专利名称：：蒽环类细胞毒素类化合物药学上可接受盐的制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
：本发明主要涉及药物化学和药物制剂领域，具体涉及抗肿瘤药物蒽环类细胞毒素类化合物药学上可接受盐的制备方法。
背景技术：
：恶性肿瘤是危害人类健康的严重疾病之一，目前全世界有恶性肿瘤病人约1700万，我国每年癌症发病人数约200万至240万，死亡160万至180万。我国恶性肿瘤发病人数及死亡人数不断增长，20世纪70年代初，我国癌症发病人数约为90万，死亡约70万人；2005年，癌症发病人数约180万-200万，死亡140万至150万。所有的恶性肿瘤中以肺癌的上升趋势最快，2000年至2005年，我国肺癌发病人数增加了11.6万人，死亡人数增加了10.1万人。全球癌症也呈增长趋势。在1991年到2000年间，全球癌症发病及死亡人数均增长22%。2000年，全球新发癌症人数超过1000万。世界卫生组织预测，到2020年，每年新发癌症病人数将达到1500万，癌症已经成为新世纪人类的第一杀手，并成为全球最大的公共卫生问题。癌症在发达国家是导致死亡的第二大杀手。到目前为止，绝大多数癌症仍然不能治愈。癌症治疗中主要困难是药物选择性低，在杀死癌细胞的同时，大量正常组织和细胞液会死亡。因此寻求可以靶向性作用于肿瘤细胞的抗癌药物成为研究的热点。蒽环类细胞毒素类化合物，如多柔比星(doxrabicin)，表柔比星(epirubicin)等抗癌药物，在临床上作为乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、肺癌等癌症治疗的首选用药。但与其它抗癌药物一样，由于其易产生耐药性，选择性差，对正常组织也有细胞毒性，蒽环类细胞毒素的临床应用遭遇瓶颈。蒽环类细胞毒素最严重的毒副作用是其心脏毒性，主要表现为慢性心肌病变和充血性心衰，其机制可能与氧应激反应有关。此外，由于选择性较低，蒽环类细胞毒素同时作用于其它非肿瘤细胞，引发脱发，食欲下降，口腔溃疡，腹泻，血细胞减少等副作用；且由于蒽环类细胞毒素与药物产生耐药性有关的P糖蛋白的底物，因此极易产生耐药性。鉴于以上原因，在近20年，人们针对蒽环类细胞毒素进行了大量的结构改造，仅多柔比星就开发出了近2000种衍生物，但仅有极少数的衍生物进入了临床研究阶段或已经上市，这说明真正意义上的更好的蒽环类抗癌药物仍未出现，针对蒽环类细胞毒素的构造和修饰仍在继续，以期可减少毒性，增强肿瘤靶向性，提高疗效。其中主要策略有制成蒽环类细胞毒素脂质体，制备蒽环类细胞毒素前体药物以及合成类似物。前体药物因其目的明确，易于控制成为修饰蒽环类细胞毒素的重要手段。蒽环类广谱抗肿瘤抗生素药物，对机体可产生广泛的生物化学效应，具有强烈的细胞毒性。其作用机制主要是该类药物嵌入DNA并与之螯合，从而抑制核酸的合成，产生氢氧自由基等作用来杀死癌细胞。但是由于心肌易受氢氧自由基的伤害和其他毒副作用，使治疗往往受限于其毒性。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histinedeacetylaseinhibitors,HDIs)是近年来发现的一类新的靶向抗肿瘤药物，它主要通过调节组蛋白的乙酰化状态来改变染色质结构，进而引起相关基因转录，使肿瘤细胞的形态和功能发生改变，最终导致细胞增殖抑制、诱导分化、凋亡以及端粒酶活性抑制等一系列结果而达到治疗肿瘤的目的。有研究通过在盲肠内置管灌注丁酸发现，丁酸的直接应用可明显降低由l，2-二甲基肼(DMH)诱导的肿瘤、恶性肿瘤的发生率，以及癌前期肿瘤(腺瘤)的恶性转化率，肿瘤的恶性程度(外生型、浸润型、溃疡型)及浸润深度。当丁酸盐明显减少时，大鼠远端结肠肿瘤发生率增加，肿块体积增大，且上段结肠细胞增殖。丁酸盐还可抑制小鼠结肠肿瘤的生长。大量离体试验也证明，丁酸盐是结肠细胞的保护因素。众多体内外实验表明，丁酸可抑制癌细胞株的成长，促进癌细胞的分化，通过多种途径诱导肿瘤细胞发生凋亡。丁酸能增加入胃癌细胞株细胞中p21基因的表达水平，抑制癌细胞的生长(ShinJY等，MechanismforinactivationoftheKIPfamilycyclin-dependentkinaseinhibitorgenesingastriccancercells.CancerRes，2000，60(2):262-265)。但是，与其他组蛋白去乙酰酶抑制剂相比，丁酸在体内代谢迅速，选择性差。针对这些问题，科学家们试图将丁酸与其他药物制成前药(如prvanex)，以改善其药物动力学性质，但效果不理想，主要的不良反应包括发热、恶心、疲乏、食欲减退、注射部位反应和味觉障碍等(Entin-MeerM等，Butyricacidprodrugsarehistonedeacetylaseinhibitorsthatshowantineoplasticactivityandradiosensitizingcapacityinthetreatmentofmalignantgliomas.MoleCancerTher，2005，4(12):1952-1961)。另外，丁酸可以促进体外培养的结肠癌细胞凋亡(杨正兵等，华西医学，2002，17(4):535-536)。细胞凋亡是由基因控制的细胞主动死亡过程，受多个基因产物控制，主要是Bcl基因家族。丁酸促细胞凋亡的作用是其他SCFA所没有的。由于丁酸是人体正常代谢产物，它在毫摩尔浓度下就能发挥抑制肿瘤细胞增殖、诱导分化和凋亡的作用，并且还能抑制肿瘤新生血管形成，在动物实验中也尚未发现可知的药物毒性，因而引起了研究者的极大兴趣。目前，丁酸钠抗肿瘤的理论已成功应用于大肠癌的预防和溃疡性结肠炎的治疗。随着对丁酸研究的进一步深入，以及肿瘤发生、分化、凋亡机制的进一步阐释，在肿瘤的预防和治疗方面，丁酸及其类似物、衍生物必将发挥更大作用。本发明中所列举的有机酸也有同样的效果，但不仅仅局限于此类酸。本发明旨在改造蒽环类细胞毒素化合物的结构，降低其对正常细胞的毒副作用。因而本发明所研制的新一代小分子抗癌药具有两方面的特点一方面这些化合物由于肿瘤组织对其的超强吸收能力而被肿瘤组织富集；另一方面，蒽环类细胞毒素类化合物与连接桥后，在体内同时发挥抗肿瘤效果。从而达到抗癌药被选择性吸收(靶向给药)和被选择性释放的双重富集功能，并赋予所发明的小分子高效低毒的抗癌效果。本发明为进一步研究合成新颖、高效、稳定的抗肿瘤药物指明了方向。相信在未来的几年内会有更多的具有显著抗肿瘤效果与临床应用前景的抗肿瘤药物不断问世。本发明的一个目的是提供一种毒性低，临床应用价值高的蒽环类细胞毒素衍生物。本发明的又一个目的是提供一种本发明的蒽环类细胞毒素衍生物的用途。本发明的另一个目的是提供一种生产本发明的蒽环类细胞毒素衍生物的方法。本发明提供了一种蒽环类细胞毒素衍生物，其结构式为(I)和(II)=OCH3或H=OCH3或HR2=CH2OH或CH3R2=CH2OH或CH3(I)(II)除非特殊说明，本文中采用的术语"药学上可接受的盐"具有如下定义具体地可列举与甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苦味酸、甲磺酸、乙磺酸、乌头酸等有机酸和天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸的酸加成盐，或与碱性氨基酸形成的盐。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本发明的创新之处1、本发明以蒽环类细胞毒素药物作为制备新型抗肿瘤药物的化学中间体，用一种简单经济和容易实现工业化生产的方法将蒽环类细胞毒素与有机酸反应，制备了一系列的蒽环类细胞毒素有机酸盐或蒽环类细胞毒素酰胺类化合物，该条件温和、反应步骤少，产率高；2、本发明中反应几乎都在温和条件下进行，符合当代世界节能的潮流，并可以在水、醇、或酸水介质中进行，毒性小，污染少；同样符合绿色环保的要求。具体实施例方式下面通过实施例将对本发明作更具体地解释，但本发明并不仅仅局限于这些实例，同样这些实例也不以任何方式限制本发明。实施例1丁酸阿霉素的制备阿霉素(20mg)溶解在600y1DMF中。丁酸(25mg)溶解在1ml二氧六环溶液中。将丁酸溶液缓慢滴加到阿霉素溶液中，搅拌过夜，反应温度控制在ot:。反应产物分配在氯仿和5ml5%的碳酸氢钠水溶液中。重复上述操作三次，弃去氯仿层。水层用盐酸调pH3.0，再用乙酸乙酯萃取三次。乙酸乙酯层再用氯化钠水溶液洗涤后，蒸干，即得到丁酸阿霉素。经溶解度、核磁共振1HNMR和质谱MS测定确定其结构。实施例2阿霉素-丁酸酰胺的制备将100mg的阿霉素加入2ml的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，再加入与阿霉素等摩尔的正丁酰氯，然后在碳酸氢钠存在下与正丁酰氯发生反应，得到目标化合物。经核磁共振力NMR和质谱MS测定，确认其结构。实施例3丁酸阿霉素体外抗肿瘤活性研究1、目的通过IC50值的比较，以阿霉素为阳性对照，评价阿霉素前药抗肿瘤活性。2、研究方法人非小细胞肺癌细胞株(A549)用含12X小牛血清的RPMI1640培养基，于37°C，5XC02的培养箱中培养；人肝癌细胞珠(HepG2)，用12%小牛血清的高糖DMEM培养基，于37°C，5%C02的培养箱中培养。取处于指数生长期，状态良好的细胞，贴壁细胞A549、HepG2加入适量胰蛋白酶消化液，悬浮细胞K562直接离心，用含10X小牛血清的RPMI1640(或DMEM)培养液配成细胞悬液，计数，并将细胞密度调整稀释至2.22X10VmL，取细胞悬液接种于96孔板上，180i!L/孔(含肿瘤细胞4Xl(f/孔)。将培养板转入恒温C02培养箱中，在37"，5%C02及饱和湿度条件下培养24小时。ADR-BA和盐酸ADR注射剂(其中ADR含量相同)分别用pH7.4PBS配制成含ADRlmg/mL，然后依次稀释，终浓度依次为0.06、0.04、0.02、0.015、0.005、0.0025、0.0005、0.00025、0.00005、0.00001mg/mL，加入受试细胞株，20iiL/孔，培养72小时，每组设3个平行孔，设空白对照组，只有细胞株。72小时后，将MTT加入96孔板中，20yL/孔，置于培养箱中继续孵育4小时，4小时后，贴壁细胞A549、HepG2吸弃孔内上清液，加入DMSO100yL/孔，置平板摇床上震荡5分钟，溶解结晶。悬浮细胞K562，加入20XSDS溶液，50yL/孔，置于培养箱中继续孵育24小时，溶解结晶。酶联免疫检测仪设定波长为570nm，参考波长为630nm，测定96孔板每孔吸光值，记录结果并计算细胞抑制率，以判断受试药物的抗肿瘤活性。细胞抑制率的计算，《*对照组平均吸光度0D)值-给药组平均吸光度OD)值vm^^对照组平i幼Dfe-'至白组平it)DH胞存活率对剂量对数线回归计算IC5。值。1、实验结果细胞接种于96孔板中，接种密度为5X103，48h后将不同浓度的药物加于细胞中孵育48h后，加入MTT，4h后检测。检测结果见表l。细胞接种于96孔板中，接种密度为5X103，48h后将不同浓度的药物加于细胞中孵育48h后，加入MTT，4h后检测。检测结果见表2。表1游离阿霉素和丁酸阿霉素对A549乳腺癌细胞的IC5。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2游离阿霉素和丁酸阿霉素对HepG2癌细胞的IC;<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>结论由以上细胞结果可见，丁酸阿霉素与游离阿霉素相比对两株癌细胞的细胞毒性更强，且IQ。值小于游离阿霉素，说明该前药可降低阿霉素的给药剂量，提高疗效，并具有一定的靶向性，有很好的开发前景。图1是游离阿霉素和丁酸阿霉素对A549乳腺癌细胞的细胞毒性研究曲线图。图2是游离阿霉素和丁酸阿霉素对HepG2细胞的细胞毒性研究曲线图。权利要求一种蒽环类细胞毒素类药物与有机酸或其盐合成的化合物，其特征在于该化合物是由通式(I)或通式(II)所述的化合物。2.根据权利要求1中所述的一种蒽环类细胞毒素类药物与有机酸或其盐合成的化合物，其特征在于有机酸，选自甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丁酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苦味酸、甲磺酸、乙磺酸等有机酸和天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸或它们的衍生物；优选丁酸或其衍生物、枸橼酸、琥珀酸。3.权利要求1所述的一种蒽环类细胞毒素类药物与有机酸或其盐合成的化合物，其特征在于包括下列步骤将蒽环类细胞毒素类药物与有机酸等摩尔混合，在水、或醇、或酸水介质中反应完全，通过冻干和/或减压和/或高温下出去溶剂，得到通式(I)所述化合物；或者将蒽环类细胞毒素类药物与有机酸等摩尔反应，在水、或醇、或乙睛、或它们的混合溶剂中与脱水剂存在下，进行脱水偶联反应，减压蒸馏除去溶剂，以乙醇-水重结晶，得到通式(II)所述化合物。4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于蒽环类细胞毒素类药物有机酸盐选自蒽环类细胞毒素类药物丁酸盐、琥珀酸盐或其混合物；优选蒽环类细胞毒素类丁酸盐。5.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于脱水剂是二环己基碳二亚胺、N-乙基-N'-(3-二甲胺基丙基;)碳二亚胺盐酸盐。6.根据权利要求1所述的蒽环类细胞毒素类药物与有机酸或其盐合成的化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。全文摘要本发明公开了蒽环类细胞毒素类化合物药学上可接受盐的制备方法及其应用。该化合物是由通式(I)或(II)所述的化合物。该化合物蒽环类细胞毒素类药物与有机酸或其盐合成的化合物，其特征在于有机酸，选自甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丁酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苦味酸、甲磺酸、乙磺酸等有机酸和天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸或它们的衍生物；优选丁酸或其衍生物、枸橼酸、琥珀酸。该化合物与原蒽环类细胞毒素类化合物相比，抗肿瘤作用效果显著增强，不良反应显著降低，安全性提高，可用于制备新型抗肿瘤药物；该化合物制备方法简单，适合工业化生产和实施。R1＝OCH3或HR1＝OCH3或HR2＝CH2OH或CH3R2＝CH2OH或CH3(I)(II)文档编号C07H1/00GK101691388SQ20091003469公开日2010年4月7日申请日期2009年9月8日优先权日2009年9月8日发明者周建平,尹晓强,张勇,李虹,李静,邹爱峰,霍美蓉申请人:中国药科大学