含有脂质体的肿瘤治疗剂，脂质体具有至少一层包封用双层结构和一个由该包封双层结构所限定的内部空间，其中，在内部空间中有一种硼烷化合物，在双层结构中包埋有碳硼烷。
73.根据权利要求72所述的肿瘤治疗剂，其特征在于，硼烷化合物选自(a)XB20H17L，其中X选自碱金属和四烷基铵，L为任意二电子给体；(b)XsB10H9L，其中X选自碱金属和四烷基铵；s为1或2，L为任意的2电子给体；和(c)(a)和(b)的混合物。
74.根据权利要求72所述的肿瘤治疗剂，其特征在于，硼烷选自NayB20H17NH3，其中y为1或3，和Na2B10H9NCO。
75.一种治疗肿瘤的方法，它包括给予含有脂质体的肿瘤治疗剂，所述脂质体具有至少一层包封用双层结构和一个由该包封双层结构所限定的内部空间，其中，在内部空间中有硼烷化合物，同时在双层结构中包埋有碳硼烷。
76.根据权利要求75所述的方法，其特征在于，硼烷化合物选自(a)XB20H17L，其中X选自碱金属和四烷基铵，L为任意的二电子给体；(b)XsB10H9L，其中X选自碱金属和四烷基铵，s为1或2，L为任意的二电子给体；和(c)(a)和(b)的混合物。
77.根据权利要求75所述的方法，其特征在于碳硼烷选自权利要求49，53，57和61中的碳硼烷。
78.一种制备包埋碳硼烷的单层脂质体的方法，该方法包括的步骤有提供DSPC，胆固醇和碳硼烷；将DSPC，胆固醇和碳硼烷溶于一种溶剂中；挥发去溶剂以制成含有DSPC，胆固醇和碳硼烷的脂质层；在水质溶剂中水化所得的脂质层以形成悬浊液；和将悬浊液均质化。
79.制备XB10H9CO的方法，其中X选自Ph3PMe和Et3NH，Cs和(CH3)4N，该方法包括将草酰氯与X2B10H10反应的步骤。
80.根据权利要求79所述的方法，其特征在于，反应在CH2Cl2中进行。
全文摘要
硼中子捕获疗法可使用X
文档编号A61K51/00GK1124921SQ94192350
公开日1996年6月19日 申请日期1994年5月27日 优先权日1993年6月3日
发明者弗里德里克·M·霍索恩, 黛布拉·阿琳·费克斯, 肯尼恩·约翰·谢利 申请人:加州大学董事会