沙利度胺-铂(IV)配合物、制备方法及在肿瘤药物中的应用

沙利度胺-铂(iv)配合物、制备方法及在肿瘤药物中的应用
技术领域
1.本发明属于制药领域，尤其是涉及沙利度胺-铂(iv)配合物、制备方法及在肿瘤药物中的应用。


背景技术：

2.癌症是世界范围内威胁人类生命和健康的重大疾病，癌症的发病率呈逐年上升的趋势并且死亡率极高。根据临床数据显示，随着医学的进步，有些癌症(例如儿童急性白血病和乳腺癌)的五年生存率呈逐年上升的趋势，然而大多数癌症患者五年生存率仍然不容乐观。手术治疗、放疗和化疗依然是目前临床上治疗癌症的主要手段，但是，手术切除对于中晚期实体瘤以及术后肿瘤转移和扩散的治疗略显乏力，因此化疗和放疗在肿瘤治疗过程中有着不可替代的地位。近些年，癌症免疫疗法也取得了一定的进步，但是依然存在缺陷，例如多数癌症免疫药物为生物制剂，价格昂贵且仅有小部分患者有应答，因此寻求新的癌症免疫治疗手段迫在眉睫。目前，临床上对于癌症患者的治疗多采用“多管齐下”的方式，即结合手术治疗、化疗、放疗、免疫治疗等手段来医治癌症患者。众所周知，顺铂、卡铂和奥沙利铂作为代表性铂类药物是临床上治疗肿瘤的重要药物，以顺铂为代表的铂类药物广泛用于治疗膀胱癌、前列腺癌、肺癌、乳腺癌、恶性淋巴癌等。铂类药物通过与肿瘤细胞的dna结合，影响肿瘤细胞的增殖。铂类药物几乎对于所有的肿瘤患者都有一定的疗效，但是不可否认的是其具有严重的副作用，由于二价铂欠缺选择性，在杀死肿瘤细胞的同时正常细胞也遭到了破坏，此外还有肾毒性、血液系统毒性、中枢神经系统毒性、过敏反应及肝功能损害等，严重限制了其在临床上的应用，所以设计新的铂类药物是非常重要的，其中四价铂类药物的诞生，为铂类药物治疗癌症带来新的希望。
3.四价铂pt(iv)药物是传统二价铂pt(ii)药物经过氧化后得到的产物，与二价铂pt(ii)相比，pt(iv)是八面体构型，具有药代动力学惰性，可以提高在血液中的稳定性，延长铂的作用时间，提高抗肿瘤活性，为开发口服铂类药物提供了方向，pt(iv)易于进行化学修饰，它的两个轴向部位可以引入不同的活性分子，或者靶向分子来提高铂药的对肿瘤的杀伤力及选择性，减少对正常细胞的毒副作用，提高脂溶性促进吸收，进而提高抗肿瘤活性。
4.免疫药物能够激活人体自身免疫系统去杀死癌细胞，我们思考能否将传统的化疗药物与免疫治疗药物相结合，来取得令人惊喜的结果。
5.因此寻找合适的免疫小分子药物通过化学手段与四价铂药进行偶联制成前药是本发明的核心所在。
6.沙利度胺，化学名为n-(2,6-二氧代-3-哌啶基)-邻苯二甲酰亚胺，商品名为“反应停”。沙利度胺最初作为镇静剂和止吐剂用于治疗妊娠恶心、呕吐而风靡一时，但是由于“海豹婴儿”—致畸作用而被迫撤出市场。但是科学家们却没有放弃对沙利度胺的探索，越来越多的研究显示沙利度胺具有抗炎、抑制肿瘤坏死因子释放、增强nk细胞的活性、刺激il-2的分泌来激活t细胞、降低肿瘤细胞表面pd-l1表达等免疫方面的作用。1998年，沙利度胺被fda批准用于治疗麻风性结节性红斑，2006年被批准用于治疗多发性骨髓瘤。同时利用沙利
度胺单独或者联合其他抗肿瘤药物治疗包括前列腺癌、非小细胞肺癌、乳腺癌在内的多种癌症的临床试验也取得了一定的成果。然而不可否认的是，沙利度胺单独使用或者联合铂药使用，都存在不可忽视的问题，例如给药剂量大、给药过程繁琐、药物代谢速度快需增加药物给药频率、未解决单个药物的毒副作用等。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本发明提供沙利度胺-铂(iv)配合物、制备方法及在肿瘤药物中的应用，沙利度胺镇静、止吐作用以及免疫调节作用与顺铂联合使用或许能够取得令人意想不到效果；本发明就是在pt(iv)的基础上引入的免疫调节剂-沙利度胺药物，利用有机合成技术将沙利度胺与顺铂进行结合制成前药，能够得到比功能叠加更优的效果。
8.本发明采用的技术方案是：沙利度胺-铂(iv)配合物，四价铂轴向上连接有一个或两个沙利度胺改造的化合物。
9.优选地，结构式如式1-3中任一所示；
[0010][0011]
其中，r1为-c
m1hn1
x-，m1，n1为整数，且1≤m1≤4、1≤n1≤4，x为氮原子或氧原子，优选的-c
m1hn1
x-为直链基团；
[0012]
r2为-c
m2hn2
x-，m2，n2为整数，且1≤m2≤15、1≤n2≤15，x为氮原子或氧原子，优选的-c
m2hn2
x-为直链基团；优选地，6≤m2≤12、6≤n2≤12；
[0013]
为顺铂、卡铂、奥沙利铂、庚铂、奈达铂或乐铂；优选的
为顺铂、卡铂或奥沙利铂。
[0014]
制备沙利度胺-铂(iv)配合物的方法，将式4化合物通过过氧化氢活化后，与式6化合物缩合反应制备得到式1或式2化合物；
[0015][0016][0017]
优选地，制备步骤如下，
[0018]
式4化合物在过氧化氢的条件下氧化4-8h得到式5化合物；
[0019]
式5化合物与式6化合物溶于dmso中反应制得式1的化合物，其中式5化合物和式6化合物投料比为1：1-3；
[0020]
反应通式如下：
[0021][0022]
优选地，制备步骤如下，
[0023]
式4化合物在过氧化氢的条件下氧化4-8h得到式5化合物；
[0024]
式5化合物与式6化合物溶于dmf中反应制得式2的化合物，其中式5化合物和式6化合物投料比为1：3-6；
[0025][0026]
优选地，将式1化合物与式7化合物溶于dmf中反应制得式3的化合物，其中式1化合物和式7化合物投料比为1：1-3；
[0027][0028]
沙利度胺-铂(iv)配合物在抗肿瘤药物中的应用。
[0029]
优选地，在治疗肺癌、肝癌、胃肠癌、宫颈癌、乳腺癌或卵巢癌药物中的应用。
[0030]
本发明具有的优点和积极效果是：沙利度胺-铂(iv)配合物作为前药用于抗肿瘤药物中时，不仅提高铂类药物的抗肿瘤活性，同时降低了对正常细胞的损害；本药物与未改造的二价铂相比具有更好的杀伤肿瘤的能力，细胞毒ic
50
值与二价铂相比提高了数十倍，同时降低了对正常细胞的杀伤作用；其制备过程合成工艺简单，产率高，提纯简单，易于工业化生产。
具体实施方式
[0031]
下面对本发明的实施例做出说明。
[0032]
沙利度胺-铂(iv)配合物，沙利度胺具有免疫调节、降低肿瘤表面细胞程序性死亡-配体1(pd-l1)表达、镇静、止吐作用，并且在癌症治疗临床前研究以及临床实验中取得不错的效果；将沙利度胺基团引入四价铂母核，同时引入碳链提高亲脂性，设计合成了新型抗肿瘤前药沙利度胺-铂(iv)配合物体系。本发明中，在四价铂轴向上连接有一个或两个沙利度胺改造的化合物，或者四价铂轴向位置一边为沙利度胺改造的化合物另一边为各类碳链，或包含氮、氧原子的碳长链。结构式如式1-3中任一所示；
[0033][0034]
其中，r1为-c
m1hn1
x-，m1，n1为整数，且1≤m1≤4、1≤n1≤4，x为氮原子或氧原子，-c
m1hn1
x-优选为直链基团；r2为-c
m2hn2
x-，m2，n2为整数，且1≤m2≤15、1≤n2≤15，x为氮原子或氧原子，-c
m2hn2
x-优选为直链基团；优选地，6≤m2≤12、6≤n2≤12；
[0035]
为顺铂、卡铂、奥沙利铂、庚铂、奈达铂或乐铂，优选为顺铂、卡铂或奥沙利铂。
[0036]
制备沙利度胺-铂(iv)配合物，首先将沙利度胺戊二酰亚胺环上酰胺位置羟甲基化再与酸酐反应引入羧基，得到式6化合物，再通过缩合反应与氧化后的铂发生反应制得沙利度胺-铂(iv)配合物。具体可将式4化合物通过过氧化氢活化后，与式6化合物缩合反应制备得到式1或式2化合物；
[0037][0038]
本发明某些实施例中，具体步骤如下：
[0039]
步骤一式4化合物在过氧化氢的条件下氧化4-8h得到式5化合物；
[0040]
步骤二式5化合物与式6化合物溶于dmso中反应制得式1的化合物，其中式5化合物和式6化合物投料比为1：1-3；
[0041]
反应通式如下：
[0042][0043]
本发明某些实施例中，还可以在式1化合物基础上制得式3化合物。具体为将式1化合物与式7化合物溶于dmf中反应12-48h，通过硅胶柱色谱分离得到式3的化合物，其中式1化合物和式7化合物投料比为1：1-3；
[0044][0045]
反应通式如下：
[0046][0047]
本发明某些实施例中，具体步骤如下：
[0048]
步骤一式4化合物在过氧化氢的条件下氧化4-8h得到式5化合物；
[0049]
步骤二式5化合物与式6化合物溶于dmf中，反应12-48h制得式2的化合物，式2化合物可通过硅胶柱色谱分离得到，其中式5化合物和式6化合物投料比为1：3-6；
[0050][0051]
沙利度胺-铂(iv)配合物在抗肿瘤药物中的应用。尤其适用于治疗肺癌、肝癌、胃肠癌、宫颈癌、乳腺癌或卵巢癌药物。本药物与沙利度胺和铂类药物联合使用相比优势明显(肿瘤杀伤性好、毒副作用低等)，与其他四价铂药物相比，具备免疫调节能力以及镇静等作用，将经典化疗药物与免疫调节剂进行结合，在杀伤肿瘤细胞的同时又可激活自身免疫，为四价铂的修饰提供了新的思路。该沙利度胺铂配合物与单独铂的用药以及与沙利度胺联合用药相比有以下优势：
[0052]
1沙利度胺以及长链的引入，可以改变铂类药物的脂水分配系数，使铂类药物更容易吸收；溶解度提高，利于临床给药；
[0053]
2沙利度胺具有镇静、止吐作用，与顺铂结合，可降低癌症患者由于化疗而引起的呕吐副作用，稳定患者情绪，增强患者的耐受性：
[0054]
3沙利度胺具有刺激il-2释放的作用，可以刺激t细胞的增值，提高nk细胞的活性，具有免疫调节作用；
[0055]
4制成前药后在相同剂量下与联合使用相比，有着更强的降低肿瘤细胞表面pd-l1表达的作用；
[0056]
5沙利度胺除致畸作用外，仅有很小的其它副作用，同时该沙利度胺四价铂前药也降低了顺铂的副作用，具有一定的临床使用价值。
[0057]
下面结合实施例对本发明方案做出说明，其中，未具体说明操作步骤的实验方法，均按照相应商品说明书进行，实施例中所用到的仪器、试剂、耗材如无特殊说明，均可从商业公司购买得到。
[0058]
实施例1：化合物1-1的制备
[0059][0060]
1顺铂氧化物(式4)的制备
[0061]
将1g顺铂(3.33mmol),与6ml的30％过氧化氢，在70℃加热回流下反应6h,结束后在0-4℃下冷藏过夜，析出淡黄色沉淀，依次用水，乙醇，乙醚各洗三次，得到淡黄色沉淀为式4化合物(900mg,81％)。
[0062]
通过红外光谱对上述淡黄色固体产物进行表征，得到如下数据：ir 3458.54(s,oh stretch),1072.21(m,pt-oh bend),536.34(m,pt-n(o)stretch).
[0063]
2化合物1-1的制备
[0064][0065]
将139.5mg的化合物6-1(0.36mmol)与2ml干燥的dmso混合，加入115.6mg的tbtu(0.36mmol),室温搅拌10分钟后加入50ul的et3n(0.36mmol)，活化15分钟后加入100mg的式4化合物(0.3mmol)，常温避光反应24h得到浅黄色澄清溶液，反应液在避光条件下加入乙醇析出淡黄色沉淀，干燥后通过硅胶层析柱进一步纯化，洗脱剂为二氯甲烷与甲醇(10：1)，得到淡黄色沉淀1-1(90mg,42.7％)，化合物纯度为96.158％。通过1hnmr、
13
cnmr、hr-ms对所得的淡黄色固体产物进行表征，所得到的数据如下：1hnmr(400mhz,dmso-d6)：δ8.02
–
7.86(m,4h),5.97(t,6h),5.66(ab,j＝9.6hz,2h),5.36(dd,j＝13.1,5.1hz,1h),3.12
–
3.01(m,1h),2.90
–
2.81(m,1h),2.66
–
2.57(m,1h),2.57
–
2.51(m,2h),2.45
–
2.43(m,2h),2.19
–
2.07(m,1h)。
13
c nmr(101mhz,dmso-d6)：δ179.01,171.56,171.09,169.21,167.03,134.97,131.14,123.52,62.97,49.39,31.02,30.81,29.74,20.80。hr-ms calcd for c
18h22cl2
n4o9pt：(m+h)
+
704.3770；found：704.0458。由上述1h nmr、
13
c nmr、hr-ms表征结果可以确认：本实施例所制备得到的淡黄色固体产物为化合物1-1。
[0066]
实施例2：化合物2-1的制备
[0067][0068][0069]
将200mg的化合物6-1(0.51mmol)与2.5ml干燥的dmf混合，加入165.7mg的tbtu(0.51mmol)，搅拌15分钟后加入72μl的et3n(0.51mmol)再次活化15分钟，加入57mg的式4化合物(0.17mmol)，常温避光反应24h得到淡黄色澄清溶液，避光环境中加入乙醇析出淡黄色沉淀，干燥后通过硅胶层析柱进一步纯化，洗脱剂为二氯甲烷与甲醇(10：1)，得到淡黄色的化合物2-1(101.6mg,55.4％)，化合物纯度为97.067％。通过1h nmr、
13
c nmr、hr-ms对所得的淡黄色固体产物进行表征，所得到的数据如下：1h nmr(400mhz,dmso-d6)：δ8.02
–
7.86(m,8h),6.51(s,6h),5.66(ab,j＝9.6hz,4h),5.36(dd,j＝13.1,5.2hz,2h),3.13
–
3.02(m,2h),2.90
–
2.81(m,2h),2.60(s,2h),2.56
–
2.51(m,4h),2.49
–
2.40(m,4h),2.14(d,j＝6.3hz,2h)。
13
c nmr(101mhz,dmso-d6)：δ178.88,171.29,171.08,169.22,167.03,134.96,131.15,123.52,63.03,31.02,29.97,29.40,20.79。hr-ms calcd for c
36h36cl2
n6o
16
pt：(m+h)
+
1074.1213；found：1074.1267。由上述1h nmr、
13
c nmr、hr-ms表征结果可以确认：本实施例所制备得到的淡黄色固体产物为化合物2-1。
[0070]
实施例3：3-1的制备
[0071][0072]
将77.4mg的化合物1-1(0.11mmol)和105.1mg的十二烷酸酐(0.27mmol)溶解到2ml干燥的dmf中，常温避光反应24h得到黄色澄清溶液,使用真空隔膜泵旋转蒸发仪除去溶剂，使用合适量的二氯甲烷溶解残渣，通过硅胶层析柱进一步纯化，洗脱剂为二氯甲烷与甲醇(10：1)，得到淡黄色的化合物3-1固体(31mg,31.8％)，化合物纯度为98.008％。通过1h nmr、
13
c nmr、hr-ms对所得的淡黄色固体产物进行表征，所得到的数据如下：1h nmr(400mhz,dmso-d6)：δ7.97
–
7.90(m,4h),6.50(s,6h),5.66(ab,j＝9.6hz,2h),5.35(dd,j＝13.2,5.5hz,1h),3.12
–
3.02(m,1h),2.89
–
2.82(m,1h),2.68
–
2.58(m,1h),2.56
–
2.51(m,2h),2.48
–
2.41(m,2h),2.20(t,j＝7.4hz,2h),2.16
–
2.09(m,1h),1.48
–
1.40(m,2h),1.24(s,16h),0.85(t,j＝6.6hz,3h)。
13
c nmr(101mhz,dmso-d6)：δ180.87,178.91,171.29,171.06,169.19,167.02,134.95,131.16,123.51,63.03,49.42,35.63,31.27,31.03,
30.07,29.45,29.03,29.01,28.95,28.89,28.69,28.60,25.41,22.07,20.81,13.93。hr-ms calcd for c
30h44cl2
n4o
10
pt：(m+h)
+
886.2082；found：886.2148。由上述1h nmr、
13
c nmr、hr-ms表征结果可以确认：本实施例所制备得到的淡黄色固体产物为化合物3-1。
[0073]
实施例4：体外抗肿瘤活性测定
[0074]
为了更好的理解本发明的实质，进行体外抗肿瘤活性测定，本实施例采用mtt法(四甲基偶氮唑盐比色法)完成，选用人体六株癌细胞nci-h460、mcf-7、hela、mda-mb-231、lo2，所有细胞株均在5％co2浓度下，37℃饱和湿度的培养箱中培养。具体实验步骤如下：
[0075]
首先收集对数生长期的细胞，通过细胞计数器来调整细胞浓度，然后将细胞接种于96孔板中，每个孔加入处于对数生长期的细胞悬液100μl(每孔细胞个数为3000)，将96孔板的细胞在37℃、5％co2条件下培养过夜，等到细胞完全贴壁后，再进行给药，将药物稀释成所需的最大浓度，并对每个浓度设置三个复孔，通过倍半稀释的方式给药，设置空白对照，作用72h后，将10μl(5mg/ml)的mtt分别加入到96孔板中，再在细胞培养箱中培养4个小时，终止培养，将上清液吸出去除，每孔加入100μl的dmso，充分震荡，使甲臢结晶溶解，用酶标仪进行吸光度检测。进行三次独立重复实验来保证实验结果的可靠性。如表1给出药物的ic
50
值(半致死浓度)。
[0076]
表1
[0077][0078][0079]
其中fia代表ic
50
(顺铂)/ic
50
(1-1)；fib代表ic
50
(顺铂)/ic
50
(2-1)；fic代表ic
50
(顺铂)/ic
50
(3-1)。
[0080]
实验结果表明：三种沙利度胺铂类配合物对上述的几种肿瘤细胞均有较好的杀伤作用，虽然单取代的化合物1-1和双取代的化合物2-1的杀伤肿瘤的作用不如顺铂好，这可能与细胞的摄取有关，但是其与只有顺铂用于抗肿瘤药物，还兼具沙利度胺镇静、止吐及免疫调节作用，降低其副作用；另外，从表格数据中能够看出，化合物3-1配合物杀伤肿瘤的能力比顺铂更强，进一步证明了沙利度胺铂类配合物在抗肿瘤药物中的突出效果。
[0081]
沙利度胺和四价铂改造的配合物活性有着明显的提高，尽管沙利度胺早期由于胎儿致畸作用而被撤出市场，但是后来被fda批准用于治疗麻风性结节性红斑以及多发性骨髓瘤，并且临床上对沙利度胺类免疫调节药物治疗各种肿瘤也取得了不错的效果。沙利度胺不仅具有镇静、止吐作用，还有着免疫调节作用，本发明对于四价铂药物的改造提供了一个新的思路。总之本发明的沙利度胺配合物孪药是一种新型高效抗肿瘤药物，具有广谱的抗癌作用，制备方法简单，成本较低，易于工业化生产。
[0082]
以上是对本发明做的详细描述，必须说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。