一类含有生物活性基团的四价铂配合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及抗肿瘤四价铂配合物，具体涉及以顺铂骨架为四价铂配合物八面体结 构的底面，在一轴向位置引入单个具有生物活性的基团，在另一轴向位置引入羟基或氯原 子，得到一类具有抗肿瘤活性的铂（IV)配合物;本发明还涉及该类铂配合物的制备方法及 应用。
【背景技术】
[0002] 顺铂、卡铂和奥沙利铂等抗肿瘤二价铂药物已被广泛应用于临床，用于治疗相关 的癌症。作为第一个在临床上使用的金属抗肿瘤药物，顺铂主要作用于DNA的鸟嘌呤N7位靶 点，通过与DNA交联形成加合物，使肿瘤细胞发生凋亡，导致细胞停滞和细胞死亡。大量研究 表明，顺铂触发癌细胞死亡主要包括四个阶段：（1)跨膜转运:通过主动扩散和被动吸收的 方式产生细胞摄取；（2)水合离解：由于细胞内外氯离子的浓度差，容易形成铂（II)水合阳 离子；（3)靶向迀移：铂（II)离子与DNA形成Pt-DNA加合物；（4)DNA损伤致死：通过作用于 DNA，导致癌细胞的死亡。
[0003] 根据上述机制，顺铂类药物在静脉注射后，到达肿瘤细胞之前，会与血液中的亲核 物质如谷胱甘肽作用中毒失活。因此，现有顺铂类药物存在一些严重缺陷:一是表现出相应 的毒性，主要是肾脏毒性和骨髓毒性;二是用药后产生的耐药性。这些不足在一定程度上限 制了这些铂（II)药物的应用。
[0004] 近年来的研究发现，铂（IV)配合物具有较好的稳定性，能够减少与体内亲核物质 的反应，引入一定的轴向基团可以调节铂(IV)配合物亲水性和亲脂性，促进药物的吸收。铂 (IV)离子在体内经还原生成铂（II)离子后，可与癌细胞DNA作用，如果在铂（IV)配合物的轴 向引入生物活性基团，则可能与铂（II)离子产生协同抗肿瘤活性。因此，铂（IV)配合物作为 抗肿瘤前药引起了人们广泛的关注。
[0005] 铂（IV)配合物的构效关系见图1，主要包括以下几个方面:X离去基团配体主要影 响化合物的反应动力学、毒性、溶解性;Am载体配体主要影响Pt-DNA加合方式和抗肿瘤活 性;Y轴向配体主要决定药物的靶向性、生物活性和进入肿瘤细胞的能力，影响化合物的氧 化还原性质，即在低氧的肿瘤组织中被还原的能力。因此，通过引入功能型轴向配体可以增 加药物的靶向性和脂溶性，克服毒副作用，增加化合物的抗肿瘤活性。
[0006] 尽管人们在铂(IV)药物研究方面开展了一些工作，设计和制备了多个类型的配合 物，希望利用铂（IV)配合物的空间结构，获得高效低毒、与顺铂类药物无交叉耐药或具有选 择性治疗作用的药物。但是迄今为止，目前还没有能够实现靶向或克服顺铂耐药的铂（IV) 配合物作为药物上市。
【发明内容】
[0007] 技术问题:本发明的目的在于利用铂（IV)配合物的空间结构，采用顺铂为八面体 底面，在一个轴向位置引入小分子靶向或药物活性基团，另一个轴向位置引入羟基或氯原 子，提供具有克服顺铂耐药的抗肿瘤四价铂配合物，以期获得高效低毒的钼（IV)药物;本发 明还提供了这些铂（IV)配合物的制备方法，以及它们在制备抗肿瘤药物上的应用。
[0008] 技术方案:本发明是一类含有生物活性基团的四价铂配合物，所述的四价铂配合 物即铂(IV)配合物，其结构如式II所示：
[0009]
[0010] 式II中，Y为0H或Cl;Bio代表生物活性基团。
[0011] 本发明的一类含有生物活性基团的四价铂配合物的制备方法，所述的铂（IV)配合 物，按照式ΠI所示的反应式进行，
[0012]
[0013] 式π I中，Y为0H或Cl; Bio-OH代表具有生物活性的化合物，TBTU代表偶联试剂0-苯 并三氮唑-N，N，Ν'，Ν'-四甲基脲四氟硼酸，TEA代表催化剂三乙胺，DMF代表溶剂N，N-二甲基 甲酰胺，DMS0代表溶剂二甲亚砜；
[0014] 具体采用如下方法:将等摩尔的反应物Bio-OH和偶联试剂TBTU于无水DMF或DMS0 混合，在室温搅拌下，加入等摩尔的TEA，然后加入等摩尔的Pt (IV)反应物A或B，反应液于氮 气保护下在30-60°C度下搅拌12-48小时，然后减压除去溶剂，浓缩液经硅胶柱层析分离，洗 脱液为二氯甲烷与甲醇混合溶剂，得到黄色固体产物；
[0015] Pt(IV)反应物A和B的结构如式IV表示，
[0016]
[0017] 其中六代_丨页，顺，反-[Pt(NH3)2Cl2(OH)2]，通过顺铂和双氧水在水中反应制备获 得;B代表顺，顺，反-[Pt(NH3)2Cl2(OH)Cl]，通过顺铂和氯代丁二酰亚胺在水中反应制备获 得。
[0018]所述的Bio-OH代表具有生物活性的化合物结构由式I(a-f)所示，
[0019]
[0020] 其中，（a)为已知进入临床试验的革巴向抗肿瘤药物silmitasertib，是一种蛋白激 酶CK2抑制剂，简称为CX-〇H;(b)为已知上市药物苯丁酸氮芥，是一种靶点为DNA的抗肿瘤药 物，简称为CHL-〇H;(c)为生物素，即维生素 H，简称为BT-〇H;(d)为具有抗氧化抗癌作用的天 然产物香豆素的羧酸衍生物，简称为CUA-〇H;(e)为具有抗氧化抗癌作用的天然产物香豆素 的三氮唑羧酸衍生物，简称为⑶T-OH; (f)为已知抗肿瘤药物SAHA的羧酸衍生物，是一种 PARP抑制剂，简称为SAA-OH。
[0021 ]所述的CUT-OH的制备按式V所示的反应式进行，
[0022]
[0023] 制备⑶Τ-0Η采用如下制备方法：
[0024] 1)将等摩尔的2,4_二羟基苯甲醛和乙酰甘氨酸及三倍量的乙酸钠加入乙酸酐中， 搅拌回流4h，将反应液冷却至室温，倒入冰水中，得到黄色沉淀物，过滤，用冰水洗涤两次， 干燥固体得中间体Ml;
[0025] 2)将Ml加入浓盐酸：乙醇为2:1的混合溶液中，回流lh，将反应液冷却至室温，倒入 冰水中，然后在冰浴条件下，缓慢加入二倍量的亚硝酸钠，加完搅拌15min后，再缓慢加入三 倍量的叠氮化钠，继续搅拌15min，过滤出褐色沉淀，水洗，柱层析分离得中间体M2,洗脱液 为石油醚:乙酸乙酯为5:1混合溶剂；
[0026] 3)将M2悬浮于甲醇，加入等摩尔的丁-3-炔-1-醇和少量抗坏血酸钠，氮气保护下 室温搅拌lOmin，再将溶于水的二倍量的五水硫酸铜加入到反应液中，室温避光搅拌4h，然 后旋蒸除去反应液中的甲醇，加水析出黄色固体，过滤，所得固体用纯水洗涤两次，干燥得 中间体M3;
[0027] 4)将M3溶于DMF，加入二倍量的丁二酸酐和催化量的DMAP，50°C反应过夜，冷却至 室温，浓缩反应液，柱层析分离得浅黄色产物，洗脱液为石油醚：乙酸乙酯：甲醇为10:10:1 混合溶剂。
[0028] 有益效果：
[0029] (一）、体外抗肿瘤活性
[0030] 对所制备的化合物用人肺癌细胞A549、结肠癌细胞HCT-116、肝癌细胞HepG2、乳腺 癌细胞MCF-7与MDA-MB-231、卵巢癌细胞A2780、胰腺癌细胞PANC-1、胃癌细胞SGC-7901与顺 铂耐药胃癌细胞SGC-7901 /CCCP、脑胶质瘤细胞U87或神经胶质细胞瘤细胞U251进行了体外 抗肿瘤活性评价，顺铂作为阳性对照。观察化合物在不同浓度下对肿瘤细胞生长的抑制情 况。
[0031 ]含有靶向蛋白激酶CK2抑制剂基团CX的化合物1和2的实验数据见表2。化合物1对 CK2高表达的癌细胞1〇7-7、此?62、!1(：1'-116和42780的活性优于顺铂2.5-4.5倍，对0(2中度 表达的癌细胞SGC-7901或低表达的癌细胞PANC-1的抑制率与顺铂相近，值得注意的是该化 合物对顺铂耐药癌细胞SGC-7901/CCCP有显著抑制作用，耐药因子为0.60。化合物2对CK2 高、中表达的癌细胞的活性稍低于顺铂，但其对顺铂耐药癌细胞SGC-7901/CCCP也表示出显 著的抑制作用，耐药因子达到0.24。表2数据表明靶向基团的引入使铂（IV)配合物较顺铂的 抗肿瘤活性有明显提高，轴向含有羟基基团的化合物1比轴向含有氯原子的化合物2的活性 较好。
[0032]含有靶点为DNA的CHL基团的化合物3的实验数据见表3。该化合物对所测癌细胞的 活性与顺铂相当，它对顺铂耐药癌细胞SGC-7901/CCCP有一定的抑制作用，耐药因子为 2.65〇
[0033] 含有生物素 BT基团的化合物4和5的实验数据见表4。化合物4对所测的两个癌细胞 的活性都低于顺铂，但化合物5对肝癌细胞HepG2和胃癌细胞SGC701比较敏感，细胞毒活性 优于顺铂，特别是对顺铂耐药癌细胞SGC-7901/CCCP尤为敏感，其活性是顺铂的21倍，耐药 因子为0.42。结果表明轴向含有羟基基团的化合物4比轴向含有氯原子的化合物5的活性较 弱。
[0034] 含有香豆素羧酸衍生物CUA基团的化合物6的实验数据也见表4。化合物6对所有测 试的癌细胞的活性都高于顺铂，如针对结肠癌细胞HCT116的细胞毒活性是顺铂的30倍，对 胃癌细胞SGC-7901的细胞毒活性是顺铂的23倍，对顺铂耐药胃癌细胞SGC-7901/CCCP的细 胞毒活性是顺铂的19倍，但是其耐药因子为5.31。
[0035]含有香豆素的三氮唑羧酸衍生物CUT基团的化合物7的实验数据见表5。化合物7对 人脑胶质瘤细胞U87和神经胶质细胞瘤细胞U251的活性都优于顺铂，细胞毒活性是顺铂的 2-3 倍。
[0036] 含有PARP抑制剂SAA基团的化合物8的实验数据见表6。化合物8对所测试的癌细胞 的活性与顺铂相当，有的稍强，有的稍弱，但其对顺铂耐药胃癌细胞SGC-7901/CCCP的细胞 毒活性是顺铂的11倍，耐药因子为〇. 66。
[0037] 以上结果表明，引入生物活性基团至顺铂为母体的铂（IV)配合物表现出有效的抗 肿瘤活性。
[0038](二）、体内抗肿瘤活性
[0039]用所制备的化合物1对人胃癌细胞SGC-7901裸鼠异种移植肿瘤生长及作用进行了 体内抗肿瘤活性评价，顺铂和CX-OH及其联合用药作为对照。
[0040] 实验结果见表7(受试样品对人胃癌细胞SGC-7901裸鼠异种移植瘤生长的抑制作 用），图2为受试样品对人胃癌细胞SGC-7901裸鼠异种移植瘤生长体积变化的影响，图3为受 试样品对人胃癌细胞SGC-7901裸鼠异种