CN101386629A - 以3-乙酰氧基-1,1-环丁烷二羧酸根为离去基团的新型水溶性Pt(II)抗癌配合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的水溶性铂(II)抗癌配合物，它的离去基团为3－乙酰氧基－1，1－环丁烷二羧酸根(3－COO－CBDCA)，载体为已上市的铂类抗肿瘤药物的氨/胺配体，包括氨(NH₃)、1R，2R－二氨基环己烷(DACH)、1，2－双(氨甲基)－环丁烷、2－异丙基－(4R，5R)－4，5－双(氨甲基)－1，3－二氧环戊烷。他们可以采用常规的铂类抗癌药物制备的方法合成。本发明配合物的抗癌活性与目前临床上常使用的铂类药物卡铂相当、毒副作用明显比卡铂小，可以制成冻干粉或注射液，用于临床治疗癌症。

Description

以3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸根为离去基团的新型水溶性Pt(II)抗癌配合物

技术领域

本发明涉及到一类以3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸根为离去基团的水溶性铂(II)抗癌配合物，属于化学制药领域。

背景技术

癌症是一种严重威胁人类健康和生命的疾病，是继心血管疾病后的全球第二大死亡原因。据世界卫生组织大会估计，2005年全世界5800万死亡总数中，大约有760万人死于癌症，预计在今后10年将有8400万人死于癌症。近年来，由于环境恶化、不良生活习惯以及人口老龄化等因素的影响，我国的癌症发生率也不断增加，每年癌症新发病例为220万，因癌症死亡人数为160万。因此，癌症已成为人类亟待攻克的医学难题之一。目前治疗癌症主要有三大手段：手术治疗、放射治疗和化学治疗。然而，手术治疗和放射治疗主要针对的是局部或区域性肿瘤，对发生全身多处转移的恶性肿瘤只能依赖化学治疗。此外，目前手术治疗和放射治疗的技术已经相当完善，已不能期望继续取得显著进步。而化学疗法的历史虽然较短，但发展较快，已经取得了很多成就，因而在治疗肿瘤方面可以期望从化学疗法获得更好的发展。

化疗的基础是化疗药物，因此，世界各国每年都投入大量人力物力和财力进行抗癌药物的研究。铂类抗癌药物是上世纪70年代末发展起来的一类无机抗癌化合物，由于其抗癌活性强、作用谱较广，作用机制独特，与非铂类抗癌药物不产生交叉耐药性，是治疗许多肿瘤的首选药物，得到广泛使用。目前批准上市的铂类抗肿瘤药物有六个，它们分别是顺铂(cisplatin)、卡铂(carboplatin)、奥沙利铂(oxaliplatin)、奈达铂(nedaplatin)、舒铂(sunpla，eptaplatin)和乐铂(lobaplatin)。据最新统计，现临床使用的联合化疗方案中，有85％的方案是铂类抗肿瘤药物为主药，或有铂类抗肿瘤药物参与配伍。下面为目前临床上使用的铂类抗癌药物。

然而，铂类抗癌药物存在较大的毒副作用，接受治疗的癌症患者通常出现骨髓抑制如血小板低下、恶心呕吐、肾和神经损伤等严重毒副作用，因此研究毒性小的新型铂类配合物仍是目前抗癌药研究的主要方向之一。

发明内容

最新研究表明铂类药物的作用靶点为细胞的DNA，但只有约1％的药物与DNA形成加合物A₂Pt/DNA，抑制DNA的复制。其余的99％分布在其他细胞器中。基于对铂类抗癌药物的认识和前期工作基础，我们认为铂类抗癌药物的毒性可能与作用于非靶标的99％的药物所含的金属铂有关。铂属于非人体必须的微量金属元素，在人体内很容易产生积累性中毒，而药物的积累往往与其水溶性有关联。因此，我们预测可以通过采用极性大的离去基团来提高铂类抗癌药物的水溶性，加速药物在发挥药理作用后从体内清除，减少铂在体内的积累，降低毒性。增加铂类抗癌药的水溶解度可以通过在其载体基团和/或离去基团上修饰极性基团来实现，为此，我们以临床应用的铂类抗癌药为先导化合物，经过大量的研究和试验，合成和筛选出水溶性好、毒性低的新型铂(II)抗癌配合物。

本发明的水溶性铂(II)配合物，其化学结构如下：

其中，离去基团为3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸根(3-COO-CBDCA)，载体为已上市的铂类抗肿瘤药物的氨/胺配体，包括氨(NH₃)、1R，2R-二氨基环己烷(DACH)、1，2-双(氨甲基)-环丁烷、2-异丙基-(4R，5R)-4，5-双(氨甲基)-1，3-二氧环戊烷。

本发明化合物的制备方法是以K₂PtCl₄为起始原料，加入KI，转化成K₂PtI₄，与载体基团A₂(A₂＝2NH₃、1R，2R-二氨基环己烷、1，2-双(氨甲基)-环丁烷、2-异丙基-(4R，5R)-4，5-双(氨甲基)-1，3-二氧环戊烷)反应，制备出相应的cis-[Pt(II)A₂I₂]中间体，再在水中与3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸银等摩尔定量反应，反应完全后过滤分离AgI，母液浓缩和冷冻干燥得到粗品。粗品在水：乙醇＝1:1的体系中重结晶得到本发明的配合物纯品。所涉及的化学反应为：

本发明的化合物其特征在于它的溶解度大、抗癌活性高、毒副作用小，可以用于临床治疗癌症。本发明的化合物可以制成两种常规的制剂—冻干粉和注射液在临床中使用。

具体实施方式

(1)3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸银的制备

先按文献报道的方法[Inorganica Chimica Acta，2004，357，4452-4466]制备3-羟基-1，1-环丁烷二羧酸(mp 151-152℃)。取20g3-羟基1，1-环丁烷二羧酸，溶于200ml丙酮，加入33g新蒸乙酰氯，于50℃搅拌4h，蒸发除溶剂，得粗品，在异丙醚重结晶，得到白色晶体，60℃烘干，得3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸15.5g，mp:128-129℃，产率60％。

取3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸10g，溶于100ml的水中，用1mol/LNaOH调节PH＝6-7，加入104mmol、100ml AgNO3(过量5％)，得到3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸银沉淀，过滤收集，用水、乙醇洗涤后在60—70℃下真空干燥4小时，得到19g3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸银，产率92％。

(2)cis-[Pt(II)A₂I₂]中间体的制备

称取5g K₂PtCl₄(12mmol)溶于50ml水中，过滤除去不溶物，在60℃下，缓慢加入含KI 12g(72mmol)的水溶液50ml，避光反应2—3小时后，滴加载体基团A₂(NH₃ 31mmol，过量30％；DACH，12mmol)，得到黄色沉淀，过滤收集，用水、乙醇洗涤后在60—70℃下真空干燥4小时，分别得到cis-[Pt(II)A₂I₂](A₂＝2NH₃)5.5g，产率95％，(A₂＝DACH)6.3g，产率92％。

(3)cis-[3-乙酰氧基-1，1--环丁烷二羧酸根·二氨合铂(II)](LLC-1401)的合成

取5g的cis-[Pt(NH₃)₂I₂]，悬浮100ml水中，加入等摩尔量的3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸银4.28g，在45℃下搅拌反应8小时，检查反应完全后过滤除去AgI沉淀，母液减压浓缩到5ml，过滤收集白色晶体，得2.9g，产率65％。水溶性大于30mg/ml(室温)

特征结构参数为：<1>元素分析：C 22.1％，N 6.54％，H 3.29％，Pt 45.2％与理论值C22.4％，N 6.52％，H 3.26％，Pt 45.5％一致。<2>FAB⁺-MS(m/e，RI)：430(M⁺，100％)。<3>IR(cm^-1，KBr压片)：3286(s，vNH₃)，2960(w，vCH₂)，1722(s，vC＝O)，1639(vsv_as(COO^-))，1374(s v_s(COO^-))。<4>¹H-NMR(dmso，ppm)：1.97(s，3H，CH₃CO)，2.54(t，2H，CH₂)，3.21(t，2H，CH₂)，4.14(s，6H，2NH₃)，4.64(m，1H，3-CH)。这些参数符合所发明的配合物的化学结构。

(4)cis-[1R，2R-二氨基环己烷·3-乙酰氧基-1，1--环丁烷二羧酸根合铂(II)]的合成

取5g的cis-[Pt(DACH)I₂](DACH＝1R，2R-二氨基环己烷)，悬浮100ml水中，加入等摩尔量的3-乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸银3.67g，在45℃下搅拌反应12小时，检查反应完全后过滤除去AgI沉淀，母液减压浓缩到5ml，过滤收集白色晶体，得3.4g，产率75％。水溶性大于5mg/ml(室温)

特征结构参数为：<1>元素分析：C 29.6％，N 5.54％，H 4.29％，Pt 38.1％与理论值C33.0％，N 5.50％，H 4.32％，Pt 38.3％一致。<2>FAB⁺-MS(m/e，RI)：510(M⁺，100％)。<3>IR(cm^-1，KBr压片)：3208，3108(s，vNH₂)，2941，2836(w，vCH₂)，1738(s，vC＝O)，1646(vs v_as(COO^-))，1363(s v_s(COO^-))

。<4>¹³C-NMR(dmso，ppm)：21.1(C-4，DACH)，24.4(C-3，DACH)，31.8(C-2，CBDCA)，49.6(C-1，CBDCA)，62.3，62.5(C-1，C-2，DACH)，64.2(C-3，CBDCA)，170.4(C＝O)，176.6，176.8(COO^-)。这些参数符合所发明的配合物的化学结构。

(5)发明的配合物的急性毒性

昆明种小鼠，体重20-22克，雌、雄各半，购自上海斯莱克试验动物有限责任公司，许可证号：SCXK(沪)2004—0005。LLC-1401用5％葡萄糖溶液配制。小鼠单次静脉注射不同剂量的LLC-1401。给药后观察死亡率及毒性情况，共观察14天，根据死亡率应用Bliss方法计算LD₁₀，LD₅₀。

试验测得所发明的配合物LLC-1401注射给药的LD₅₀＝490mmol/kg，相同的实验测得目前常用的铂类抗癌药卡铂注射给药的LD₅₀＝350mmol/kg，因此LLC-1401急性毒性明显比卡铂低。

(6)发明的配合物LLC-1401的抗癌作用

昆明种小鼠，

22±1g，购自上海斯莱克实验动物有限责任公司。合格证号：

SCXK

(沪)2007—0005。饲养环境：SPF级。LLC-1401和阳性对照药卡铂用5％ GS配制成所需浓度。小鼠皮下接种S180肉瘤细胞，接种次日开始给药。给药剂量及方案见表1。第8天处死小鼠，取瘤称重，计算抑瘤率。

抑瘤率＝(对照组瘤重-治疗组瘤重)/对照组瘤重×100

表1.LLC-1401，卡铂对小鼠S180肉瘤的疗效

^＊P<0.01与对照组相比较

由此可知，本发明的化合物LLC-1401对小鼠S180肉瘤生长有明显的抑制作用，且呈现良好的量效关系，抑制率与目前常用的铂类抗癌药卡铂相当。

Claims (3)

1.一种铂(II)配合物，其特征在于具有下列化学结构式：

A₂＝2NH₃，

2.根据权利要求1所述的铂(II)配合物，其特征在于制成冻干粉或注射液。

3.根据权利要求1所述的铂(II)配合物，其特征是在制备临床治疗癌症药物中的应用。