紫杉醇-辛基月桂醇前药及其脂质体的制备方法

本发明涉及一种紫杉醇-辛基月桂醇前药及其脂质体的制备方法，属于药物制剂新辅料和新剂型领域。

背景技术：

1、癌症威胁着全人类的健康，目前，癌症的治疗策略主要包括手术治疗，化疗，放疗，靶向治疗和免疫治疗。其中，化疗是癌症治疗中的一个重要手段，对于那些不能通过手术切除和转移扩散的肿瘤尤为重要。大部分化疗用药是细胞毒性药物，存在靶向性差、毒副作用大和治疗窗窄等缺点。例如，紫杉醇(ptx)作为一线化疗药物，在临床上被广泛用于治疗非小细胞肺癌和乳腺癌。紫杉醇注射液(泰素)于1992年12月获fda批准用于治疗卵巢癌，为全球第一个上市的紫杉醇制剂。但是，由于紫杉醇的水溶性极低，需使用聚氧乙烯蓖麻油和乙醇作为增溶剂。大量的表面活性剂会引起很严重的过敏反应，极大地限制了其在临床上的应用。因此，如何改善紫杉醇的不良性质并提高递送效率是临床上亟待解决的难题。

2、随着纳米技术的发展，国内外同行对紫杉醇制剂的开发开始着手于纳米制剂，先后开发出紫杉醇脂质体紫杉醇聚合物胶束(等)，紫杉醇注射液(白蛋白结合型)等上市产品。由南京绿叶思科药业有限公司研发，于2003年1月获批在中国上市，是全球第一个获批的紫杉醇脂质体。中不含聚氧乙烯蓖麻油和无水乙醇，能够明显降低不良反应。在临床使用中，的推荐剂量与相同，均为135-175mg/m2。在临床实验中，的抗肿瘤效果与没有显著性差异，可以明显降低神经毒性。但仍需要静脉滴注3小时，需要提前服用地塞米松、苯海拉明、西咪替丁进行脱敏预处理。此外，可能还存在以下问题：1)载药量较低。为达到临床给药剂量，需使用多瓶这会对患者家庭带来巨大的经济负担；2)复溶困难。根据说明书要求，加入5％葡萄糖溶液后，需使用专用振荡器，并振荡5min，使其完全溶解。3)复溶后粒径大。力朴素复溶后粒径为几百纳米，甚至到几微米。易被肝脾中的巨噬细胞摄取，导致其药动学行为不佳，不易在瘤内蓄积。

3、目前，临床试验中有两种紫杉醇脂质体，分别为lep-etu和endotag-1。目前，lep-etu在进行ii期临床试验以确定其在35例晚期乳腺癌患者中的安全性和有效性。但是，lep-etu中使用的心磷脂价格成本较高，而且临床用药操作较为繁琐。endotag-1是一种阳离子脂质体，粒径约为200nm，ζ电位在+25-100mv，可靶向肿瘤部位的新生血管区。目前正在进行其联合给药用于转移性三阴性乳腺癌的ⅲ期临床试验。由此可见，脂质体作为一种纳米药物递送载体，不仅可以解决药物的溶解度问题，还可以改善药物的体内分布。的成功上市和两种正在临床研究的紫杉醇脂质体提示我们，脂质体可能是递送紫杉醇的一个优良载体。然而，如何构建脂质体系统以提高紫杉醇的载药量，增强其制剂稳定性，优化其临床用药过程仍需进一步探索。

4、前药是通过一定结构修饰后，得到体外无活性或活性较小的化合物。其在体内经过转化释放出活性药物而发挥药效。前药策略具有诸多优势，如改善药物自身溶解度、提高稳定性、降低毒副作用等。基于脂质体中磷脂的结构特点，选择与磷脂结构类似的双尾链脂肪醇，并设计紫杉醇-辛基月桂醇前药有望增强紫杉醇与磷脂的结合力，提高紫杉醇的载药量并提高其体内递送效率。除了提高载药量和稳定性外，脂质体中前药的智能激活和选择性释放对其有效性和安全性也至关重要。为了解决这一问题，多种基于肿瘤微环境特点设计的刺激-响应型纳米药物用于癌症治疗。由于肿瘤部位细胞处于高氧化还原态，氧化还原响应型纳米药物逐渐在抗肿瘤领域展示出巨大的潜力。其中二硫键具有氧化还原双敏感的特性，有望引入紫杉醇前药脂质体系统中以实现智能触发释药，进而实现增效减毒的目的。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了紫杉醇前药及其脂质体的制备方法，具体为紫杉醇-辛基月桂醇前药及其通过被动载药制备脂质体。该紫杉醇-辛基月桂醇前药脂质体具有粒径较小，分布均一，包封率高，稳定性好，药动学行为佳和安全性好的优点。本发明的紫杉醇-辛基月桂醇前药脂质体不含有助溶剂，显著降低了由聚氧乙烯蓖麻油和乙醇带来的毒副作用，有望提高紫杉醇的耐受剂量，为基于前药策略的脂质体递送系统的构建提供了新方向和新思路，满足临床中对高效-低毒化疗药物的迫切需求。

2、紫杉醇的疏水性强，本身不具有可电离基团，难以实现药物的主动包载，只能通过被动载药法将紫杉醇包载在脂双层中。本发现提供了一种紫杉醇前药设计策略，以提高紫杉醇与磷脂的亲和力，进而提高紫杉醇在脂质体中的载药量。根据紫杉醇的构效关系推测，2'-oh是药效的活性位点，对其进行适当的结构修饰会对紫杉醇的抗肿瘤活性产生影响。考虑到磷脂的结构组成为一个亲水性头部和两条疏水性尾链，那么选择具有双尾链结构的脂肪醇设计合成紫杉醇前药，有望增强紫杉醇与磷脂的亲和力，并进一步提高紫杉醇的载药量和脂质体的稳定性。此外，脂肪醇通常具有良好的生物相容性，安全性高，几乎无潜在毒性。综合上述几点，本发明利用具有双尾链结构的脂肪醇修饰紫杉醇结构，构建紫杉醇-辛基月桂醇前药。同时，在前药结构中引入氧化还原敏感的二硫键，以期实现在肿瘤部位智能激活和可控释放，提高制剂的安全性。紫杉醇-辛基月桂醇前药，磷脂和胆固醇可通过被动载药法组装形成脂质体，加入dspe-peg2000以增加脂质体表面的亲水性，延长脂质体在体内的循环时间。

3、紫杉醇-辛基月桂醇前药，为具有如下化学结构式(i)的化合物：

4、

5、本发明的另一目的是提供上述紫杉醇-辛基月桂醇前药的合成方法。

6、一种紫杉醇-辛基月桂醇前药的合成方法，包括如下步骤：

7、(1)合成二元酸酐：将2,2'-二硫代二乙酸与乙酸酐反应得到二元酸酐；反应结束后减压除去过量的乙酸酐；

8、(2)合成脂肪醇单边酯：在催化剂4-二甲氨基吡啶的作用下，使步骤(1)所得二元酸酐与辛基月桂醇发生酯化反应；经过柱层析法分离纯化后，得到中间产物辛基月桂醇单边酯；

9、(3)合成紫杉醇-辛基月桂醇前药：将步骤(2)所得辛基月桂醇单边酯用无水二氯甲烷溶解，然后逐滴加入用二氯甲烷溶解的催化剂，在冰浴条件下进行活化，活化结束后加入用二氯甲烷溶解的紫杉醇进行酯化反应，最后经制备液相分离纯化得终产物紫杉醇-辛基月桂醇前药。

10、

11、优选地，所述2,2'-二硫代二乙酸与乙酸酐的摩尔比为1:1-50。

12、优选地，步骤(2)中，所述4-二甲氨基吡啶：辛基月桂醇：二元酸酐的摩尔比为1:(1-10):(1-15)。

13、优选地，步骤(2)中，所述反应具在氮气保护条件下进行。

14、优选地，步骤(3)中，所述催化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(edci)，1-羟基苯并三唑(hobt),4-二甲氨基吡啶(dmap)，苯并三氮唑-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯(hbtu)，n,n-二异丙基乙胺(dipea)，对甲苯磺酸中的一种或多种。

15、优选地，步骤(3)中，在氮气保护下冰浴活化0.5-2h；所述活化结束后加入用二氯甲烷溶解的紫杉醇进行酯化反应，具体为在氮气保护下室温反应36-48h；所述的经制备液相分离纯化得终产物紫杉醇-辛基月桂醇前药，具体为流动相体系为水和乙腈。

16、本发明的又一目的是提供利用上述述紫杉醇-辛基月桂醇制备所得的脂质体。

17、一种紫杉醇-辛基月桂醇脂质体，所述紫杉醇-辛基月桂醇前药通过被动载药制备脂质体，所述紫杉醇-辛基月桂醇前药脂质体的粒径为50-200nm，粒径分布均匀，包封率大于90％。

18、一种紫杉醇-辛基月桂醇脂质体的制备方法，将紫杉醇-辛基月桂醇前药、磷脂、胆固醇和peg修饰剂溶解到有机溶剂中，经旋转蒸发仪除去有机溶剂，在瓶壁中得到一层薄膜；加入水溶性介质，恒温水化后得到紫杉醇-辛基月桂醇前药脂质体粗品；超声后，得到粒径均一的紫杉醇-辛基月桂醇前药脂质体。

19、优选地，所述磷脂为卵磷脂，氢化大豆卵磷脂(hspc)，二硬脂酰基磷脂酰胆碱(dspc)，二棕榈酰基磷脂酰胆碱(dppc)，二肉豆蔻酰基磷脂酰胆碱(dmpc)，二油酰基卵磷脂(dopc)，二芥酰磷脂酰胆碱(depc)，二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺(dspe)，二油酰磷脂酰乙醇胺(dope)中的一种。

20、优选地，所述的peg修饰剂为两亲性聚合物，包括二硬脂酸磷脂酰乙醇胺-甲氧基聚乙二醇(dspe-mpeg)，二硬脂酸磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-叶酸(dspe-peg-fa)，维生素e聚乙二醇琥珀酸酯(tpgs)或胆固醇-peg(ch-peg)中的一种；

21、进一步地，所述的peg修饰剂的分子量为1000-5000；

22、优选地，所述的有机溶剂为二氯甲烷，三氯甲烷，甲醇，乙醇中的一种或多种。

23、优选地，所述的紫杉醇-辛基月桂醇前药、磷脂、胆固醇和peg修饰剂的摩尔比为1:(1-100):(0.1-30):(0.1-10)。

24、优选地，所述的水溶性介质为去离子水，0.9％nacl溶液和5％葡萄糖溶液中的一种；所述水化过程具体为：在高于相变温度5-20℃的条件下，水化时间为5-60min；超声的功率为10-500w，超声的时间为1-30min。

25、本发明的有益效果：本发明设计合成了一种与磷脂具有类似结构的紫杉醇-辛基月桂醇前药，合成方法简单，可重现性高。本发明制备了粒径较小、分布均一、具有高载药量，高稳定性的紫杉醇-辛基月桂醇前药脂质体，制备方法简单，可行性高。本发明考察了紫杉醇-辛基月桂醇前药脂质体的制剂学性质，药动学，抗肿瘤活性和安全性。结果表明：与市售紫杉醇脂质体相比，紫杉醇-辛基月桂醇前药脂质体具有更高的载药量和更好的稳定性，展示出良好的抗肿瘤活性。在药动学和安全性方面，紫杉醇-辛基月桂醇前药脂质体具有明显优势；本发明为开发新的智能响应型前药，以及其脂质体作为纳米药物递送系统提供了新思路和新选择。