CN101485887A - 5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物及其制备方法和用途。制备含羧基的5-氟尿嘧啶衍生物,再以羧酸基为连接基将5-氟尿嘧啶共价键合在磷脂酰胆碱的sn2位置上,即得该共聚物。该共聚物具有两亲表面活性,可形成脂质体样纳米囊和自组装传递系统,能作为中间剂型,继续进一步制备成相应的凝胶剂等透皮给药制剂。该共聚物及其传递系统能有效进入病灶部位,并能被该部位高度表达的磷脂酶A2酶解,代谢出活性抗皮肤癌药物5-氟尿嘧啶,从而具有皮肤靶向性给药治疗皮肤癌的优点,并克服了水溶性5-氟尿嘧啶不适合透皮给药,及其脂质体包封率低、易渗漏、难以获得脂质体优良透皮载体性能的缺点,为临床提供了一种新的药物来源。
Description
技术领域
本发明涉及医药技术领域,具体地说是涉及一种新的药物合成物及其制备方法和用途,更具体地说是涉及一种5-氟尿嘧啶-磷脂共聚物及其制备方法和用途,再具体地说是涉及5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物及其制备方法和用途。
背景技术
(一)5-氟尿嘧啶的研究现状
1、概述
5-氟尿嘧啶为嘧啶类的氟化物,属于抗代谢抗肿瘤药,是一种疗效确切的抗肿瘤、抗病毒一线药物,尤其是对增殖性细胞群的各期均有杀伤性作用。很多研究表明,5-氟尿嘧啶在治疗皮肤疾病方面,亦具有较强的局部抗皮肤癌活性(van Ruth S,et al.Total bodytopical 5-fluorouracil for extensive non-melanoma skin cancer.Pharm World Sci,2006,28,159-162;Gross K,et al.5% 5-Fluorouracil cream for the treatment of small superficial Basal cellcarcinoma:efficacy,tolerability,cosmetic outcome,and patient satisfaction.Dermatol Surg,2007,33,433-440)和抗尖锐湿疣药理活性(Pall A,et al.Therapeutic evaluation of intralesional 5%5-fluorouracil in condyloma acuminata.J Dermatol,2004,31(4):314-25.)。
2、临床应用
5-氟尿嘧啶是由尿嘧啶5位上的氢为氟所替换的一种碱基类似物。如果投与动物,可和尿嘧啶一样地被吸收而阻碍细胞的增殖。其作用是在生物体内核糖基化和磷酸化,变成氟尿嘧啶核苷酸,该酸由于能抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶,因而可抑制DNA的合成。另外,由于能形成三磷酸氟尿嘧啶,也为RNA所摄取,所以可合成异常的蛋白质,从而抑制肉芽组织增殖。
(1)适应症
主要用于消化系癌(胃癌、结肠癌、肝癌、胰腺癌、食管癌等)、乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、绒毛膜上皮癌、恶性葡萄胎、膀胱癌、肺癌、皮肤癌、头颈部癌等。
其中,所述的皮肤癌(skin cancer)包括恶性黑色素瘤、鳞状细胞癌、基底细胞癌、恶性淋巴瘤、特发性出血性肉瘤(即:Kaposi肉瘤)、汗腺癌、隆突性皮肤纤维肉瘤、血管肉瘤等。
此外,还用于治疗尖锐湿疣、寻常疣、扁平疣、银屑病、着色性干皮病、光线性角化、博温病、博温样丘疹病、白癜风等。
(2)用量用法
5-氟尿嘧啶作静脉推注与滴注所用剂量相差甚大,必须注意。
①静注:推注剂量一般为每日10~12mg/kg,连用3~5日,然后改用每次5~10mg/kg,隔1~2日1次,疗程量5~7g。亦有主张每周1次静注10~15mg/kg作为维持量。1次500~750mg,隔日1次。国际上常用的“饱和”剂量法每kg体重为12~15mg,连续4、5日,以后改为隔日1次,出现毒性反应后剂量减半。也有人采用一开始每平方米体积即给500~600mg,每周1次的方法,而不用饱和剂量。一个疗程总量成人可达5.0~7.5g。胸腹腔内注射0.75~1g/次,5~7日1次。瘤内注射,如用于宫颈癌等,0.25~0.5g/次,可以注射器直接应用,不必稀释。
②静滴:毒性较直接注射为低。静滴,如每日用到15~30mg/kg时,每次滴注时间不得短于6~8h,此量不能用于推注,以10日为一个疗程。一般为每kg体重15mg,溶于等渗盐水或5%葡萄糖液中,滴注2~8h,每日1次,连续5日,以后将剂量减半,隔日1次,直至出现毒性反应。治疗绒毛膜上皮癌时可将剂量加大到每日每kg体重25~30mg,溶于5%葡萄糖液500~1000ml中静滴6~8h,每10日为一个疗程。
③动脉插管注射:原发性或转移性肝癌,750~1000mg1次。
④局部应用:5~10%凝胶或软膏涂抹患处,每日1~2次。也可作肿瘤内注射,每次剂量250~500mg。
⑤口服:一般每日150~300mg,分3~4次服用,一个疗程总量为10~15g。
(3)副作用
①胃肠道反应有食欲不振、恶心、呕吐、口腔炎、胃炎、腹痛及腹泻。严重者有血性腹泻或便血,应立即停药,给予对症治疗,否则可致生命危险。
②骨髓抑制为主要毒性,可致白细胞及血小板减少和贫血。
③注射部位可引起静脉炎或动脉内膜炎。
④有脱发、皮炎、皮肤色素沉着(多见于面部、双手皮肤褶皱、指甲等处)、皮疹(主要见于手、足掌)、皮肤光过敏反应等。
⑤偶见对肾及心肌功能的影响,也有极少见的急性小脑综合症和心肌缺血,后者为短时性。
⑥本品能生成神经毒性代谢物——氟代柠檬酸而致脑瘫,故不作鞘内注射。
(4)注意事项
①胃肠道反应有食欲减退、恶心、呕吐、口腔炎、胃炎、腹泻,严重者有血性腹泻。
②骨髓抑制:白细胞及血小板下降,严重时可有全血象下降。
③局部刺激:注射部位可引起静脉炎。动脉滴注可引起局部皮肤红斑、水肿、破溃、色素沉着。
④神经系统;少数可有小脑变性、共济失调。
⑤外用凝胶或软膏不可用于粘膜。面部损害涂药时应注意色素沉着(必要时应告诉患者),角化明显的疾病可提高给药浓度。
⑥氟尿嘧啶毒性较大,有以下情况者应减量:
(I)一般状况差,蛋白质消耗或有吸收障碍者;
(II)广泛肝转移并有黄疸者;
(III)曾经接受大面积盆腔照射者;
(IV)广泛骨盆转移者;
(V)过去曾多次用过化学治疗的病人;
(VI)肾上腺皮质功能不全及过去做过肾上腺或垂体切除者。
⑦停药指标:
(I)腹泻每日5次以上或有血性腹泻者;
(II)白细胞降至3000/μl以下,血小板降到8万/μl以下以及血象急剧下降的病人;
(III)出现神经症状时;
(IV)粘膜反应严重及色素沉着明显的病人。
⑧剂量应严格掌握,过于肥胖或有水肿的病人可按体重计算。
(5)规格
针剂:5ml:125mg、10ml:250mg。注射粉剂:500mg,2.5g。
软膏:4g:20mg。4g:100mg。
凝胶:5%。
片剂:50mg。
栓剂:200mg。
3、作用机理与药物代谢
5-氟尿嘧啶能抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶,阻断脱氧嘧啶核苷酸转换成胸腺嘧啶核苷核,干扰DNA合成。对RNA的合成也有一定的抑制作用。但是其在体内必须转化为相应的核苷酸才能发挥其抑制肿瘤的作用。本药在体内先转变成5-氟-2-脱氧尿嘧啶核苷酸,抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶,抑制DNA的生物合成;此外,还能渗入RNA,阻止尿嘧啶渗入RNA而抑制RNA的合成。5-氟尿嘧啶代谢后主要两个活性物:一个为尿氟三磷(简称:FUTP),结合到RNA上,干扰其功能;另一个是通过尿苷激酶的作用,生成氟去氧尿一磷(简称:FdUMP),它抑制胸苷酸合成酶而阻止DNA的合成,后者是其抗肿瘤的主要机理。
本品大剂量给药时,可以透过血-脑屏障,静脉注射后约0.5h到达脑脊液中,并可维持3h。半衰期α相为10~20min、β相为20h。本药主要经肝脏分解代谢,大部分分解为二氧化碳经呼吸道排出体外。约15%在给药1h内以原形随尿排出体外。
该药凝胶经人皮肤吸收研究结果表明(用14C标记),整个颈部单次涂抹50mg,保留12h后,用药量的5.98%被吸收;如每日涂药2次(共100mg),进入血循环的药量为5~6mg。
(二)脂质体透皮给药的研究概况
透皮给药系统(transdermal drug delivery system,简称:TDS)是指在皮肤表面给药,使药物以恒定速度(或接近恒定速度)通过皮肤各层,进入体循环,产生全身或局部治疗作用的新型剂型。透皮给药能有效避免药物口服引起的胃肠道刺激性、肝首过效应或长期注射带给患者的痛苦,其血药浓度平稳持久,能确保用药安全有效,是当前药剂学研究的热点之一。自1981年,美国Alza公司首次推出东莨菪碱贴片后,已有硝酸甘油贴片、尼古丁、硝酸甘油、雌二醇、可乐定、芬太尼、尼群地平、利多卡因贴片等多种产品上市。据统计,透皮制剂2000年的全球销售额已达67亿美元,2003年为91亿美元,预计2010年可达到800~1000亿美元。
但是,真正能实现有效透皮的药物品种范围非常狭窄。一般除了分子量小于400、日剂量少于20mg、熔点低于93.3℃、亲脂性适中(logP为1~3)等具有特殊理化性质的少数药物外,大多数药物难以逾越、甚至难以进入组成致密的角质层,很难实现透皮给药。
脂质体是由磷脂酰胆碱等磷脂成分和少量胆固醇组成的脂质双分子层泡囊。脂质体的磷脂与皮肤角质层的脂质高度同源,亲和力大,脂质体泡囊能通过融合等方式,有效进入角质层,在皮肤局部产生脂质体的高蓄积。因此,如果能将那些不具备理想透皮理化特性的药物以及皮肤刺激性大、不稳定的药物包封于脂质体的泡囊中,利用磷脂与角质层脂质优良的相亲性,携带药物融合进入皮肤,进入皮肤的脂质体,能逐渐释放出游离药物,从而起效,这极大拓展了透皮给药的应用范围。
比如,国际上的研究表明,雌二醇饱和水溶液离体皮肤稳态扩散速率为20.3ng/(h·cm),而雌二醇柔性脂质体的稳态扩散速率则高达158.0ng/(h·cm),提高了将近8倍(Ebtessam A,et al.Iontophoretic estradiol skin delievery and tritium exchange in ultradeformable liposomes.Int J Pharm,2002,240:55)。胰岛素是一种大分子药物,自身难以实现有效透过皮肤,无法通过皮肤给药发挥其药理作用;但是,德国科学家Cevc将胰岛素制备成柔性的胰岛素脂质体后,经动物研究表明,至少可产生16h的药理作用,其药动学和药效学竟然与注射长效胰岛素(作用维持24~30h)相似(Cevc G.Transdermal drug delivery of insulin withuhradeformable carriers.Clinical Pharmacokinetics,2003,42(5):46)。
但是,脂质体透皮存在困扰其发展的一个关键性难题:除了脂溶性药物外,水溶性药物包封率低、易渗漏、不稳定。比如,5-氟尿嘧啶柔性脂质体,包封率<10%,贮存6~7h后,有15~35%发生了渗漏(El Maghraby GM,et al.Skin delivery of 5-fluorouracil fromultradeformable and standard liposomes in-vitro.J Pharm Pharmacol,2001,53:1069-1077)。此时,药物与脂质体泡囊始终属于两个个体,药物一旦脱离了泡囊,脂质体优良的透皮载体性能就无法有效发挥出来了。
(三)药物-磷脂酰胆碱共聚物的研究进展
药物-磷脂酰胆碱共聚物(drug-phospholipid conjugates)系将含有羧基的药物分子与磷脂的主要成分磷脂酰胆碱的羟基酯化,或将含有活泼氢原子的药物分子通过丁二酸等连接基与磷脂酰胆碱的羟基成酯。生物体内存在能使磷脂水解的多种磷脂酶类(phospholipase),分别作用于磷脂分子中不同的酯键。比如,作用于sn1,sn2位酯键的酶分别称为磷脂酶A1、A2,作用于溶血磷脂1位酯键的酶称为磷脂酶B1,作用于3位磷酸酯键的酶称为磷脂酶C,作用磷酸取代基间酯键的酶称为磷脂酶D。因此,药物-磷脂酰胆碱共聚物在机体内受特异性磷脂酶的作用,能顺利代谢分解出活性母体药物。
国际上对药物-磷脂酰胆碱共聚物研究主要集中于口服和注射给药两个方面。比如,非甾体类解热镇痛药布洛芬口服后可诱发显著的胃肠道刺激性,而人体的胃肠道、肝脏、血液等组织具有丰富的磷脂酶A2,为此,将布洛芬结构中的羧基连在磷脂酰胆碱的sn2位酯键上,形成布洛芬-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,口服后人体的胃肠道、肝脏、血液等组织可以将活性母体药物布洛芬有效分解出来,从而发挥药效;另一方面,布洛芬-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的形成,有效减少了布洛芬与胃肠道的接触,从而大大降低了其胃肠道刺激性。(Michael K,Gerhard K.E.S.Drug-phospholipid conjugates as potential prodrugs:synthesis,characterization,and degradation by pancreatic phospholipase A2.Chem Phys Lipid,2000,107:143~157)。再比如,大脑中本身就含有丰富的磷脂酶A2,而磷脂酶A2表达水平又与炎性程度密切相关,在癫痫等病变时,磷脂酶A2表达水平尤其较高。而水溶性的抗癫痫药物丙戊酸静脉注射后,很难通过血脑屏障,从而无法进入大脑病变部位,发挥治疗效果。但合成了丙戊酸-sn2-磷脂酰胆碱共聚物后,该共聚物脂溶性大增,能有效通过血脑屏障,而大脑病灶部位丰富的磷脂酶A2,就快速将活性母体药物丙戊酸代谢出来,从而实现了抗癫痫药物的大脑靶向治疗(Arik D,et al.The oral absorption of phospholipid prodrugs:in vivo andin vitro mechanistic investigation of trafficking of a lecithin-valproic acid conjugate followingoral administration.J Control Rel,accept in 31 October 2007)。
国际上的研究表明,药物与磷脂酰胆碱的共价结合并没有改变磷脂的两亲表面活性。因此,发明人认为从药剂学角度看,药物-磷脂酰胆碱共聚物在水中可象磷脂般,自组装形成胶束、泡囊或立方相等高度分散的聚集体。发明人还推测,若采用薄膜分散法等脂质体制备技术,药物-磷脂酰胆碱共聚物亦能获得质量可控的脂质体样结构。而药物-磷脂酰胆碱共聚物的上述性质表明,其与脂质体的最大区别是药物本身就是载体的一部分,完全突破了药物包封率低、易渗漏等的限制。因此,药物-磷脂酰胆碱共聚物有可能成为低包封率和高渗漏率药物脂质体优良的替代品种之一。
经文献检索等,到目前为止,尚未发现药物-磷脂酰胆碱共聚物在透皮给药系统中的应用,亦未发现5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物及其制备方法和用途的有关报道。
发明内容
本发明所需要解决的技术问题是公开了5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐及其制备方法,以及该5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的抗皮肤癌作用,即该5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐是用于制备抗皮肤癌产品的活性成分,以克服现有技术存在的上述缺陷。
也就是说,本发明通过细胞和动物实验等研究,明确了一种5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐及其制备方法和用途,即本发明涉及一种5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐及其制备方法和用途。
该共聚物或其碱盐或其酸盐均是抗皮肤癌的活性成分,能够用于制备抗皮肤癌产品。
所述的抗皮肤癌产品是指用于预防、诊断、检测、保护、治疗和研究皮肤癌等疾病以及其直接引起的相关疾病的产品中的一种或多种。
所述的皮肤癌是包括恶性黑色素瘤、鳞状细胞癌、基底细胞癌、恶性淋巴瘤、特发性出血性肉瘤、汗腺癌、隆突性皮肤纤维肉瘤或血管肉瘤等中的一种,优选恶性黑色素瘤、鳞状细胞癌、基底细胞癌或恶性淋巴瘤等中的一种,进一步优选恶性黑色素瘤。
所述的抗皮肤癌产品均是包括医药等领域产品中的一种,例如包括透皮制剂或注射剂等中的一种;优选透皮制剂。
所述的透皮制剂是包括自组装传递系统、脂质体样纳米囊、凝胶剂、软膏剂、搽剂、酊剂、贴膜剂或巴布剂等中的一种,进一步优选自组装传递系统、脂质体样纳米囊、凝胶剂或软膏剂等中的一种,再优选脂质体样纳米囊或凝胶剂中的一种。
(一)技术构思
自主开发创新药物是中国目前的一项紧迫任务。中国医药学具有悠久的历史,预防和治疗疾病方面也积累了丰富的经验,因此对化合物进行结构改造是研制新药的一条重要的有效途径,也是发挥中国药物研制优势之所在。
中国和国际上的资料表明,5-氟尿嘧啶凝胶剂或软膏剂是目前抗皮肤癌的主要临床药物之一。但是,多年的临床实践表明,5-氟尿嘧啶凝胶剂或软膏剂的实际治疗效果并不佳。
究其原因,综合国际上的文献(E1 Maghraby GM,et al.Skin delivery of 5-fluorouracil fromultradeformable and standard liposomes in-vitro.J Pharm Pharmacol,2001,53:1069-1077)和发明人的研究结果显示,5-氟尿嘧啶并不适合于皮肤给药。由于5-氟尿嘧啶水溶性大,采用Franzs池法扩散36h,仅有5%的5-氟尿嘧啶透过大鼠皮肤。
而5-氟尿嘧啶亦不适合于脂质体透皮给药。采用上述相同的Franzs池法扩散36h,5-氟尿嘧啶柔性脂质体亦仅有9%的药物透过大鼠皮肤。进一步研究表明,上述5-氟尿嘧啶柔性脂质体,即便采用优化的制备技术,其包封率仍然<10%,贮存6~7h后,有15~35%发生了渗漏。药物一旦脱离了脂质体泡囊,脂质体优良的透皮性能就无法得到有效发挥。另一方面,最为关键的是,若药物进入不了皮肤,不能最终到达病灶部位,即便5-氟尿嘧啶的药理活性再高,其治疗效果要获得充分发挥,只能是一种空想。
综上所述,亟需对5-氟尿嘧啶进行适当的结构修饰或药剂学改造,以提高临床通过局部给药以实现治疗皮肤癌等疾病的最佳疗效。
药物-磷脂酰胆碱共聚物是药物与磷脂共价偶合,能够形成两亲性的脂质前药。从结构推测,脂质前药的合成并未显著改变磷脂等长链脂质分子的理化特性。国际上的研究亦表明,药物与磷脂的共价结合并没有改变磷脂的两亲表面活性。发明人推测,若采用薄膜-超声分散等脂质体制备方法处理,药物-磷脂共聚物亦能获得如脂质体一样的、质量可控的均一纳米囊结构。而药物-磷脂酰胆碱共聚物的该种纳米囊与脂质体的最大区别是药物本身就是载体的一部分,完全突破了药物包封率低、易渗漏等稳定性的限制,是一种载药量大、稳定性好的新型给药系统。
药物-磷脂酰胆碱共聚物的独特结构特点给了发明人启示,能不能将其用于皮肤给药以克服脂质体透皮过程中存在的缺点。发明人推测其除包封完全、无渗漏等特点外,还应具备脂质体透皮的基本特性。此外,国际上的研究表明,磷脂酶A2的表达与炎症密切相关,肿瘤病变部位磷脂酶A2的表达显著高于正常健康组织,甚至有高于300倍以上的报道。
因此,发明人推测,制备5-氟尿嘧啶-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐,并将其用于透皮给药将非常有意义,有可能实现5-氟尿嘧啶透皮给药的抗皮肤癌高效低毒的靶向释药特性。
若将5-氟尿嘧啶共价连接在磷脂酰胆碱的sn2位酯键上,形成5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,一方面显著改变了5-氟尿嘧啶的理化性质,但并没有改变磷脂的两亲表面活性,该共聚物在克服脂质体包封率低、渗漏率高的缺点基础上,具备脂质体透皮的所有优良性质,能与皮肤角质层的脂质相融合,从而实现缓慢而有效进入皮肤癌病灶区;另一方面,皮肤癌病灶部位高度表达的磷脂酶A2,能够特异性酶解5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,在皮肤癌病灶部位释放出活性母体药物5-氟尿嘧啶,从而实现了5-氟尿嘧啶皮肤癌病灶部位的靶向给药。此外,该共聚物用于透皮的另外一个优点是,由于皮肤癌部位的磷脂酶A2高度表达,降低了在正常健康组织中5-氟尿嘧啶的酶解释放,从而明显降低了在抗皮肤癌治疗中5-氟尿嘧啶对正常皮肤细胞的毒性。因此,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物用于抗皮肤癌,能够具有高效低毒的效果。
也就是说,本发明通过文献学习、理论探讨和实验研究等方法对该5-氟尿嘧啶-磷脂共聚物进行了系统的结构、合成、活性以及应用研究,并筛选和证明5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的结构组成、制备方法和用途。
(二)5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的结构
本发明提供了一种5-氟尿嘧啶-磷脂共聚物,具体地讲是一种5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,其特征在于5-氟尿嘧啶的羧酸基衍生物以酯键共价键合在磷脂酰胆碱的sn2位酯键上。
所述的目标化合物5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的化学名称是:1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,或1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱。
本发明所述的目标化合物5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物分子结构中保留了甘油磷脂中的疏水性脂肪族长侧链和亲水的偶极离子结构,因此该共聚物是两亲性物质,具有乳化性质。
5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的化学结构通式如下:
5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物结构通式
所述的R1,即溶血磷脂酰胆碱的sn1位酯键上的脂肪酸残基,是包括连接15~20个碳原子的直链或含有支链的饱和或不饱和脂肪族烷基等中的一种,优选15~17个碳原子的直链或含有支链的饱和脂肪族烷基等中的一种,再优选含有15个或17个碳原子的直链脂肪族烷基等中的一种,即棕榈酸或硬脂酸残基中的一种。
所述的R2,是包括结构通式A和结构式B所示的两类结构,优选结构通式A所示的结构,其中n=1~4;进一步优选结构通式A所示的结构,其中n=2。
(1)结构通式A所示结构(见下图),其中n=0~8,优选n=1~4;进一步优选n=2,即丁二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯。
5-氟尿嘧啶的羧酸基衍生物的结构通式A
(2)结构式B所示结构(见下图),即1-乙酸-5-氟尿嘧啶。
5-氟尿嘧啶的羧酸基衍生物的结构通式B
所述的磷脂酰胆碱是选自溶血磷脂酰-乙醇胺,溶血磷脂酰-乙醇胺的N-单-(C1-2)-烷基衍生物,溶血磷脂酰-乙醇胺的N,N-二(C1-2)烷基-衍生物,或溶血磷脂酰-乙醇胺的季胺衍生物等中的一种。
其中所述的溶血磷脂酰-乙醇胺的季胺衍生物是溶血磷脂酰胆碱。
综合以上所述,可以归纳到如下的这些共聚物,下面举几个例子进行说明:
当R1=CH3(CH2)13CH2-,R2=结构通式A(n=2)的时候,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-棕榈酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
当R1=CH3(CH2)15CH2-,R2=结构通式A(n=2)的时候,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-硬脂酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
当R1=CH3(CH2)7CH=CH(CH2)6CH2-,R2=结构通式A(n=2)的时候,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-Δ9-十八碳烯酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
当R1=CH3(CH2)17CH2-,R2=结构通式A(n=2)的时候,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-二十烷酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
当R1=CH3(CH2)13CH2-,R2=结构式B的时候,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-棕榈酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
当R1=CH3(CH2)15CH2-,R2=结构式B的时候,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-硬脂酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
当R1=CH3(CH2)7CH=CH(CH2)6CH2-,R2=结构式B的时候,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-Δ9-十八碳烯酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
当R1=CH3(CH2)17CH2-,R2=结构式B的时候,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-二十烷酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
优选的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-棕榈酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,1-棕榈酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,1-硬脂酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,1-硬脂酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,或1-Δ9-十八碳烯酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱等中的一种;
进一步优选的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-棕榈酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,1-硬脂酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,或1-油酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱等中的一种;
再优选的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物为:1-棕榈酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,或1-硬脂酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱中的一种。
(三)5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的制备方法
制备5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的方法一般包括两步:
(1)制备中间体;
例如,以5-氟尿嘧啶为起始原料分别制得2个中间体:中间体A和中间体B。
其中,中间体A为:1-乙酸-5-氟尿嘧啶;
所述中间体A的制备方法是:5-氟尿嘧啶与卤代乙酸酯经亲核取代反应,然后水解即得中间体A:1-乙酸-5-氟尿嘧啶;
其中,中间体B为:丁二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯(n=0~8);
所述中间体B的制备方法是:5-氟尿嘧啶与37%甲醛溶液加热搅拌反应得到中间体C:N-羟甲基-5-氟尿嘧啶,中间体C在适当的溶剂中与不同链长的二酸酐反应得中间体B;
(2)中间体进行缩合反应,即得目标化合物;
例如,中间体A与1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(简称:中间体D)缩合,得目标化合物A:1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
所述的缩合反应是在适当溶剂中,选择合适的缩合剂,在一定反应条件下中间体A与中间体D发生缩合反应,即得目标化合物A;
例如,中间体B与中间体D缩合,得目标化合物B:1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱。
所述的缩合反应是在适当溶剂中,选择合适的缩合剂,在一定反应条件下中间体B与中间体D发生缩合反应,即得目标化合物B。
所述的缩合反应方法是本领域公知的所有可以使用的方法。
所述的适当溶剂是本领域公知的技术,例如根据中间体的溶解性质选择合适的有机溶剂等,其中,所述的有机溶剂是包括DMF、DMSO、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯或吡啶等中的一种或多种;优选DMF、四氢呋喃或吡啶等中的一种;进一步优选DMF;
所述的合适的缩合剂是本领域公知的技术,例如根据中间体的性质选择合适的缩合剂,其中,所述的缩合剂是包括HOAT、HOBT、HATU、HBTU、PyBOP、TBTU、BOP、DCC或EDCI等中的一种或多种,优选HOAT、HOBT、DCC或EDCI等中的一种,进一步优选DCC或EDCI中的一种。
所述的一定反应条件是本领域公知的技术,例如根据中间体的性质等选择合适的缩合反应条件,例如可以直接选择常温或者加热作为反应的条件,优选常温。
总之,缩合反应所涉及的溶剂、缩合剂、反应条件,可以根据目标化合物以及目前的教科书上一般的缩合反应要求进行选择。
根据需要,还可以增加第三个步骤,能够制备5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的盐:
(3)5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物进行溶解和分离纯化;
得到本发明中的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物后,还能够根据使用要求将其制备成碱盐或酸盐进行使用。
所述的碱盐是包括锂盐、钠盐或钾盐等中的一种或多种,优选钾盐或钠盐等中的一种。
所述的酸盐是包括顺丁烯二酸盐、反丁烯二酸盐、丁二酸盐、甲酸、乙酸、丙酸、草酸、氨基酸、柠檬酸钠、酒石酸盐、硝酸、磷酸、盐酸盐或硫酸盐等中的一种或多种,优选顺丁烯二酸盐、甲酸、乙酸、草酸或硫酸盐等中的一种或多种,进一步优选顺丁烯二酸盐。
5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物盐的制备方法如下:
将5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物和相应的酸或碱分别溶于相同或不同的有机溶剂,再将它们的有机溶液按照它们分子摩尔相等或几乎相等的比例混合,放置一定时间或经过适当处理,最后将混合溶液挥干,进行适当的纯化和分离,得到共聚物的盐。
其中,所述的有机溶剂是包括DMF、DMSO、THF、二氧六环、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇或正丁醇等中的一种或多种;
所述的酸是包括盐酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、甲烷磺酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、甲酸、乙酸、丙酸、草酸、柠檬酸或酒石酸等中的一种或多种;
所述的碱是包括氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化铷、氢化钠、甲醇钠、乙醇钠、异丙醇钠或叔丁醇钠等中的一种或多种;
所述的放置时间是0.5小时至n天;
所述的“适当处理”方法是浓缩、重结晶和过滤等操作。
所述的中间体及目标化合物均经元素分析、质谱、红外光谱和核磁共振氢谱确证结构。
(四)5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的用途
1、概述
根据本发明的再一个方面,本发明提供了所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐在制备抗皮肤癌产品方面的应用。药效试验结果表明,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐虽然可明显抑制人恶性黑素瘤细胞系B16F10细胞增殖,但其活性明显低于5-氟尿嘧啶。而在动物整体实验中,相同剂量组的5-氟尿嘧啶和5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐对小鼠黑素瘤亦均有抑制作用;但5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐对小鼠黑素瘤的抑制作用显著高于5-氟尿嘧啶组(P<0.01)。毒性方面,采用MTT法结果显示,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐对人表皮HaCaT的细胞毒性低于5-氟尿嘧啶。按照中华人民共和国新药申报要求进行的家兔皮肤刺激性实验结果进一步表明,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的刺激性远低于5-氟尿嘧啶,是一种相对安全的透皮给药制剂。
2、使用方法与要求
本发明5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐,可以单独使用或与其它活性组分联合使用,包括用于制备用于诊断、检测、治疗或研究皮肤癌及其相关疾病的产品,包括药物或试剂等,尤其是药物。
在具体使用方面,本发明所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐能够单独使用,还能够与其他许多化学物质一起使用。无论这些化学物质是否具有生物活性或具有治疗疾病的功能,包括辅助功能如协同放大作用、拮抗或缓解5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的副作用等,这些化学物质是包括医药学上可接受的载体、食品、天然产物、化学合成药物或人类用药等中的一种或多种;优选包括医药学上可接受的载体或者食品等中的一种或多种;进一步优选医药学上可接受的载体。
所述的有活性的化学物质是包括有治疗作用的化学物质,或者是对治疗有辅助作用的化学物质等中的一种或多种。有治疗作用的化学物质是包括免疫调节剂(免疫增强剂或免疫抑制剂)等中的一种或多种,对治疗有辅助作用的化学物质包括抗炎、抗菌、镇痛或解毒等物质中的一种或多种。
本文使用的“医药学上可接受的载体”包括任何和所有的生理适用的溶剂、分散介质、包衣、抗菌剂和抗真菌剂、等渗剂或吸收延迟剂等中的一种或多种。医药学上可接受载体的例子包括一种或多种的水、盐水、磷酸缓冲盐水、葡萄糖、甘油或乙醇等等及其组合物中的一种或多种。在许多情况下,在该组合物中最好包括等渗剂,例如,糖、诸如甘露醇、山梨醇、山梨醇的多元醇或氯化钠等中的一种或多种。医药学上可接受载体还可以包含少量的辅助物质,例如润湿剂或乳化剂、防腐剂或缓冲液等中的一种或多种,它们增强了5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的有效期或效力。
从具体的分类上看,所说的医药学上可接受的载体是指医药学领域常规的药物载体,表面活性剂,如十六烷醇等;吸附载体,如高岭土或皂粘土等中的一种或多种;另外,还可以在组合物中加入其它辅剂,如香味剂。
例如,将活性组分5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐溶解、混悬或乳化于适宜的水性溶剂中(蒸馏水、生理盐水或格林氏溶液等中的一种或多种)或油性溶剂中(植物油如橄榄油、芝麻油、棉籽油、玉米油或丙二醇等中的一种或多种)中,即可制得注射制剂,其中溶剂中可含有分散剂(聚山梨酯80、聚氧乙烯硬化蓖麻油60、聚乙二醇、苯甲醇、氯代丁醇或苯酚等中的一种或多种)、渗透压调节剂(氯化钠、甘油、D-甘露糖、D-山梨醇或葡萄糖等中的一种或多种)。此时如有必要,可加入添加剂,如增溶剂(聚山梨酯80、聚氧乙烯蓖麻油、聚维酮、聚乙二醇40蓖麻油、普郎尼克F-68等中的一种或多种)、稳定剂(人血清白蛋白等)、止痛剂(盐酸普鲁卡因、利多卡因等中的一种)等。
本发明所述及的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐还可以以组合物的形式联合使用,特别是与用其它化学物质如药物对动物尤其是哺乳动物包括人或其他动物进行治疗所用的组合物或者是类似的组合物。所述哺乳动物,包括人、小鼠、大鼠、羊、猴、牛、猪、马、兔、犬、黑猩猩、狒狒、狨、猕猴或恒河猴等中的一种或多种。例如,可以将本发明5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐加入适于给与受治疗者的药用组合物中。
通常,该药用组合物包含本发明5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐和药学上可接受的载体和/或赋形剂。例如,一种药物组合物可以是将5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐和药学上可接受的载体和/或赋形剂按照一定的配比混合而成;还可以是将5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐、其它中药提取物和药学上可接受的载体和/或赋形剂按照一定的配比混合而成。
5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的组合物特别是药物组合物可以有各种形式,按照常规制剂方法配制成可供给药的形式,包括经口或胃肠外给药形式,例如液体、半固体和固体等剂量形式中的一种或多种;其中所说的药物组合物包括治疗有效量的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐为活性成分,以及一种或多种医药学上可接受的载体。
5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的药物组合物可以采用本领域公知的常规生产方法制成各种剂型,例如使活性成分与一种或多种载体混合,然后将其制成所需的剂型。所述的剂型包括自组装传递系统、脂质体样纳米囊、凝胶剂、软膏剂、搽剂、酊剂、贴膜剂或巴布剂、注射粉剂、片剂、胶囊剂、颗粒剂、锭剂、栓剂或液体制剂(如口服或无菌胃肠外溶液或悬浮液,例如混悬剂、乳剂、溶液剂、糖浆剂或注射剂)等中的一种或多种,还可以根据需要制备成缓控释制剂或靶向制剂,采取透皮或注射(包括静脉注射、静脉滴注、肌肉注射或皮下注射等中的一种或多种)、粘膜透析等中的一种或多种给药途径进行抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗炎及相关病症的诊断、检测、治疗或科学研究。
药物组合物优选含有重量比为0.5%~99%的活性成分5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐,进一步优选含有重量比为1%~95%的活性成分5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐,最优选含有重量比为5%~90%的活性成分5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐。
5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的药物组合物一般必须无菌且在生产储存条件下稳定。可以将该组合物配制成溶液、微乳液、分散液、脂质体或其它适合于高药物浓度的有序结构。通过将所需量的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐与所需上述成分的一种或组合一起加入适当的溶剂中并接着进行除菌过滤制备无菌注射液。一般而言,通过将5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐加入含有基本分散介质和所需的上述其它成分的无菌溶媒中制备分散液。在用于制备无菌注射液的无菌粉剂的情况下,推荐的制备方法是真空干燥和冷冻干燥剂。例如,通过诸如卵磷脂的包衣、在分散液的情况下通过保持所需颗粒大小和通过使用表面活性剂,可以保持溶液的适当流动性。通过在该组合物中包括延迟吸收的药剂(例如单硬脂酸盐或明胶)可以达到注射组合物的延长吸收。
用于患者时,本发明所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐剂量为2~30mg/kg·d,该剂量或用量通常根据患者或使用者的年龄和体重以及身体状况或患者症状的状况来决定。
本发明5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐及其药用组合物可以包括“治疗有效量”或“预防有效量”的本发明5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐。“治疗有效量”是指在必要的剂量和时间下有效达到所需治疗效果的量,即在该剂量下,本发明的提取物能够改善或减轻疾病症状,或能够抑制或阻断疾病的发展。5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的治疗有效量可以根据诸如个体的病况、年龄、性别和体重以及5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐在该个体引起所需反应的能力等因素而变化。治疗有效量亦指5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的有益治疗效果超过其任何毒性或有害效果的量。“预防有效量”是指在必要剂量和时间下有效达到所需预防效果的量。因为预防剂量用于患病前或疾病早期的受治疗者,预防有效量通常小于治疗有效量。本发明5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的治疗或预防有效量的典型的非限制性范围是2~30mg/kg,更优选为2~15mg/kg。应注意,剂量值将根据欲减轻的疾病类型和严重性变化,也就是说用于患者时,本发明所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的剂量或用量,通常根据患者或使用者的年龄和体重以及身体状况或患者症状的状况来决定。另外,应理解,对于任何特定受治疗者,应随着时间根据个体需要和给与或监督给与所述组合物的人的专业判断调整特定剂量制度,并且本文设定的剂量范围仅为例证性的,并不会限制要求保护的组合物的范围或实践。
也就是说,需要根据治疗的对象、给药途径、所治疗疾病和状况等,变化本发明5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的每次和/或每日的剂量或用量。例如,经皮肤给予哺乳动物,尤其是成年人(如体重60kg),所述5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的单剂量约为2~15mg,优选约10mg,优选每日给药1~3次。可以调整剂量单位,以提拱最佳所需反应(例如治疗或预防应答)。例如,可以单次大剂量给药,可以在一段时间内给予几个均分量或根据治疗情况的迫切性按比例降低或增加剂量。配制易于给药和剂量统一的剂量单位形式的非肠道组合物尤其有利。本文使用的剂量单位形式,指适于欲治疗的哺乳动物受治疗者的单元剂量的物理分离单位;每个单位含有预定量的计算用于与所需药用载体一同产生所需治疗效果的活性物5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐。本发明的剂量单位形式的规格,由以下确定并直接取决于以下(a)5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的独特特征和欲达到的特定治疗或预防效果,和(b)在混合这种用于治疗个体敏感性5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的技术中的内在限制。
3、药物剂型和给药途径
本发明所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐制备抗皮肤癌产品,其中按照医药技术领域的要求制备的产品能够用于患者疾病的诊断、检测、治疗或研究,既能够单独直接用于制备诊断、检测、治疗或研究的药物,也能够与许多化学物质进行混合或组合,直接或间接用于制备诊断、检测、治疗或研究的药物。这里所述的化学物质与本节上文中所述的相同。
在本发明中,所需物料包括本发明的原料、上述配套使用的化学物质等,均应根据实际情况和需要,采用药用级的物料。
本发明所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐,可以用本领域已知的各种方法给药,尽管在许多治疗用途中推荐的给药途径/给药方式是透皮给药或注射剂。但是,技术人员会理解给药途径/给药方式随所需的结果而变化。在某些具体实施中,该活性化合物可以与保护该化合物免于快速释放的载体一同制备例如控释制剂,包括皮下植入传递系统等。此外,还可以使用生物可降解的、生物相容性聚合物,例如乙烯乙酸乙酯、聚酐、聚羟基乙酸、胶原蛋白、聚正酯或聚乳酸等中的一种或多种。制备这种制剂的许多方法均已申请专利或一般为本领域技术人员所知(参见例如Sustained and ControlledRelease Drug Delivery Systems,J.R.Robinson编辑,Marcel Dekker,Inc.,纽约,1978)。
本发明所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐,通常通过透皮给药或注射等中的一种或多种方式,施用于需要这种治疗的患者,优选透皮给药,所述的透皮给药方式是包括自组装传递系统、脂质体样纳米囊、凝胶剂、软膏剂、搽剂、酊剂、贴膜剂或巴布剂等中的一种或多种。
此外,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型包括自组装传递系统或脂质体样纳米囊在某些情况下也能够单独直接用于制备抗皮肤癌产品,也能够与许多化学物质进行混合或组合,以组合物的形式直接或间接用于制备抗皮肤癌产品。这里所述的化学物质与本节上文中所述的相同。
例如,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型包括自组装传递系统或脂质体样纳米囊用于制备抗皮肤癌产品特别是药物的各种剂型,或者是5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型与有关的辅料用于制备抗皮肤癌产品尤其是药物的各种剂型,或者是5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型与有关的制备抗皮肤癌产品如药物一起用于制备抗皮肤癌产品如药物的各种剂型,或者是5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型与有关的辅助药物一起用于制备抗皮肤癌产品如药物的各种剂型,如优选凝胶剂、软膏剂、搽剂、酊剂、贴膜剂、巴布剂等中的一种或多种,进一步优选凝胶剂、软膏剂、巴布剂等中的一种或多种,特别优选凝胶剂。
除上述的基本方法外,还能够选择5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型的其他形式或对5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型进行本领域公知的方法处理后,制备各种剂型的含有5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型的产品如药物。但是,需要注意的是,在上述直接使用5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型的时候,应先根据所使用的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐的剂量要求,换算得到所需要使用的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐所使用的中间剂型的用量。
综上所述,本发明5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐可用于制备抗皮肤癌产品,优选药物。
(五)技术特长
本发明克服了水溶性抗皮肤癌药物5-氟尿嘧啶不适合透皮给药,以及5-氟尿嘧啶脂质体包封率低、易渗漏,难以获得脂质体优良透皮载体性能的缺点。为了实现5-氟尿嘧啶治疗皮肤癌的最大效果,本发明将药物-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐技术引入到透皮给药中。
5-氟尿嘧啶与磷脂酰胆碱无法直接共价结合,本发明设计了新型的连接基团,实现了两者的有效共聚。该共聚物与脂质体的最大区别是药物本身就是载体的一部分,完全突破了脂质体中水溶性药物包封率低、易渗漏等稳定性的限制。
5-氟尿嘧啶-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐在体外的水、缓冲液中能稳定放置,但进入机体后,能被机体内的磷脂酶A2代谢释放出5-氟尿嘧啶的羧酸基衍生物。国际上的文献表明,本发明优选的5-氟尿嘧啶的羧酸基衍生物1-乙酸-5-氟尿嘧啶和丁二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯遇到水、缓冲液或生理介质时,可快速水解而释放出5-氟尿嘧啶(Fredric M,et al.Synthesis and Reactivity of 5-Fluorouracil/CytarabineMutual Prodrugs.J Org Chem,1997,62,9083-9088)而发挥作用。
优点:
1、本发明首次将5-氟尿嘧啶通过羧酸基等连接基以酯键连接在磷脂酰胆碱的sn2位酯键上,制备得到5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物。
2、本发明发现5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐不需要加入任何添加剂,便能在水溶液中自组装,形成高度分散的传递系统。亦发现该共聚物亦可采用薄膜分散等方法,获得质量可控、分剂量均匀的脂质体样纳米囊。
这符合国际上的报道,即如果两亲性分子的分子结构满足一定条件,由它本身可以在水中自组装成高度分散的胶束、泡囊等有序聚集体,例如,双分子层的泡囊(Shirley S,et al.Surface active drugs:self-association and interaction with membranes and surfactants.Physicochemical and biological aspects.Biochim Biophys Acta,2000,1508:210)。为了获得质量可控、分剂量均匀、给药方便的局部给药剂型,上述自组装传递系统和脂质纳米囊可以作为中间剂型,继续进一步制备成凝胶剂、软膏剂、搽剂、酊剂、贴膜剂、巴布剂。
3、本发明所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐,能够有效进入皮肤角质层,从而缓慢进入皮肤癌病灶部位。
4、磷脂酶A2是一类分布广泛的酶家族,它们与许多重要的生理和病理过程相关联,包括与肿瘤有密切的关系,肿瘤病变部位磷脂酶A2的表达显著高于正常健康组织。因此,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐中活性药物5-氟尿嘧啶的释放具有皮肤癌病灶部位靶向性,从而具有恶性黑素瘤等皮肤癌的药物治疗效果的高效低毒性。
总之,本发明积极适应了现代医疗和科研领域的工作需要和人性化服务的需要,是用于制备抗皮肤癌产品的安全原料。
具体实施方式
本发明研究了一种5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物及其制备方法和用途,提供了一种抗皮肤癌的活性成分,能够用于制备抗皮肤癌产品,特别能够用于制备经皮肤局部给药以抗皮肤癌的产品,便于医疗行业的安全使用,包括疾病治疗、科学研究等。
(一)5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的合成方法
原理:药物-磷脂酰胆碱共聚物系将含有羧基的药物分子与磷脂的主要成分磷脂酰胆碱的羟基酯化,或将含有活泼氢原子的药物分子通过丁二酸等连接基与磷脂酰胆碱的羟基成酯。5-氟尿嘧啶的结构中不含羧基,只有活泼氢原子,需要一个连接基才能与磷脂酰胆碱的羟基结合。因此,首先将连接基与5-氟尿嘧啶结合,形成5-氟尿嘧啶含羧基的衍生物。
为进一步阐述上述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的合成方法,下面通过举例来说明。
本发明所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物能够通过下述方法制备得到:
(1)结构通式A所示中间体二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯的合成:
起始原料5-氟尿嘧啶与37%甲醛溶液加热搅拌反应得中间体N-羟甲基-5-氟尿嘧啶,该中间体在适当的溶剂中与不同链长的二酸酐反应得中间体二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯;
(2)结构式B所示中间体1-乙酸-5-氟尿嘧啶的合成:
起始原料5-氟尿嘧啶与卤代乙酸酯经亲核取代反应,然后水解即得中间体1-乙酸-5-氟尿嘧啶;
(3)重要中间体1-棕榈酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(5)的合成:
参照文献US2006/0079703方法,以中间体sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(4)为起始原料,在二丁基氧化锡条件下与棕榈酰氯反应得中间体1-棕榈酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
(4)目标化合物1-棕榈酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(6)的合成:
中间体1-乙酸-5-氟尿嘧啶或二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯与1-棕榈酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(5)在适当溶剂中,经缩合反应得目标化合物1-棕榈酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(6)或目标化合物1-棕榈酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(7)。
其中:
步骤1中,所述加热条件为30℃~80℃,优选50℃~80℃,最优60℃;适当的溶剂为DMF、DMSO、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、吡啶等,优选DMF、二氧六环、四氢呋喃、吡啶等;最优选四氢呋喃;二酸酐指丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚而酸酐等,优选丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐,最优选丁二酸酐;
步骤2中,所述水解条件为酸性水解条件如稀盐酸或碱性水解条件如氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液,优选酸性水解条件,特别优选稀盐酸水解;
步骤3中,所述选择性酰化条件与文献US2006/0079703方法相同;
步骤4中,所述适当溶剂指DMF、DMSO、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、吡啶等,优选DMF、四氢呋喃、吡啶等;进一步优选DMF;缩合反应条件指缩合剂如HOAT、HOBT、HATU、HBTU、PyBOP、TBTU、BOP、DCC、EDCI等,优选HOAT、HOBT、DCC、EDCI等,特别优选DCC和EDCI。
实例:以含棕榈酸残基的溶血磷脂酰胆碱为例。
5-氟尿嘧啶的羧酸基衍生物——1-乙酸-5-氟尿嘧啶,与1-棕榈酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱缩合,即得5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物:1-棕榈酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱。
5-氟尿嘧啶的羧酸基衍生物——丁二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯,与1-棕榈酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱缩合,即得5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物:1-棕榈酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱。
其化学合成路线如下:
(二)5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的含量控制
本发明采用高效液相色谱法对所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物进行含量控制。
色谱条件为:色谱柱:Hypersil C18(250nm×4.6mm,5μm);流动相:甲醇-9.74mM磷酸盐缓冲液(68/32,W/W);检测波长:265nm;流速:1.0ml/min;进样量为20μl;外标法峰面积定量。其线性方程为C==12.81A+0.17,r=0.99998。在1.75~35μg/ml浓度范围内呈良好的线性关系。5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的tR值大约为5.2min。
(三)5-氟尿嘧啶-磷脂共聚物的各种剂型
本发明制备的最终透皮制剂形式是包括自组装传递系统、脂质体样纳米囊溶液、凝胶剂、软膏剂、搽剂、酊剂、贴膜剂或巴布剂等中的一种或多种,优选自组装传递系统、脂质体样纳米囊溶液或凝胶剂等中的一种,再优选的是脂质体样纳米囊溶液或凝胶剂。
本发明制备的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐,不需要加入任何添加剂便能在水溶液中形成高度分散的自组装传递系统,包括胶束、泡囊或立方相等聚集体。此时,该制剂全部由共聚物组成。
本发明制备的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐,亦可采用脂质体制备方法,制备得到如脂质体样、质量可控、均一纳米囊结构的溶液剂。
所述的脂质体制备方法是包括薄膜-超声分散法、反相蒸发法、注入法或复乳法等中的一种或多种,优选薄膜-超声分散法或反相蒸发法等中的一种,进一步优选薄膜-超声分散法。
此外,处方中可以加入一定的添加剂,包括胆固醇、胆酸钠、吐温-80、乙醇或丙二醇等的一种或多种,优选胆固醇、胆酸钠或吐温-80等中的一种或多种,进一步优选胆固醇或胆酸钠中的一种。添加剂的用量占总处方用量的0~40%,优选为5~25%。
在某些情况下,添加剂不是必需的,此时,该制剂全部由共聚物组成。以上所得即为脂质体样纳米囊溶液。
本发明的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐脂质体样纳米囊溶液,按照薄膜-超声分散法这一脂质体制备方法制备溶液制剂,操作如下:
将共聚物溶解于氯仿等有机溶剂,盛入烧瓶中,减压旋转蒸发,得到一层薄膜,然后加入蒸馏水或适当缓冲液进行水化处理,涡旋振荡和超声,直至形成均匀的混悬液。如果超声时间延长,还可能得到纳米级分散系统。
本发明的上述自组装传递系统和脂质体样纳米泡囊结构的溶液剂主要作为中间剂型用于进一步的透皮制剂制备,亦可以直接作为最终制剂用于临床透皮给药。
本发明制备的凝胶剂的高分子基质材料选自卡波普、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或聚乙烯吡咯烷酮的一种或多种;当高分子基质材料选用卡波普时,须加中和剂,中和剂选自氢氧化钠、三乙醇胺的一种;溶剂为水;透皮促进剂选自氮酮、丙二醇、2-吡咯烷酮、柠檬烯、薄荷脑、油酸的一种或多种;保湿剂为甘油;防腐剂选自羟苯乙酯、苯扎溴铵的一种。各组分的重量百分比为:5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐0.1~10%,高分子基质材料0.1~5%,保湿剂1~20%,透皮促进剂0.5~10%,防腐剂0.01~0.5%,中和剂0.03~5%。
本发明凝胶剂的制备步骤如下:
将高分子基质材料加水溶胀充分,加入中和剂,搅拌均匀,按上述配比分别加入药物、保湿剂、防腐剂和透皮促进剂,加水至规定量,搅拌均匀,即得。
(四)5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的药理和毒性研究
1、5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物对人恶性黑素瘤细胞增殖的影响
细胞培养:人恶性黑素瘤细胞系B16F10细胞用含10%胎牛血清的RPMI 1640常规37℃、5% CO2培养箱中培养。黑素细胞来自长海医院,取正常刚出生婴儿环切的包皮进行黑素细胞分离、培养,传3~5代后用于实验。
结果表明,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐可明显抑制B16F10细胞增殖,其对B16F10细胞的抑制增殖作用呈时效和量效关系,作用24h时IC50值为(451±89.5)ng/ml。5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐处理黑素细胞24h时,其IC50值为(5.88±1.09)μg/ml。
而5-氟尿嘧啶抑制B16F10细胞增殖更加明显,其对B16F10细胞的抑制增殖作用亦呈时效和量效关系,作用24h时IC50值为(127±24.0)ng/ml。5-氟尿嘧啶处理黑素细胞24h时,其IC50值为(1.83±0.36)μg/ml。
结果表明,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐虽然可明显抑制人恶性黑素瘤细胞系B16F10细胞增殖,但其活性明显低于5-氟尿嘧啶。
2、5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物对人表皮HaCaT细胞活力的影响
采用MTT法进行测定。以空白磷脂酰胆碱DPPC为阴性对照,5-氟尿嘧啶为阳性对照,结果表明,相对于DPPC,5-氟尿嘧啶对人表皮HaCaT细胞活力有显著性影响。而5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐对表皮HaCaT细胞活力的影响则较为轻微。随着浓度的升高,细胞活力下降。结果提示,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐对人表皮HaCaT的细胞毒性低于5-氟尿嘧啶。
3、5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物对小鼠黑素瘤的抑制作用
(1)动物:雄性清洁级C57BL/6小鼠,6~8周龄,18~23g,由第二军医大学实验动物中心提供。
(2)动物模型制备:黑色素B16细胞贴壁培养于RPMI 1640完全培养基(含10%小牛血清、100U/ml的青霉素和链霉素),置37℃、5% CO2的培养箱中培养,取对数生长期细胞造模。吸去培养液,RPMI 1640无血清培养基清洗,0.25%胰蛋白酶消化贴壁细胞。1000r/min离心10min收集细胞,重悬于无血清培养基中,细胞计数,调整细胞悬液密度为1×106个/ml,取300μl于无菌条件下接种于C57BL/6小鼠右大腿根部皮下制备模型,实验动物随机分为4组进行实验。
(3)干预措施:I组为黑素瘤对照组:移植瘤后第7天开始予以等量空白脂质体凝胶皮肤涂抹;II组为5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐低剂量组:移植瘤后第7天开始予以低剂量5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐(相当于5-氟尿嘧啶20mg/kg)脂质纳米囊凝胶皮肤涂抹,每日3次,2周后脱颈椎处死小鼠;III组为5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐高剂量组:移植瘤后第7天开始予以高剂量5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐(相当于5-氟尿嘧啶100mg/kg)脂质纳米囊凝胶皮肤涂抹,每日3次,2周后脱颈椎处死小鼠。IV组为5-氟尿嘧啶高剂量组:移植瘤后第7天开始予以高剂量5-氟尿嘧啶(100mg/kg)脂质体凝胶皮肤涂抹,每日3次,2周后脱颈椎处死小鼠。
(4)瘤体观察观察:各组肿瘤体积变化.每3天测量1次肿瘤大小。取最大和最小直径,肿瘤体积=1/2LW2。
结果表明,5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐可以抑制黑素瘤生长,20mg/kg组及100mg/kg组均有抑瘤效果,尤以100mg/kg组为显著,干预2周末其肿瘤体积仅约为对照组的34.83%,肿瘤重量仅为对照组的32.75%,具有显著性差异(P<0.01)。而100mg/kg 5-氟尿嘧啶组干预2周末其肿瘤体积约为对照组的78.40%,肿瘤重量为对照组的81.86%。
综上,相同剂量组的5-氟尿嘧啶和5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐对小鼠黑素瘤均有抑制作用;而5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐对小鼠黑素瘤的抑制作用显著高于5-氟尿嘧啶组(P<0.01)。
4、5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的家兔皮肤刺激性研究
动物:家兔,体重2.0~2.5kg,雌雄各半。
考察了单次给药的皮肤刺激性实验和多次给药的皮肤刺激性实验。
结果表明,DPPC组单次给药和多次给药,皮肤刺激反应总积分、皮肤刺激反应平均分值均值为0,各组动物饮食、活动正常,均无烦躁等异常精神状态及全身中毒症状。
5-氟尿嘧啶组的一次给药的皮肤刺激反应总积分为2.83,皮肤刺激反应强度为轻度刺激性;多次给药组的皮肤刺激反应总积分为3.97,皮肤刺激反应强度为中度刺激性。
5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物或其碱盐或其酸盐组的一次给药的皮肤刺激反应总积分为1.44,皮肤刺激反应强度为轻度刺激性;多次给药组的皮肤刺激反应总积分为2.15,皮肤刺激反应强度为轻度刺激性。
在本发明中,以上所述的具体实施方式和以下所述的实例均是为了更好地阐述本发明,并不是用来限制发明的范围。
为了更好地理解本发明的本质,下面通过实施例对本发明作详细描述。
实施例1、1-乙酸-5-氟尿嘧啶(1)的合成
称取5-氟尿嘧啶0.03mol(3.9g),0.02mol碳酸钾(1g),0.5g碘化钾,放入100ml反应瓶中,再加入70ml二甲亚飒(简称:DMSO),油浴加热。开始时不溶,加热一段时间后变浑浊。待温度升至70℃,滴加0.03氯乙酸乙酯,70℃油浴反应过夜。期间于10h,12h,14h,16.5h,18.5h取样点板(GF254铺制的TLC板,以乙酸己醋:石油醚=3:1为展开剂),观察N-乙酸乙酯取代的5-氟尿嘧啶的生成情况。反应到18.5h时,结束反应,将反应液于90℃用油泵抽真空,进行减压蒸馏除去DMSO。以乙酸乙酯100ml溶解残留物〔残留物为淡黄色乳状液的干燥物),抽滤,以25ml/次的乙酸乙酯洗四次,将酯层合并,然后以50mll次进行水洗两次。滤液经减压蒸馏浓缩,准备上柱。取硅胶H适量,加乙酸已酯:石油醚=1:1适量混匀装柱(柱内径3cm,柱长30cm)。将浓缩后的样品上柱,以乙酸乙酯:石油醚=1:1为流动相进行洗脱,5~7ml/管收集,每管取样点板(GF25;铺制的TLC板,以乙酸乙酯:石油醚=1:1为展开剂),收集Rf值为0.25的洗脱液,合并,蒸干,再加3ml乙酸乙酯溶解后减压蒸馏,将溶剂充分除去得到白色针状固休。收率42%,产物进行熔点测定和核磁共振分析(以CDCl3,为溶剂),证明为1-N-乙酸乙酯取代的5-氟尿嘧啶,mp 158~160℃。
取0.01mol 1-N-乙酸乙酯-5-氟尿嘧啶加入25ml圆底烧瓶中,再加入1Oml 20% HCl,回流反应5h,减压蒸去溶剂,加水重结晶得白色棱柱状固体1.43g。收率76%.产物进行熔点测定和核磁共振分析,证明为目的物1-乙酸-5-氟尿嘧啶(1),mp 245~247℃。分子式为C6H5FN2O4。质谱显示分子离子峰为m/e 188.02(100%)。IR(KBr)3198,1741,1669,1425cm-1;1H NMR(CDCl3)δ 11.0(s,1H,COOH),10.0(s,1H,CONHCO),7.39(s,1H),4.10(d,2H)。元素分析值C(38.78%)H(2.85%)N(14.76%)与理论值C(38.31%)H(2.68%)N(14.89%)接近。
实施例2、中间体丁二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯(n=2)的合成
取0.01mol 5-氟尿嘧啶,0.025mol 37%甲醛溶液于60℃下搅拌反应,待固体全部溶解后,继续搅拌反应1h,然后减压蒸去多余的水和甲醛的无色粘稠状液体(2),不用纯化,直接用作下一步合成。
取0.01mol中间体(2),适量吡啶作溶剂,然后加入0.01mol的丁二酸酐,室温搅拌反应,待反应完成后将反应混合物投入适量水中,二氯甲烷提取,水洗,无水硫酸钠干燥,过滤浓缩得粘稠液体,柱层析纯化得不同侧链长度的中间体丁二酸单[(5-氟-2,-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯(3),mp 153-156℃。分子式为C9H9FN2O6。质谱显示分子离子峰为m/e 260.04(100%)。IR(KBr)3432,3045,2936,2852,1745,1695,1661em-1;1HNMR(CDCl3)δ 2.62(s,4H),5.66(s,2H),7.89(d,1H),5.51(s,2H),8.02(d,1H),11.99(br,1H)。元素分析值C(41.86%)H(3.75%)N(10.73%)与理论值C(41.55%)H(3.49%)N(10.77%)接近。
其他类似中间体如丙二酸单酯、戊二酸单酯以及己二酸单酯等依照类似的方法合成。
实施例3、1-棕榈酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(5)的合成
参照文献US2006/0079703方法合成,取0.01mol中间体(4),0.01mol二丁基氧化锡加入100ml三颈瓶中,加入35ml甲醇,加热反应使反应混合物澄清,然后减压蒸去甲醇至剩余物至5ml,然后加入25ml水,常压下再次浓缩反应混合物至小体积,然后在室温条件下向剩余物中加入25ml异丙醇,0.012mol三乙胺和等摩尔的棕榈酰氯,待酰氯滴加完毕后,经检测得转化率为大于99%,反应混合物经柱层析纯化得中间体(5)。分子式为C24H50NO7P。质谱显示分子离子峰为m/e 495.33(100%)。1H NMR(CDCl3)δ 4.23(d,2H),3.90(m,1H),3.68(d,2H),3.63(t,2H),2.56(t,2H),2.27(s,9H),2.24(t,2H),1.69(m,2H),1.34(m,2H),1.28(m,22H),0.97(t,3H)。元素分析值C(58.72%)H(10.03%)N(2.56%)P(6.08%)与理论值C(58.16%)H(10.17%)N(2.83%)P(6.25%)接近。
实施例4、1-棕榈酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(6)的合成
取0.01mol中间体(9)溶于适量DMF中,再加入0.01mol二环己基碳二酰亚胺和催化剂量的4-二甲氨基吡啶,搅拌均匀后,加入0.01mol 1-乙酸-5-氟尿嘧啶(1),室温搅拌反应。待反应完全后,经处理,柱层析纯化得中间体(6)。分子式为C30H53FN3O10P。质谱显示分子离子峰为m/e 665.35(100%)。1H NMR(CDCl3)δ 10.01(s,1H),7.39(s,1H),4.64(m,1H),4.32(d,2H),4.12(s,1H),3.77(d,2H),3.63(t,2H),2.55(t,2H),2.27(s,9H),2.25(t,2H),1.68(m,2H),1.33(m,2H),1.29(m,22H),0.96(t,3H)。元素分析值C(54.65%)H(7.93%)N(6.53%)P(4.48%)与理论值C(54.12%)H(8.02%)N(6.31%)P(4.65%)接近。
实施例5、1-棕榈酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱(7)的合成(通式中n=2)
取0.01mol中间体(9)溶于适量DMF中,再加入0.01mol二环己基碳二酰亚胺和催化剂量的4-二甲氨基吡啶,搅拌均匀后,加入0.01mol丁二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯(3),室温搅拌反应。待反应完全后,经处理,柱层析纯化得中间体(7)。分子式为C33H57FN3O12P。质谱显示分子离子峰为m/e 737.37(100%)。1H NMR(CDCl3)δ 10.02(s,1H),7.39(s,1H),5.95(s,2H),4.64(m,1H),4.33(d,2H),3.78(d,2H),3.63(t,2H),2.64(dd,4H),2.55(t,2H),2.27(s,9H),2.25(t,2H),1.68(m,2H),1.33(m,2H),1.29(m,22H),0.96(t,3H)。元素分析值C(53.92%)H(7.66%)N(5.48%)P(4.35%)与理论值C(53.72%)H(7.79%)N(5.70%)P(4.20%)接近。
其他目标化合物(7)类似物由相应的包含不同侧链长度(n=0~8)中间体经类似合成方法制得。
实施例6、5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物自组装传递系统的制备
取实施例5得到的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物(150mg),用20ml甲醇溶解,减压旋转蒸发,得到一层有机脂溶性膜,加入蒸馏水5ml,振荡,大部分膜脱落,放置过夜,得到浊度较大的混悬液,透射电镜下观察,为类泡囊结构,粒径在1000~1500nm之间;冰浴超声30min,得到浊度很小的混悬液,透射电镜下观察,为泡囊结构,粒径在400~600nm之间,两者均为自组装传递系统。
实施例7、5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物脂质体样纳米囊的制备
取实施例5得到的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物(150mg)、胆固醇(8mg)于250ml烧瓶中,用20ml三氯甲烷溶解,减压旋转蒸发,得到一层有机脂溶性膜,加入pH7.4磷酸缓冲液5ml,振荡,大部分膜脱落,在55℃水浴充分水化2h,超声30min,分别过0.8、0.45、0.22μm滤膜各2次,直至得到均匀混悬液,透射电镜下观察,为泡囊结构,粒径在160~200nm之间,即得脂质体样纳米囊。
实施例8、5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物凝胶的制备
取Carbopol 980NF粉(2g)撒于30g水上,室温放置过夜,充分溶胀,再加入三乙醇胺(3g),搅匀,备用。另取5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物(1g)和氮酮(5g),加入乙醇(15g)使溶解,备用。将后者缓慢加入前者中,边加边搅拌,再加水至100g,搅匀,分装,即得。
实施例9、5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物自组装传递系统凝胶的制备
取Carbopol 980NF粉(2g)撒于30g水上,室温放置过夜,充分溶胀,再加入三乙醇胺(3g),搅匀,备用。取实施例6中共聚物自组装传递系统溶液(33.33g)缓慢加入前者中,搅匀,备用。另取氮酮(5g),加入丙二醇(10g)使溶解,备用。将后者缓慢加入前者中,边加边搅拌,再加水至100g,搅匀,分装,即得。
实施例10、5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物脂质体样纳米囊凝胶的制备
取Carbopol 980NF粉(2g)撒于30g水上,室温放置过夜,充分溶胀,再加入三乙醇胺(3g),搅匀,备用。取实施例7中共聚物脂质体样纳米囊溶液(33.33g)缓慢加入前者中,搅匀,备用。另取氮酮(5g),加入丙二醇(10g)使溶解,备用。将后者缓慢加入前者中,边加边搅拌,再加水至100g,搅匀,分装,即得。
Claims (23)
1.一种5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,其特征在于,该共聚物为:1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,或1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,其化学结构通式如下:
所述的R1是包括连接15~20个碳原子的直链或含有支链的饱和或不饱和脂肪族烷基中的一种。
所述的R2是包括结构通式A和结构式B所示的两类结构,
(1)结构通式A所示结构如下,其中n=0~8:
(2)结构式B所示结构如下:
所述的磷脂酰胆碱是选自溶血磷脂酰-乙醇胺,溶血磷脂酰-乙醇胺的N-单-(C1-2)-烷基衍生物,溶血磷脂酰-乙醇胺的N,N-二(C1-2)烷基-衍生物,或溶血磷脂酰-乙醇胺的季胺衍生物中的一种。
2.根据权利要求1所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,其特征在于,所述的R1是含有15个或17个碳原子的直链脂肪族烷基中的一种;
所述的R2是结构通式A所示的结构,其中n=1~4;
所述的溶血磷脂酰-乙醇胺的季胺衍生物是溶血磷脂酰胆碱。
3.根据权利要求1或2所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,其特征在于,所述的该共聚物是1-棕榈酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,1-棕榈酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,1-硬脂酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,1-硬脂酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,或1-Δ9-十八碳烯酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱中的一种。
4.根据权利要求3所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,其特征在于,所述的该共聚物是1-棕榈酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱,或1-硬脂酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,其特征在于,所述的该共聚物还能够被制备成碱盐或酸盐进行使用;
所述的碱盐是包括锂盐、钠盐或钾盐中的一种或多种;
所述的酸盐是包括顺丁烯二酸盐、反丁烯二酸盐、丁二酸盐、甲酸、乙酸、丙酸、草酸、氨基酸、柠檬酸钠、酒石酸盐、硝酸、磷酸、盐酸盐或硫酸盐中的一种。
6.根据权利要求5所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物,其特征在于,所述的碱盐是钾盐或钠盐中的一种,所述的酸盐是顺丁烯二酸盐。
7.根据权利要求1或2所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
(1)制备中间体;
以5-氟尿嘧啶为起始原料分别制得中间体A和中间体B,其中,中间体A为:1-乙酸-5-氟尿嘧啶,中间体B为:丁二酸单[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲基]酯(n=0~8);
所述中间体A的制备方法是:5-氟尿嘧啶与卤代乙酸酯经亲核取代反应,然后水解即得中间体A;
所述中间体B的制备方法是:5-氟尿嘧啶与37%甲醛溶液加热搅拌反应得到N-羟甲基-5-氟尿嘧啶,N-羟甲基-5-氟尿嘧啶在适当的溶剂中与不同链长的二酸酐反应得中间体B;
(2)中间体进行缩合反应,即得目标化合物;
中间体A与1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱缩合,得目标化合物A:1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰氧基)-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
中间体B与1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱缩合,得目标化合物B:1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-2-{[(5-氟-2,4-二氧-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)-甲氧羰基]-丙酰氧基}-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱;
所述的缩合反应是在适当溶剂中,选择合适的缩合剂,在一定反应条件下中间体A、中间体B分别与1-(饱和或不饱和)长链脂肪酰氧基-sn-丙三醇-磷酯酰胆碱发生缩合反应,即分别得到目标化合物A、目标化合物B;所述的适当溶剂是包括DMF、DMSO、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯或吡啶中的一种;所述的合适的缩合剂是包括HOAT、HOBT、HATU、HBTU、PyBOP、TBTU、BOP、DCC或EDCI中的一种。
8.根据权利要求7所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的制备方法,其特征在于,所述的适当溶剂是DMF;所述的合适的缩合剂是DCC或EDCI中的一种;所述的一定反应条件是常温。
9.根据权利要求5所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的制备方法,其特征在于,所述的该共聚物盐的制备方法如下:
将5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物和相应的酸或碱分别溶于相同或不同的有机溶剂,再将它们的有机溶液按照它们分子摩尔相等或几乎相等的比例混合,放置一定时间或经过适当处理,最后将混合溶液挥干,进行适当的纯化和分离,得到共聚物的盐;
其中,所述的有机溶剂是包括DMF、DMSO、THF、二氧六环、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇或正丁醇中的一种;
所述的酸是包括盐酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、甲烷磺酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、甲酸、乙酸、丙酸、草酸、柠檬酸或酒石酸中的一种;
所述的碱是包括氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化铷、氢化钠、甲醇钠、乙醇钠、异丙醇钠或叔丁醇钠中的一种;
所述的放置时间是0.5小时至n天;
所述的“适当处理”方法是浓缩、重结晶和过滤。
10. 5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物在制备抗皮肤癌产品中的应用。
11. 5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的组合物在制备抗皮肤癌产品中的应用。
12.根据权利要求10或11所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的应用,其特征在于,所述的抗皮肤癌产品是指用于预防、诊断、检测、保护、治疗和研究皮肤癌以及其直接引起的相关疾病的产品中的一种。
13.根据权利要求12所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的应用,其特征在于,所述的抗皮肤癌产品是医药领域产品中的一种。
14.根据权利要求13所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的应用,其特征在于,所述的抗皮肤癌产品是透皮制剂。
15.根据权利要求14所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的应用,其特征在于,所述的透皮制剂是包括自组装传递系统、脂质体样纳米囊、凝胶剂、软膏剂、搽剂、酊剂、贴膜剂或巴布剂中的一种。
16.根据权利要求15所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的应用,其特征在于,所述的透皮制剂是脂质体样纳米囊或凝胶剂中的一种。
17. 5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的碱盐或其酸盐在制备抗皮肤癌产品中的应用。
18. 5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的碱盐或其酸盐的组合物在制备抗皮肤癌产品中的应用。
19.根据权利要求17或18所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的碱盐或其酸盐的应用,其特征在于,所述的抗皮肤癌产品是指用于预防、诊断、检测、保护、治疗和研究皮肤癌以及其直接引起的相关疾病的产品中的一种。
20.根据权利要求19所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的碱盐或其酸盐的应用,其特征在于,所述的抗皮肤癌产品是医药领域产品中的一种。
21.根据权利要求20所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的碱盐或其酸盐的应用,其特征在于,所述的抗皮肤癌产品是透皮制剂。
22.根据权利要求21所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的碱盐或其酸盐的应用,其特征在于,所述的透皮制剂是包括自组装传递系统、脂质体样纳米囊、凝胶剂、软膏剂、搽剂、酊剂、贴膜剂或巴布剂中的一种。
23.根据权利要求22所述的5-氟尿嘧啶-sn2-磷脂酰胆碱共聚物的碱盐或其酸盐的应用,其特征在于,所述的透皮制剂是脂质体样纳米囊或凝胶剂中的一种。
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