一种基于调控Mucin型O-糖基化靶向CRPC的四价铂氨基己糖配合物及其应用

本发明属于药物化学，具体涉及一种基于调控mucin型o-糖基化靶向crpc的四价铂氨基己糖配合物及其应用。

背景技术：

1、随着癌症发病率的逐年提升，化学疗法是当前治疗癌症的主要方法之一，二价铂类药物和新型的四价铂类药物在癌症的治疗中占据主导地位，但因其毒副作用和耐药性在临床上的应用受到了限制。近几年，可口服的四价铂类抗肿瘤药物作为二价铂类药物的前药成为铂类药物研究开发的重点。发明人长期致力于开发新型四价铂配合物，通过引入生物活性配体来增强其抗肿瘤活性，降低铂类药物的毒副作用。然而，前期的研究成果仅实现了对铂类药物的靶向性修饰，并未能干扰肿瘤细胞的糖代谢水平增强耐药细胞对铂类药物的敏感性。

2、前列腺癌是男性中发病率较高的一种恶性肿瘤。雄激素在前列腺上皮细胞的增殖和分化中发挥着至关重要的作用，因此早期前列腺癌患者的主要治疗手段为雄激素阻断治疗，然而多数患者会产生雄激素受体突变发展成为去势抵抗性前列腺癌(castration-resistant prostate cancer，crpc)，这种前列腺癌患者对雄激素的封锁作用使其对于大多数的治疗方式均不敏感，至今没有一种有效的治疗方案。crpc患者的治疗一直是困扰世界的难题，因此研发新的药物用于治疗雄激素非依赖性前列腺癌迫在眉睫。

3、粘蛋白1(muc1)是一种单通道i型跨膜蛋白，具有高度糖基化的胞外结构域。全长muc1由两个亚基组成，n端亚基(muc1-n)和c端亚基(muc1-c)，在乳腺、肺和前列腺的腺上皮或管腔上皮细胞中通常低水平表达。前列腺分泌液为大量不同类型的o-糖基化修饰的糖蛋白muc1及psa(prostate-specific antigen)，且其在血浆中的变化目前已成为crpc进展的重要标志物，且o-糖基化修饰的糖蛋白muc1如s-tn-mucin-1、tn-mucin-1及slex等已经成潜在的治疗靶点。这些o-糖基化修饰的糖蛋白在crpc的黏附、迁移、免疫监视、细胞信号传导及代谢中起着至关重要的作用.控制muc1型o-糖基化修饰将成为靶向crpc及cscs并控制免疫抑制细胞mdscs重要的“糖代谢检查点”。

4、氟代乙酰氨基己糖在细胞水平的研究已有大量报道，研究表明4-f-glcnac可以降低前列腺癌细胞膜表面高分支n-糖链以及o-糖链的种类，还可以影响t细胞和nk细胞的生物功能。

5、药物的脂水分配对药物进入细胞有着重要的影响，研究表明，在四价铂的轴向配体引入烷基脂肪链可有效增强药物与hsa结合能力，避免药物在血液中暴露过多，降低其进入血液后被还原性物质及含硫蛋白等毒化的概率，提高药物的稳定性，从而提高药物的生物利用度。

6、本发明首次将氨基己糖类似物引入到四价铂轴向配体，选择两种临床使用较多的二价铂药物顺铂和奥沙利铂，进而比较不同母体铂对抗肿瘤活性的影响。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的不足，本发明目的在于提出一种基于调控mucin型o-糖基化靶向crpc的四价铂氨基己糖配合物，通过对化合物的结构进行设计，合成了轴向两侧拥有不对称结构的四个四价铂氨基己糖配合物r7-r10，以实现其活性好、毒性低的抗肿瘤疗效。

2、本发明还提供了所述基于调控mucin型o-糖基化靶向crpc的四价铂氨基己糖配合物在制备肿瘤治疗药物中的应用。

3、为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

4、一种基于调控mucin型o-糖基化靶向crpc的四价铂氨基己糖配合物，其结构通式如式i所示：

5、

6、具体的，式中r为：

7、式中sug为：

8、具体的，所述四价铂氨基己糖配合物中，母核为顺铂、卡铂、庚铂、奈达铂、奥沙利铂、洛铂、米铂、吡铂、nddp中的任一种，优选为顺铂或奥沙利铂：

9、

10、具体的，所述轴向两侧拥有不对称结构的四价铂氨基己糖配合物的结构式如下r7-r10所示：

11、

12、具体的，所述四价铂氨基己糖配合物r7、r8、r9、r10的制备方法，包括如下步骤：

13、采用化合物l4或l13与化合物1c或2c经hatu缩合反应即可得到目标化合物r7、r8、r9或r10。

14、具体的，制备化合物r7时，化合物l4与化合物2c的质量比为(0.8-0.9)：1，优选为0.85：1。具体的，制备化合物r8时，化合物l13与化合物2c的质量比为(0.6-0.8)：1，优选为0.65：1。具体的，制备化合物r9时，所述化合物l4与化合物1c的质量比为1：(1-1.2)，优选为1：1.04。具体的，制备化合物r10时，所述化合物l13与化合物1c的质量比为1：(1-1.5)，优选为1：1.17。

15、具体的合成路线如下式所示：

16、

17、

18、具体的，化合物l4的制备方法为：

19、乙酰氨基葡萄糖首先经乙酸酐和乙酸钠作用得到全乙酰基保护的葡萄糖l1，l1在路易斯酸的催化下与5-氯-1-戊醇在无水1，2-二氯乙烷中，加热得到产物l2，后经叠氮钠叠氮化并经钯碳还原后得到葡萄糖1位胺取代的衍生物l4。具体的合成路线如下式所示：

20、

21、具体的，化合物l13的制备方法为：

22、乙酰氨基半乳糖首先在苯甲醇和盐酸作用下升温得1位苄基保护的乙酰氨基半乳糖l5，接着l5在二氯甲烷与苯甲酰氯在吡啶的催化下，冰浴滴加可得到产物l6，化合物l6在二氯甲烷中与二乙氨基三氟化硫在低温条件下反应，得到被保护的4-氟乙酰氨基葡萄糖l7，后经甲醇和甲醇钠脱苯甲酰基得到l8，l8经钯碳还原后得到4-氟乙酰氨基葡萄糖l9；l9经乙酸酐和吡啶作用得全乙酰基保护的4-氟乙酰氨基葡萄糖l10，在路易斯酸的催化下与5-氯-1-戊醇在无水1，2-二氯乙烷中，加热得到产物l11，后经叠氮钠叠氮化并经钯碳还原后得到全乙酰基保护的4-氟乙酰氨基葡萄糖1位胺取代的衍生物l13。具体的合成路线如下式所示：

23、

24、具体的，化合物1c的制备方法为：

25、顺铂通过氧化得四价铂1a，再和棕榈酸酐在dmso中反应7天可得1b，最后再和丁二酸酐在dmso中过夜反应，即得1c。具体的合成路线如下式所示：

26、

27、具体的，化合物2c的制备方法为：

28、奥沙利铂通过氧化得四价铂2a，再和棕榈酸酐在dmso中反应7天可得2b，最后再和丁二酸酐在dmso中过夜反应，即得2c。具体的合成路线如下式所示：

29、

30、进一步的，本发明还提供了所述四价铂氨基己糖配合物、或者所述四价铂氨基己糖配合物联合顺铂或奥沙利铂或5-氟尿嘧啶在制备抗肿瘤药物中的应用。

31、具体的，所述肿瘤包括但不限于人子宫颈癌、人乳腺癌、人肺腺癌、人肝癌、人结肠癌、耐顺铂人肺腺癌或人前列腺癌。

32、进一步的，本发明还提供了单独使用所述四价铂氨基己糖配合物在制备抑制肿瘤细胞增殖、诱导其焦亡或促进其凋亡药物中的应用，所述肿瘤细胞为人前列腺癌细胞du145、pc3、lncap、vcap或rm-1，或者人肺癌细胞a549、人结肠癌细胞hct116。

33、具体的，应用时，当所述四价铂氨基己糖配合物的终浓度为(5-10)μm，处理时间为24-48h时，能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导其焦亡或促进其凋亡。

34、优选的，应用时，当所述四价铂氨基己糖配合物的终浓度为5μm或10μm，处理时间为24h时，能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导其焦亡或促进其凋亡。

35、进一步的，所述四价铂氨基己糖配合物和5-氟尿嘧啶(或者顺铂、奥沙利铂)在联合应用时，所述四价铂氨基己糖配合物和5-氟尿嘧啶既可以混合后使用也可以单独分开使用。

36、具体的，所述四价铂氨基己糖配合物和5-氟尿嘧啶(或者顺铂、奥沙利铂)在联合应用时，所述四价铂氨基己糖配合物和5-氟尿嘧啶一次性添加使用或分多次连续添加使用。

37、具体的，当所述四价铂氨基己糖配合物和5-氟尿嘧啶(或者顺铂、奥沙利铂)一次性添加使用时，所述四价铂氨基己糖配合物和5-氟尿嘧啶(或者顺铂、奥沙利铂)摩尔比为1：(2-10)，处理时间为24-48h。

38、优选的，当所述四价铂氨基己糖配合物和5-氟尿嘧啶(或顺铂、或奥沙利铂)一次性添加使用时，所述四价铂氨基己糖配合物和顺铂摩尔比为1：2、1：4、1：6、1：8或1：10，处理时间为24h。

39、本发明所述四价铂氨基己糖配合物和5-氟尿嘧啶(或者顺铂、奥沙利铂)联用具有协同抗肿瘤作用，为此，本发明还提供了所述四价铂氨基己糖配合物联合5-氟尿嘧啶(或者顺铂、奥沙利铂)在制备抑制肿瘤细胞增殖、诱导其焦亡或促进其凋亡药物中的应用，所述肿瘤细胞为人前列腺癌细胞du145、pc3、lncap、vcap或rm-1，或者人肺癌细胞a549、人结肠癌细胞hct116。

40、具体的，在所述四价铂氨基己糖配合物浓度为(0.25-4)μm，5-氟尿嘧啶(或者顺铂、奥沙利铂)浓度为(0.5-20)μm，处理时间为24-48h时，能够抑制癌细胞的增殖、诱导其焦亡或促进其凋亡。

41、优选的，在所述四价铂氨基己糖配合物浓度为0.25μm、0.5μm、1μm、2μm或4μm，5-氟尿嘧啶(或者顺铂、奥沙利铂)浓度为0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、4μm、5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、16μm或20μm，处理时间为24h时，能够抑制癌细胞的增殖、诱导其焦亡或促进其凋亡。

42、进一步的，本发明还提供了所述四价铂氨基己糖配合物在制备抑制前列腺癌鼠源转移模型肿瘤生长药物中的应用。具体的，所述鼠源采用的小鼠为c57bl/6小鼠。

43、具体的，所述四价铂氨基己糖配合物在用量为0.4-0.95mg/kg/天，共给药五次时能抑制前列腺癌鼠源转移模型肿瘤的转移。

44、优选的，所述四价铂氨基己糖配合物在用量为每两天0.93mg pt/kg或1.86mg pt/kg，共给药五次时能抑制前列腺癌鼠源转移模型肿瘤的转移。

45、进一步的，本发明还提供了一种含有所述四价铂氨基己糖配合物的抗肿瘤药物组合物，包括所述四价铂氨基己糖配合物，以及5-氟尿嘧啶、顺铂或奥沙利铂。

46、与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

47、1、本发明所述四价铂氨基己糖配合物对前列腺癌细胞具有较高的选择性，尤其是r10对雄激素非依赖性的前列腺癌细胞的杀伤作用达到纳摩尔级别。所述化合物r10在前列腺癌小鼠体内具有较高的抗肿瘤活性和抗转移能力，生物安全性高。

48、2、所述化合物r10在前列腺癌细胞中铂摄取量及与dna结合的铂水平都优于顺铂和奥沙利铂，并且该过程不借助糖转运蛋白。

49、3、所述化合物r10通过上调p53、caspase-3和磷酸组蛋白h2a-x的表达水平，以及阻滞细胞g1/s期，显著上调p53和细胞周期信号通路，从而增强抗前列腺癌活性。

50、4、所述化合物r10通过降低myc转录因子的表达，增加mir-26a的转录水平，从而显著降低galnt3蛋白的表达；然后通过降低galnt3蛋白的表达，降低muci-c的表达，进而显著降低mucin类型的o-glycan生物合成；然后通过降低galnt3蛋白的表达，降低趋化因子cxcl1的转录水平和分泌蛋白的表达，从而减少肿瘤细胞对mdcs细胞的浸润，增强其抗肿瘤活性。