CN101730701B - 用于癌症治疗的水合的喜树碱酯晶体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水合的喜树碱酯晶体，例如喜树碱的脂肪酸酯水合物晶体，包含喜树碱的脂肪酸酯水合物晶体的药物组合物，利用喜树碱酯水合物晶体治疗癌症或恶性肿瘤的方法，以及其制备方法。

Description

用于癌症治疗的水合的喜树碱酯晶体

发明领域

本申请要求根据35U.S.C.§120于2007年10月25日提交的在先美国专利申请No.11/923,727的优先权，在此将其整体引入作为参考。

本发明涉及喜树碱酯和应用喜树碱酯治疗癌症、恶性肿瘤，等等。

发明的背景技术

病人在化疗的过程中由于服用抗癌药物而遭受的毒性(或副作用)仍然是与癌症治疗相关的最大敌人。抗癌剂的治疗指数(TI)定义为最大耐受剂量与有效剂量的比值。众所周知，如今临床上应用的大多数抗癌剂具有很窄的TI范围(1到1.2)。换句话说，由于与抗癌剂相关的治疗指数窄，大多数抗癌剂在接受化疗患者身上的毒性作用在有效剂量水平是不可避免的。药剂之间毒性的严重程度和遭受的类型是不同的。氟尿嘧啶(5-FU)是最常用的化疗剂之一，用于发生在胃肠道、乳腺、头部和颈部的癌症患者的全身治疗和姑息治疗。二氢嘧啶脱氢酶(DPD)是5-FU分解代谢的起始酶和限速酶。人们逐渐认识到，在5-FU相关的严重毒性反应的病因学中，DPD缺乏是一种重要的遗传药理病症。据报道，对于那些编码DPD基因的突变等位基因在遗传学上是杂合的或纯合的癌症患者，他们在给药5-FU后会遭受严重的毒性，包括死亡。Van Kuilenburg ABP，Haasjes J，Richel DJ等，Clinicalimplications of dihydropyrimidinedehydrogenase(DPD)deficiency in patientswith severe 5-fluorouracil-associated toxicity：identification of new mutations inthe DPD gene，Clinical Cancer Res 2000，6：4705-4712。Van Kuilenburg ABP，Muller EW，Haasjes J等，Lethal outcome of a completedihydropyrimidinedehydrogenase(DPD)deficiency after administration of5-fluorouracil：frequency of the common IVS14+1G＞A mutation causing DPDdeficiency，Clin Cancer Res 2001，7：1149-1153。铂药剂也常用于治疗。大量文献记载了铂化合物的副作用。顺铂有多种毒性：肾毒性、神经毒性、耳毒性、恶心和呕吐。DeVita VT，Hellman S和Rosenberg SA.Cancer，Principlesand Practice of Oncology，第7版，Lippincott Williams&Wilkins 2005，335。顺铂的肾毒性几乎导致将其放弃，直到Cvitkovi和他的合作者引入活性水合(aggressive hydration)，该水合防止急性肾衰竭的发展。Cvitkovic E，Spaulding J，Bethune V，等.Improvement of cis-dichlorodiamineplatinum(NSC119875)：therapeutic index in an animal model.Cancer 1977，39，1357。Hayes D，Cvitkovic E，Golbey R，等.High dose cis-platinum diamine dichloride：amelioration of renal toxicity by mamnitol diuresis.Cancer 1977，39，1372。由于顺铂的副作用，其毒性曾在历史上被一些研究者认为是寻找低毒类似物和更有效治疗方法的推动力。作为顺铂不常见的一种严重毒性，骨髓抑制是卡铂的剂量限制性毒性。Evens B，Raju K.Calvert A，等.Phase II study ofJM8，a new platinum analogue，in advanced ovarian carcinoma.Cancer Treat.Rep.，67，997，1983。奥沙利铂的剂量限制性毒性是感觉性神经病——这是所有含DACH的铂衍生物的一个特点。DeVita VT，Hellman S，和Rosenberg SA.Cancer，Principles and Practice of Oncology，第7版，Lippincott Williams&Wilkins 2005，335。烷基化试剂在癌症治疗中也起重要作用。每种烷基化试剂都与一种具体的毒性相关，在此不分别讨论。下列毒性是烷基化试剂作为一类所共有的：造血毒性、胃肠毒性、生殖腺毒性、肺毒性、脱发症、致畸性、致癌性和免疫抑制。DeVita VT，Hellman S，和Rosenberg SA.Cancer，Principles and Practice of Oncology，第7版，Lippincott Williams&Wilkins2005，335。烷基化试剂的常见剂量限制性毒性是造血毒性。拓扑异构酶干扰剂(interactive agent)因其独特的作用机制而已经受到临床肿瘤学家日益增多的注意。拓扑替康是从天然存在的10-羟基喜树碱得到的半合成产物，用于进展期难治的(refractorg)卵巢癌及小细胞肺癌的第二线治疗，在造血系统恶性肿瘤，包括骨髓发育不良综合症和多发性骨髓瘤的治疗中也具有活性。Huinink W，Gore M，Carmichael J，等.Topotecan versus paclitaxol for thetreatment of recurrent epithelial ovarian cancer.J Clin Oncol 1997，15，2183；Schiller JH，Adak S，Cella D，等.Topotecan versus observation after cisplatinplus etoposide in extensive-stage small-cell lung cancer：E7593-aphase II trialod the Eastern Cooperative Oncolgy Group.J Clin Oncol 2001，19，2114；vonPawel J，Schiller JH，Shepherd FA，等.Topotecan versus cyclophosphamide，doxorubicin，and vincristine for the treatment of recurrent small-cell lungcancer.J Clin Oncol 1999，17，658。Pizzolato JF，Saltz LB.The camptothecins.Lancet 2003，361，2235。该药剂的剂量限制性毒性是骨髓抑制。虽然拓扑替康已与各种其它治疗方法(包括放疗、顺铂、紫杉醇和多柔比星)在临床试验中组合应用，但这些组合应用还没有一项实现在临床肿瘤学的常规应用中。这可能部分地归因于拓扑替康频繁发生骨髓抑制毒性，这导致其难于在高剂量时与其它骨髓抑制药剂的组合。Miller AA，Lilenbaum RC，Lynch TJ等.Treatment-related fatal sepsis from topotecan/cisplatin and topotecan/paclitaxol.J Clin Oncol 1996，14，1964。伊立替康也是从喜树碱家族半合成的产物。该化合物单独给药或与氟尿嘧啶(florouracil)和亚叶酸钙组合用于治疗患结肠直肠癌的患者，还发现与顺铂组合时对小细胞肺癌有活性，并已发现此组合对非小细胞肺癌也有活性。Saltz LB，Cox JV，Blanke C，等.Irinotecan plusflorouracil and leucovorin for metastatic colorectal cancer.Irinotecan studygroup.N Engl J Med 2002，343，905；Douillard JY，Cunningham D，Roth AD，等.Irinotecan combined with florouracil compared with florouracil alone asfirstline treatment for metastatic colorectal cancer：a multicancer randomizedtrial.Lancet 2000，355，1041；Pizzolato JF，Saltz LB.The camptothecins.Lancet 2003，361，2235。伊立替康的剂量限制性毒性是嗜中性粒细胞减少症和延迟性腹泻，在临床肿瘤学上的应用也因此受到限制。所有其它各种各样的抗癌药剂，包括最近上市的爱必妥(erbitux)和阿瓦斯汀(avastin)，可能都仅用于有限数量的特定治疗，但也都伴随着毒性。因此，对于癌症研究者和临床肿瘤学家来说，寻找在治疗时具有更宽的治疗指数的更好药剂仍然是一个巨大的挑战。

已经证明喜树碱，即首先由Wall及其合作者从喜树(CamptothecaAcuminata)(珙桐科(Nyssaceae))的木材和树皮分离出的细胞毒性生物碱(J.Am.Chem.Soc.88，3888，1966)，具有对小鼠白血病L1210系统的抗肿瘤活性。喜树碱是一种具有通常存在的吲哚生物碱基团的生物碱(Heckendorf等，J Org.Chem.41，2045，1976)，其结构为如下式(X)所示。

该化合物(“CPT”)具有五环环体系，该环体系仅在环E上有一个具有20(S)-构型的不对称中心。该五环环体系包括吡咯并[3，4-b]喹啉部分(环A、B和C)，共轭吡啶酮(环D)和含有α-羟基的6-元内酯(环E)。喜树碱从其开始被分离以来因其在小鼠白血病L1210系统中的显著活性而具有重要意义。喜树碱的抗肿瘤活性早期数据通过使用实验移植的恶性肿瘤，诸如小鼠的白血病L1210，或大鼠的Walker 256肿瘤获得(Chem.Rev.23，385，1973，Cancer Treat.Rep.60，1007，1967)。随后的临床研究说明该化合物因其高毒性而不能用作体内抗癌药。喜树碱自身不溶于水。因此，早期在临床上评价了喜树碱的水溶性羧酸钠盐。这种形式的喜树碱产生严重的毒性并且看起来没有抗癌活性(Gottlieb等，Cancer Chemother.Rep.54，461，1970，和56，103，1972，Muggia等，Cancer Chemother.Rep.56，515，1972，Moertel等，Cancer Chemother.Rep.56，95，1972，和Schaeppi等，Cancer Chemother.Rep.5：25，1974)。这些结果导致II期试验中断。对该药剂的持续评价表明羧酸钠盐仅有具有完整闭合内酯环的天然喜树碱有效性的10％(Wall等，InInternational Symposium on Biochemistry And Physiology of The Alkaloids，Mothes等，eds.，Academie-Verlag，Berlin，77，1969，Giovanella等，Cancerres.51，3052，1991)。此外，已经取得喜树碱家族中抗肿瘤活性的重要参数(Wall等，Ann.Rev.，Pharmacol.Toxicol.17，117，1977)。这些结果表明完整的内酯环E和α-羟基对抗肿瘤活性是必需的。

20世纪80年代中期，发现喜树碱的分子靶点是新的核酶(nuclear enzyme)拓扑异构酶I。Hsiang YH，Liu LF.Identification of mammalian DNAtopoisomerase I as an intracenular target of anticancer drug camptothecin.Cancer Res 1988，48，1722。大约在此同时，几个新的水溶性喜树碱衍生物，包括前面已经讨论过的两个化合物(拓扑替康和伊立替康)，被制备并进行了生物学评价。接下来这两个化合物的临床评价证实了预期的毒性和有益的抗癌活性。Takimoto CH，Arbuck SG.Topoisomerase I targeting agents：thecamptothecins.In：Chabner BA，Longo DL，eds.，Cancer therapy&biotherapy：principles and practice，第3版，Philadelphia：Lippincott Williams&Wilkins2001，579。1996年拓扑替康被批准用于进展期卵巢癌的第二线治疗，随后用于治疗难治的小细胞肺癌患者的适应症的量大增。与此同时，伊立替康被注册用于治疗5-氟尿嘧啶难治的进展期结肠直肠癌。这实际上是美国近40年获得批准用于治疗此病的第一个新药剂。

在1989年，Giovanella等发现喜树碱的某些非水溶性衍生物对人肿瘤的异种移植物具有高度抗肿瘤活性(Giovanella等，Science，246，1046，1989)。这还说明给予具有闭合内酯环的喜树碱优于注射水溶性羧酸盐(Giovanella等，Cancer Res.，51，3052，1991)。这些发现进一步证明完整内酯环对生物活性的重要性。

20(S)-喜树碱的开环导致在小鼠中的抗癌活性远比在人中更有效。实际上已经证明，对于小鼠中的人肿瘤，也就是当其作为异种移植物在裸小鼠中生长时，经肌内(“i.m.”)、皮下(“s.c.”)和胃内(“i.s.”)给药的CPT是很有效的抗癌药剂(Giovanella等，CancerRes.，51：3052，1991)。然而，当在人体中用CPT治疗肿瘤时，在人体中显示出比在小鼠中更低程度的抗癌活性(Stehlin等，In Camptothecins：New Anticancer Agents，1995，CRC Press，pp.59-65)。

其它CPT-衍生物也观察到了相同的现象。在小鼠中，已经证明9-硝基喜树碱(“9NC”)对人体肿瘤异种移植物的有效性比CPT大2-3倍，能全部根除所有被治疗的人体恶性肿瘤(Pantazis等，Cancer Res.53：1577，1993；Pantazis等，Int.J.Cancer 53：863，1995)。

由于喜树碱存在两种不同的形式，开环是个显著问题。天然存在的喜树碱具有S-构型，其生物活性比R-异构体大10到100倍。S-构型的内酯形式被认为是抗肿瘤活性所必需的，羧酸盐形式通常与临床毒性有关。在水溶液中分子存在平衡，此平衡是pH依赖性的，在生理pH，即7或以上，平衡反应式如下所示：

在较高pH下喜树碱的生物活性内酯环与水的水解反应得到生物学上无活性的开环形式。另外，CPT及其类似物水解的问题在人体血液中加剧，因为主要的人血清白蛋白(HSA)优先结合羧酸盐形式，这使得内酯/羧酸盐平衡向无活性形式方向移动(J.Biochem.，212，285-287，1993；Biochemistry，33，10325-10336，1994；Biochemistry，33，12540-12545，1994)。因此，保持该分子的内酯环足够的时间以使肿瘤细胞通过S-期循环成为一个主要的挑战并且已经成为大量研究的焦点。

已经进行了许多尝试以便得到具有较高生物活性和增加的稳定性的喜树碱衍生物。这些化合物中的许多为分子的A、B和C环上的修饰产物，但这些修饰中很少在生理条件下增加内酯环稳定性。其它手段更为成功，例如，酰化20-OH基团提供了保护内酯环E的有用方法。Wall等在美国专利No.4,943,579中描述了几种具有水溶性的酰化的喜树碱化合物，不过，该内酯在生理条件下可能无法完整保留。Cao等的美国专利No.5,968,943中披露了作为有效抗肿瘤药的CPT-衍生物。

在文献中报道了制备喜树碱酯的许多不同反应。

使用吡啶作为催化剂用有机酸酐直接酰化喜树碱用于制备烷基和链烯基喜树碱酯(如上所示)。该反应通常得到高产率，但有机酸酐的有效利用率限制了该反应的范围。

因此，二环己基碳二亚胺(DCC)/二甲基氨基吡啶(DMAP)试剂系统用于羧酸与醇和硫醇的酰化反应。该方法以前用于制备芳族喜树碱酯(如下所示)。

然而，该方法仅在羧酸非常亲电子时得到良好的反应产率。当酸为低亲电子时，反应得到较低产率或完全没有预期的产物。例如，当利用该方法使用丙酸制备喜树碱丙酸酯时，基本上未获得该酯产物，原料喜树碱几乎为100％回收。

还将壬酰氯用作酰化剂酯化喜树碱，其中在二氯甲烷中使用吡啶作HCl-捕获剂。该反应(如下所示)以低产率(6％)进行。

由于喜树碱特有的结构特征为癌症研究者修饰其结构来获得更好的抗癌剂提供了理想的平台，很多不同的喜树碱酯已经得以合成和评价。已发现，酯化产物大大增加了分子在体内的生物学寿命。还显示了用合成的喜树碱酯对在裸小鼠中生长的异种移植的人肿瘤的治疗是有效的，对小鼠的毒性是最小的。Cao，Z.；Pantazis，P.；Mendoza，J.；Early，J.；Kozielski，A.；Harris，N.；Vaideman，D.；Liehr，J.；Stehlin，J.；Giovanella，B.Ann.N.Y.Acad.Sci.2000，922，122；Cao，Z.；Pantazis，P.；Mendoza，J.；Early，J.；Kozielski，A.；Harris，N.；Giovanella，B.Acta Pharmacologica Sinica 2003，24，109。

虽然存在很多方法制备喜树碱酯，然而每种方法正如前面讨论的都具有一些局限。因此，仍然需要研发既保留母体化合物CPT的抗肿瘤活性、又具有比CPT低得多的毒性、且能用制备喜树碱酯的可选方法生产喜树碱酯。

发明概述

因此，本发明的一个方面(feature)是提供一种显示广谱抗癌活性和相当低甚至观察不到毒性的喜树碱酯水合物晶体。

本发明的另一方面是提供一种治疗指数范围比如今应用的大多数抗肿瘤药剂更宽的喜树碱酯水合物晶体。

本发明的又一方面是提供一种制备喜树碱酯水合物晶体的安全而简单的方法。

本发明的又一方面是提供一种保留与母体化合物CPT相当的显著抗肿瘤活性、同时毒性比母体化合物低得多的喜树碱酯水合物晶体。

本发明的又一方面是提供一种在活体内吸收度良好的喜树碱酯水合物晶体。

为了实现上述方面和根据本发明的目的，如本文具体说明和广泛描述的，本发明部分涉及喜树碱酯水合物晶体(例如喜树碱的脂肪酸酯水合物晶体，像喜树碱-20-O-丙酸酯(“CA48”)水合物晶体)，包含喜树碱的脂肪酸酯水合物晶体的药物组合物，应用喜树碱酯水合物晶体治疗癌症或恶性肿瘤的方法，以及制备水合的喜树碱酯晶体的方法，该方法包括使喜树碱化合物与至少一种酰化试剂反应，该酰化试剂经至少一种酸质子化。

本发明的其它特征和优点部分列在下文的描述中，部分从该描述中显而易见，或可以通过实施本发明认识到。通过在说明书和所附的权利要求书中具体指出的要素和组合会实现和达到本发明的目的和其它优点。

将本申请中提及的所有专利、申请和出版物完整地引入本文作为参考并构成本申请的组成部分。

应理解上面一般性描述和下文的详细描述仅为示例性和解释性的，并且用于提供要求保护的本发明的进一步说明。

附图的简要说明

图1是本产品的单分子ORTEP图。

图2是表示通过水桥连接在一起的两分子喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体的ORTEP图。

图3是表示喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体的三维结构(a，b维)的ORTEP图。

图4是表示喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体的三维结构(a，c维)的ORTEP图。

图5是表示喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体的三维结构(b，c维)的ORTEP图。

发明详述

喜树碱(“CPT”)具有明显的抗肿瘤和抗癌活性，但这些化合物在正常生理条件下容易降解，并且产生的代谢物常常显示出毒性。在实验室进行的人血浆中喜树碱的代谢研究显示，唯一检测到的代谢产物是毒性的且无活性的开环的羧酸钠盐。人血浆中CPT的药物代谢动力学测定表明具有完整内酯环的药物的半衰期大约是30分钟，这些结果意思是在患者服用药物后的非常短的时间内药物将丧失90％的活性并产生大量的有毒物。

本发明公开了CPT转化为脂溶性更高的和水合的酯分子晶体，下文中有时称为前药。当被患者服用时，前药迅速进入患者的血流中，在体内迅速地转化为母体化合物。应当指出的是前药本身也可以是有活性的，和/或能部分地或全部被转化。

根据各实施方案，本发明的化合物可以包括水合形式的CPT脂肪酸酯晶体，其具有下式

在该式中，n可以代表1到10范围内或更大的任何数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。R²代表C₂-C₆烷基，例如C₂-C₄烷基。在一个或多个实施方案中，R²是-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃。如一个特定实施方案中，n代表3且R²是-CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₃。

根据至少一个实施方案，本发明的化合物可以包括下式所示的喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体：

在该式中，n可以代表1到10范围内的任何数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。

作为一个实例，喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体的结构由单晶X-射线分析确定，并表示在图1-5中。图1表示本产品的单分子ORTEP图。一分子喜树碱-20-O-丙酸酯和大约3分子水通过强的氢键连接在一起。在一个晶体单元中多于一个喜树碱-20-O-丙酸酯分子可以通过水分子组成的桥彼此连接。图2表示两分子喜树碱-20-O-丙酸酯通过水分子桥彼此连接。图3-5表示该晶体的三维结构。本发明的其它CPT酯除酯链长度外具有相同的结构。

本发明的前药可以是液态或固态。根据本发明，这些化合物是晶体。在至少某些实施方案中，本发明的化合物可以是晶体或固体，其组成原子、分子或离子按规则的顺序排列(pack)，重复点阵(pattern)在整个三维空间方向延伸。晶体可以是大小为(0.10至0.50)×(0.01至0.10)×(0.01至0.05)mm³，体积为100到

的单斜晶系，例如体积为200到

或500到

或750到

或1000到

或1250到或1500到

这里所用的“晶体(crystalline)”指包含特定化合物的物质，该特定化合物可以是水合的或溶剂化的，并且该物质含有足够的结晶成分(crystalcontent)，通过XRPD或其它衍射技术显示出可识别的衍射图谱。通常，通过将溶解于溶液中的化合物从溶剂中直接结晶，或者通过将不同结晶条件下得到的晶体转化而得到晶体物质，该晶体物质具有包含溶剂的晶体，称为晶体溶剂化物。晶体性质的实例包括在晶体内化合物的化学基团彼此之间的取向，以及化合物特殊形式的优势形式，该优势形式在溶剂组分中存在酸的情况下优先形成。

根据至少一个实施方案，本发明的化合物可具有大约90％至大约100％的AUC(曲线下面积)纯度。在某些实施方案中，本发明的化合物可具有大约95％至大约100％的AUC纯度。在至少一个实施方案中，本发明的化合物可具有大约99％至大约100％的AUC纯度，例如99.3％至99.999％，99.5％至99.999％，99.75％至99.999％，99.85％至99.999％，均为AUC纯度。在至少一个实施方案中，本发明化合物可具有大约240℃至大约243℃的熔点，例如242℃或大约242℃。此熔点对于R²是-CH₂CH₃的酯的水合物晶体特别优选。当R²是CH₃或C₃H₇或C₄H₉或C₆H₁₃基团时，本发明化合物的熔点可以比上述范围更低或更高。

根据各实施方案，本发明可包括具有S-构型、R-构型、和/或S-和R-异构体的外消旋混合物的CPT的脂肪酸酯水合物晶体。在某些实施方案中，从天然喜树碱衍生的CPT的脂肪酸酯水合物晶体仅具有S-构型，或者主要是S-构型，例如90％或更高，95％或更高，98％或更高，99％或更高，或99％到99.99％。

将前药转化为母体化合物，CPT，可通过存在于很多动物包括人血液中的被称为酯酶的一组酶介导(mediate)。由于前药在传输后很短的时间内迅速分布到全身各处，所以这些化合物在经酶水解并释放母体喜树碱的同时以非常低的浓度存在，这防止CPT在血流中沉淀。

因此，本发明提供水合的CPT衍生物或其类似物的晶体，其优选在人或动物体内，尤其是在人体内更长时间保持完整，从而增强抗肿瘤和抗癌效果而不产生不需要的副作用。

本发明还提供包含药学上有效量的一种或多种本发明化合物和可选的一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂或辅剂的药物组合物。例如，本发明化合物可以配制成片剂、丸剂、粉末混合物、胶囊、注射剂、溶液、栓剂、乳剂、分散剂、预混食品，或者其它合适的形式。它们还可以配制成无菌固体组合物形式，例如冷冻干燥的形式，如果希望，与其它药学上可接受的赋形剂组合。这种固体组合物在胃肠外给药前可以用无菌水、生理盐水、或水与有机溶剂例如丙二醇、乙醇等的混合物、或者其它无菌注射用介质立即重新溶解配制(reconstituted)。

典型的药学上可接受的载体是，例如，甘露醇、尿素、葡聚糖、乳糖、非还原糖、马铃薯和玉米淀粉、硬脂酸镁、滑石粉、植物油、聚亚烷基二醇、乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、碳酸钙、油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、苯甲酸苄酯、碳酸钠、明胶、碳酸钾、硅酸。所述药物制剂还可以包括非毒性辅助物质例如乳化剂、防腐剂、和/或润湿剂，等等，例如，脱水山梨醇单月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯、聚氧乙烯单硬脂酸酯、甘油三棕榈酸酯、磺基琥珀酸二辛酯钠，等等。

“药物组合物”指一种或多种本文描述的化合物或其药学上可接受的盐与其他化学成分(例如药学上可接受的载体和/或赋形剂)的混合物。药物组合物的目的是方便将化合物给药到有机体。

这里应用的短语“药学上可接受的载体”意思是药学上可接受的物质、组合物或介质，例如液体或固体填充物、稀释剂、赋形剂、溶剂或包囊材料，包括从机体的一个器官或部分运载或运输目标药剂到机体的另一个器官或部分。每种载体在与制剂中其它成分相容的意义上必须是“可接受的”并且对患者无损害的。可作为药学上可接受的载体物质的一些实例包括：(1)糖类，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀粉，例如玉米淀粉和马铃薯淀粉；(3)纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和醋酸纤维素；(4)西黄蓍胶粉；(5)麦芽；(6)明胶；(7)滑石粉；(8)赋形剂，例如可可脂和栓剂蜡；(9)由类，例如花生油、棉花籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；(10)二元醇类，例如丙二醇；(11)多元醇，例如甘油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇；(12)酯类，例如油酸乙酯和月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，例如氢氧化镁和氢氧化铝；(15)海藻酸；(16)无热源水；(17)等渗盐水；(18)林格氏溶液；(19)乙醇；(20)磷酸缓冲液；以及(21)在药物制剂中应用的其它无毒的相容物质。生理学上可接受的载体应当对生物体不引起明显的刺激，并且不消除所给药化合物的生物活性和性质。

赋形剂可以指添加到药物组合物中更便于给药化合物的惰性物质。赋形剂的实例包括但不限于碳酸钙、磷酸钙、各种糖和各种类型的淀粉、纤维素衍生物、明胶、脂肪、脂类、植物油和聚乙二醇。

“药学上的有效量”的另一层含义是能提供治疗和/或预防效果的量。当然，为了获得治疗和/或预防效果，根据本发明给药的化合物的特定剂量将通过围绕病例的特定情况而确定，病例的特定情况包括例如：给药的具体化合物、给药途径、治疗的疾病和治疗的个体情况。典型的每日剂量(单次或多次给药剂量)包含从大约0.01mg/kg体重到大约50-100mg/kg体重剂量水平的本发明活性化合物。每日剂量可以是从大约0.05mg/kg到大约20mg/kg或从大约0.1mg/kg到大约10mg/kg。

在某些实施方案中，优选的治疗效果是在一定程度上抑制具有增殖异常特点的细胞的生长，例如乳腺癌或胰腺癌。治疗效果也可能通常地，但并非必须，将一种或多种症状减轻到某种程度，而不是细胞生长或细胞群的大小。治疗效果可以包括例如下列效果中的一种或多种：1)减少细胞的数量；2)减小细胞的大小；3)抑制(例如减慢到一定程度，优选停止)细胞浸入邻近器官，例如癌症转移的情况；3)抑制(即，减慢到一定程度，优选停止)肿瘤转移；4)抑制细胞生长到某种程度；和/或5)将与病症相关的一种或多种症状减轻到一定程度。

本发明的方法中应用的药物组合物也可包括活性成分用于口服的适当形式，例如片剂、含锭、糖锭、含水或含油混悬剂、分散粉或颗粒、乳剂、硬或软胶囊、糖浆剂或酏剂。口服用的组合物可根据本领域已知的用于生产药物组合物的任何方法制备，这些组合物可包含甜味剂、调味剂、调色剂和/或防腐剂。片剂包含活性成分与非毒性的药学上可接受的赋形剂，该赋形剂适合于生产片剂。例如，这些赋形剂可以是惰性稀释剂，如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；制粒剂和崩解剂，如微晶纤维素、交联羧甲基纤维素钠、玉米淀粉或海藻酸；粘合剂，如淀粉、明胶、聚乙烯吡咯烷酮或阿拉伯胶，和润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸和滑石粉。片剂可以不包衣或用已知技术包衣来掩盖药物的味道或延迟在胃肠道中崩解和吸收，从而提供长时间的持续作用。例如，水溶性的味道掩盖材料如羟丙基甲基纤维素或羟丙基纤维素，或延时材料如乙基纤维素或醋酸丁酸纤维素可在适当时应用。

口服用的剂型也可以硬明胶胶囊提供，其中活性成分与惰性固体稀释剂例如碳酸钙、磷酸钙或高岭土混合，或以软明胶胶囊提供，其中活性成分与水溶性载体如聚乙二醇或含油介质如花生油、液体石蜡或橄榄油混合。

含水混悬剂可包含活性物质与适于生产含水混悬剂的赋形剂。该赋形剂可以是助悬剂，例如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、西黄蓍胶和阿拉伯胶；分散剂或润湿剂，可以是天然存在的磷脂如卵磷脂，或亚烷基氧化物与脂肪酸的缩合产物如聚氧乙烯硬脂酸酯，或环氧乙烷与长链脂肪醇的缩合产物，如十七亚乙基-氧鲸蜡醇，或环氧乙烷与脂肪酸和己糖醇得到的偏酯(partial ester)的缩合产物，如聚氧乙烯山梨醇单油酸酯，或环氧乙烷与脂肪酸和己糖醇酸酐得到的偏酯的缩合产物，如聚乙烯山梨醇单油酸酯。含水混悬剂也可包含一种或多种防腐剂(例如对羟基苯甲酸乙基酯或正丙基酯)、一种或多种着色剂、一种或多种调味剂、一种或多种甜味剂(如蔗糖、糖精或天冬甜素)。

含油混悬剂可以通过将活性成分混悬于植物油例如花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油中配制，或混悬于矿物油例如液体石蜡中配制。含油混悬剂可以包含增稠剂例如蜂蜡、硬石蜡或鲸蜡醇。添加如上文所述的甜味剂及调味剂可以提供可口的口服制剂。这些组合物可以通过添加抗氧化剂如丁基羟基茴香醚或α-生育酚防腐。

分散粉或颗粒适合于通过加入水制备成含水混悬剂，提供活性成分与分散剂或润湿剂、助悬剂和一种或多种防腐剂的混合物。合适的分散剂或润湿剂和助悬剂的例子在上文已经提到。也可以存在另外的赋形剂，例如甜味剂、调味剂和着色剂。这些组合物可以添加抗氧化剂如抗坏血酸防腐。

本发明的方法所用的化合物和药物组合物还可以是水包油乳剂形式。油相可以是植物油例如橄榄油或花生油，或者矿物油例如液体石蜡，或者它们的混合物。合适的乳化剂可以是天然存在的磷脂例如大豆卵磷脂，和脂肪酸与己糖醇酸酐形成的酯或偏酯例如山梨醇单油酸酯，以及所述的偏酯与环氧乙烷的缩合产物例如聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯。乳剂中可以包含甜味剂、调味剂、防腐剂和/或抗氧化剂。

糖浆剂和酏剂可以用甜味剂如甘油、丙二醇、山梨醇或蔗糖配制。该制剂还可以包含湿润剂(demulcent)、防腐剂、调味剂、着色剂和抗氧化剂。

药物组合物可以是无菌注射用水溶液形式。在可以采用的可接受的载体(vehicles)和溶剂中，包括水、林格氏溶液和等渗氯化钠溶液。

无菌注射用制剂也可以是无菌注射用水包油微乳剂，其中活性成分溶解在油相中。例如，活性成分可以首先溶解在大豆油和卵磷脂的混合物中，然后油溶液加入到水和甘油混合物中并形成微乳剂形式。

药物组合物可以是用于肌肉内和皮下给药的无菌注射用含水或含油混悬剂形式。该混悬剂可根据已知技术利用上文提及的适合的分散剂或润湿剂和助悬剂进行配制。无菌注射制剂可以是在肠胃外可接受的非毒性稀释剂或溶剂中的无菌注射用溶液或混悬液，例如1，3-丁二醇溶液。另外，无菌的不挥发性油常规地用作溶剂或混悬介质。任何温和的不挥发性油包括合成的单或二甘油酯可用作此目的。另外，脂肪酸例如油酸可用于制备注射制剂。

用于本发明的方法中的本发明化合物还可以以药物的直肠栓剂形式给药。该组合物可通过混合抑制剂和适合的非刺激性赋形剂制备，该赋形剂在常温下是固体但在直肠温度下是液体，因此其在直肠中熔化并释放药物。该赋形剂包括可可脂、甘油明胶、氢化植物油、各种分子量的聚乙二醇混合物以及聚乙二醇脂肪酸酯。

对于局部使用，可以应用包含本发明的化合物或组合物的霜剂、软膏剂、凝胶剂、溶液剂或混悬剂等。这里所采用的局部使用可以包括漱口水或含漱剂。

本发明方法中应用的化合物可以是通过局部使用合适的鼻内输送器和传递装置或者通过透皮途径的鼻内形式给药，应用这些形式的透皮贴是本领域普通技术人员所熟知的。当然，对于透皮传递系统给药的形式，给药剂量在整个给药方案中是连续的而不是断断续续的。

本发明的方法、化合物和组合物也可以与其他已知治疗剂组合应用，该已知治疗剂根据其对所治疗的疾病的特殊用途而选择。例如，本发明化合物与已知的抗癌剂和细胞毒性药剂组合可能是有用的。此外，本发明的方法和化合物与信号途径的其他部分抑制剂组合也可能是有用的，该信号途径将细胞表面生长因子受体与启动核信号的细胞增殖联系起来。

本发明的一个方面是对治疗温血动物癌症有用的药物组合物，该组合物包含至少一种本文定义的本发明化合物以及药学上可接受的赋形剂。该组合物根据已知的配制技术制备，提供适合于口服、局部应用、透皮给药、直肠给药、吸入给药、肠胃外给药(静脉内、肌肉内或腹膜内)等的组合物。制备本发明的组合物的详细指南可以在参考文献雷明登氏制药科学(Remington’s Pharmaceutical.Science)第18版或第19版，麦克出版公司出版，Easton，Pa，第18040页中找到，相关部分在此引入作参考。

单剂量或多剂量形式都被关注，每种形式都在某些临床应用中有优点。单剂量包含经计算的预定剂量的活性化合物，在治疗癌症的装置(setting)中产生希望的效果。当需要多个单剂量或部分剂量以达到预期目的时，多剂量形式可能特别有用。任一剂量形式都具有确定规范或直接取决于特定化合物的独特的特点、要达到的特定治疗效果和技术上制备治疗癌症的特定化合物的固有局限。

单剂量可包含足以治疗患者癌症的治疗有效量，并且可包含从大约1.0到1000mg的化合物，例如大约50到500mg。

化合物可以吞服片(ingestible tablet)、含片、胶囊剂、囊片(caplet)、酏剂、混悬剂、糖浆剂、含锭(trouche)、糯米纸囊剂(wafer)、糖锭等适合的剂型口服给药。通常最简单的剂型是片剂和胶囊剂(分别或统称为“口服剂量单位”)。适合的制剂根据使化合物的特点与可用于配制合适的组合物的赋形剂匹配的标准配制技术制备。片剂或胶囊剂包含大约50到大约500mg的本发明化合物。

制剂形式可以迅速传递化合物或者可以是缓释制剂。化合物可以装入硬或软胶囊中，可以压制成片剂，或可以加入到饮料、食物中或者另外做成食物。当然，最终的组合物和制剂的百分含量可以变化，可以常规地占最终剂型如片剂重量的1到90％之间的范围。该治疗用途的组合物的用量是获得该治疗用途的合适剂量。根据本发明的组合物可制成这样的口服剂量单位形式，包含重量在50和1000mg之间的剂量单位的大约5到大约50％(％w)。

口服剂量单位的合适制剂也可以包含：粘合剂，如西黄蓍胶、阿拉伯胶、玉米淀粉、明胶；甜味剂如乳糖或蔗糖；崩解剂如玉米淀粉、海藻酸，等等；润滑剂，如硬脂酸镁；或调味剂如薄荷、冬青油等。可以存在各种其它材料作为包衣，或另外用来改进口服剂量单位物理形式。口服剂量单位可以用虫胶、糖或同时用二者进行包衣。糖浆剂或酏剂可包含所述化合物、蔗糖作为甜味剂、对羟基苯甲酸甲酯或丙酯作为防腐剂、染料和调味剂。所应用的任何材料应该是药学上可接受的和基本上无毒的。有用的赋形剂种类的详细信息可以在第十九版“Remington：The Science and Practiceof Pharmacy，”麦克出版公司出版，Easton，Pa.，尤其是第91-93章中找到更全面的讨论。

化合物可以肠外给药，例如静脉内、肌肉内、静脉内、皮下或腹膜内给药。载体或赋形剂或赋形剂混合物可以是溶剂或分散介质，该溶剂或分散介质包含例如各种极性或非极性溶剂、其合适的混合物、或者油。这里所用的“载体”或“赋形剂”意思是药学上可接受的载体或赋形剂，包括任何和所有的溶剂、分散剂或介质、包衣剂、抗微生物剂、等/低/高渗试剂、吸收调节剂，等等。为药物活性物质而应用这些物质和试剂是公知技术。任何常规的介质或试剂在治疗性组合物中都被考虑使用，除非其与活性成分不相容。此外，其它或辅助活性成分也可加入到最终组合物中。

化合物的溶液可以在合适的稀释剂，例如水、乙醇、甘油、液体聚乙二醇、各种油、和/或它们的混合物，及本领域技术人员已知的其它稀释剂中制备。

适合注射用的药物形式包括无菌溶液、分散剂、乳剂和无菌粉末。最终形式在制备和储存条件下必须是稳定的。而且，最终的药物形式必须防止被污染，并因此应该能抑制微生物如细菌或真菌的生长。可以以单一的静脉内或腹膜内剂量给药。或者，可以应用慢速长时间输液或多次短时间的每日输液，典型地持续1到8天。也可以应用隔日或每几天给药一次。

无菌的注射溶液可以这样制备，将需要量的化合物加入到一种或多种合适的溶剂中，上文中提到的或者本领域技术人员熟知的其它活性成分可以根据需要加入到其中。无菌的注射溶液通过将需要量的化合物加入包含需要的各种其它成分的合适的溶剂中而制备。然后紧接着是灭菌过程，例如过滤。典型地，分散剂由将化合物加入到也包含如上所述的分散介质和需要的其它活性成分的无菌载体(vehicle)中制备。在无菌粉末的情况中，优选的方法包括真空干燥或冷冻干燥，其中可以加入任何需要的成分。

在所有情况中，正如所述，最终形式必须是无菌的并且还必须能够迅速地通过注射装置例如空心针。合适的粘度可以通过适当选择溶剂或赋形剂获得或保持。而且，应用分子或微粒包衣例如卵磷脂、适当选择分散剂中粒径大小，或者选用具有表面性质的物质都可被应用。

阻止或抑制微生物的生长可以通过加入一种或多种抗微生物剂例如氯丁醇、抗坏血酸、对羟基苯甲酸酯类、thermerosal等实现。还可以优选包括改变张力(tonicity)的试剂如糖类或盐类。

在某些情况中，例如其中本发明的化合物是非常难溶于水的，提供脂质体传递系统是有用的。该系统通过脂囊泡或脂质体或胶束结合、包封、包围或裹入本发明化合物来限制本发明的化合物。

在本发明的一个或多个实施方案中，本发明涉及治疗各种形式癌症、恶性肿瘤、和/或癌症或恶性肿瘤的前体的方法。该方法可包括通过给药本发明化合物或包含本发明化合物的组合物治疗患者的癌症或恶性肿瘤。该方法包括给药有效量的本发明化合物或包含本发明化合物的组合物治疗患者的癌症或恶性肿瘤，其中的癌症或恶性肿瘤对采用本发明化合物或包含本发明化合物的组合物的治疗有响应(responsive)。如以下的进一步描述，各种癌症或恶性肿瘤可用本发明治疗。本发明化合物对治疗患有癌症、恶性肿瘤、赘生物或癌症前体的人或动物患者是有效的。具体实例包括但不限于白血病、黑素瘤、肝癌、乳腺癌、结肠直肠癌、直肠癌、卵巢癌、前列腺癌、胃癌、膀胱癌、促结缔组织增生性小圆细胞瘤(DSRCT)、胰腺癌、肺癌、肾癌、结肠癌、中枢神经系统肿瘤或其任意组合。这里所用的术语“恶性肿瘤”意思是包含发生于低分化、中度分化和高度分化形式的所有形式的人或动物癌、肉瘤和黑素瘤。

本发明化合物的另一个重要特征涉及根据这里的教导，给药的前药具有相对低或没有明显的整体毒性。整体毒性可用各种标准判断。例如，患者体重损失超过初始记录体重(即，治疗前)的10％可被考虑作为一个毒性的标志。另外，患者的整体移动性和活动性的损失和腹泻迹象或膀胱炎也可解释为毒性的证据。

CPT脂肪酸酯水合物晶体在小鼠中在可变剂量范围内显示广谱活性，没有可观察到的毒性。治疗指数可通过在裸小鼠中测试来确定，例如来自具有肿瘤异种移植物的测试鼠的平均治疗指数，该肿瘤异种移植物是膀胱、乳腺、结肠、肾、肺、黑素瘤、胰腺、前列腺、卵巢的癌症肿瘤，和/或这里提及的任何癌症。此外，这种药剂的治疗指数与如今临床肿瘤学家在临床应用的大多数抗癌药剂相比有极大地提高。当2000mg/kg被认为是最大耐受剂量时，CPT脂肪酸酯水合物晶体的治疗指数可以是2到500的范围(例如3到500，4到50，3到10，4到15，5到20，8到20，10到20，25到500，50到500，75到500，100到500，150到500，200到500，250到500，300到500，350到500，400到500，450到500)。然而，临床肿瘤学上目前应用的大多数抗癌药剂的治疗指数大约是1，非常窄。而且，目前应用的抗癌药剂没有一个能够在有效剂量下长时间连续应用。本发明的化合物能够以每日或每周或每月为基础连续应用2个月、3个月到12个月、4个月到15个月、5个月到15个月、6个月到24个月，或者更长。

根据各种实施方案，CPT脂肪酸酯水合物晶体可能与药学上可接受的载体或稀释剂组合给药。例如，该药物组合物可常规地含有如药学上可接受的盐、缓冲剂、防腐剂和/或相容的载体。这里所用的“药学上可接受的载体”指一种或多种适合于向哺乳动物包括人给药的相容的固体或液体填充物、稀释剂或包囊物质。药学上可接受的载体可以是例如一种或多种明胶胶囊、胆固醇颗粒、脂质以及类脂乳剂中的微混悬液(英脱利匹特10(Intralipid 10)、英脱利匹特20(Intralipid 20)或天然油类)、或其它适合的亲脂化合物的乳化剂。包含于本发明药物组合物中的活性成分(CPT脂肪酸酯水合物晶体)的用量可根据很多因素例如给药途径和使用的化合物所针对的靶标类型(如癌症的类型)而不同。

根据本发明在治疗或延缓哺乳动物的恶性肿瘤中，本发明的化合物或其药物组合物通过本领域技术人员已知的方式给药，例如肌肉内、静脉内、透皮或者口服。可以应用通常已知的方法，例如口服给药的明胶胶囊、还有用于肌肉内给药的脂质和类脂乳剂中的微混悬液制剂(例如英脱利匹特20、棉籽油和花生油)，以及用于皮下长期给药的胆固醇颗粒包含物。本发明化合物的另一种给药方法是透皮或经皮途径。该实施方案的一个实例是采用贴剂。具体地，该贴剂可用本发明公开的化合物在例如二甲基亚砜(DMSO)，或DMSO与棉籽油的混合物中的微细混悬液制备，使其与离开肤用袋(skin pouch)内的肿瘤部位的有肿瘤的哺乳动物的皮肤接触。其它介质或其与其它溶剂和固体载体的混合物也相同地处理。该贴剂可以包含本发明的CPT水合物的溶液或混悬液形式。该贴剂可应用于患者的皮肤，例如通过如下方式进行：将其插入到患者的肤用袋中，并通过缝合、固定夹或其它固定装置将皮肤与袋叠合并固定在一起。该肤用袋应当以这种方式来使用，保证与皮肤连续接触而不会对哺乳动物产生不利影响。除了应用肤用袋外，任何能确保稳固贴剂与皮肤接触的装置都可采用。例如，粘性绷带可用来将贴剂固定在皮肤上适当位置。

这里使用的“有效量”的本发明化合物是指这样数量的化合物，其将抑制生长、或者延缓癌症、或者杀死恶性细胞，并且引起恶性肿瘤的消退和减缓，即减小该肿瘤的体积或者大小或者完全消除肿瘤。

对于哺乳动物，包括人，有效量可根据体表面积给药。对各种大小和种类的动物以及对人的剂量变化的相互关系(基于mg/M²体表面积)描述在E.J.Freireich等，Cancer Chemother.Rep.，50(4)：219(1966)中。体表面积可根据个体的身高和体重大致测定(参见，例如，Scientific Tables，GeigyPharmaceuticals，Ardsley，N.Y.第537-538页(1970))。本发明的喜树碱化合物的有效量范围每天从大约10到大约1000mg/m²体表面积。

本发明的化合物或前药优选的有效量或有效剂量是每周两次经肌肉内途径大约1到大约100毫克前药/千克体重，和经口服途径大约1到大约500毫克前药/千克/天。本发明的CPT的衍生物或前药的有效量或有效剂量是，例如，经透皮给药途径大约1毫克/千克/周到大约100毫克/千克/周的前药。对于所有的给药途径，给药剂量的精确时间可以改变以获得最佳的结果。通常，当使用英脱利匹特20作为前药的载体时，到达病人的前药的实际剂量将较少。这归因于前药在注射器、针头和配制容器的壁上损失一部分，这在英脱利匹特20的混悬液中普遍存在。当应用载体例如棉籽油时，上述的损失没有这么普遍，因为前药粘连到注射器、针头和配制容器等的表面没有那么多。例如和优选地，发现以肌肉内途径给药，一般大约2.5毫克前药/千克体重每周两次应用棉籽油与4.0毫克前药/千克体重每周两次应用英脱利匹特20作为载体将传递相同量给病人。通常，大约1毫克到大约4毫克前药加入到大约0.1毫升到大约1毫升载体中。

本发明的一个或多个实施方案中，一种或多种本发明的化合物(或者包含本发明化合物的组合物)可以溶解于脂质体中。该脂质体可以包括，例如，脂类如胆固醇，磷脂类，或者由表面活性剂(如十二烷基磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯二醇或者脱水山梨醇单油酸酯)组成的胶束。通常，前药高亲和性地结合到脂质体的脂双层膜。该结合了脂质体的前药能优先嵌入到脂质的酰基链之间。喜树碱衍生物的内酯环、膜结合的前药因此从脂质体的内部和外部的含水环境中被转移开，从而防止水解作用。由于脂质体结合药物防止被水解，药物的抗肿瘤活性得以保护。对于喜树碱前药来说，其对脂质体膜具有更低的亲和性，因此喜树碱前药从脂质体膜分离而停留在脂质体内部，脂质体内部的pH值可能被降低，因此防止喜树碱前药的水解。

根据本发明能应用的一组脂质体传递系统包括描述在美国专利号5,552,156和5,736,156中的系统，在此将其全文引入作为参考。根据本发明可能应用的其它脂质体传递系统，包括描述在美国专利号5,827,533和5,882,679中的含有活性药剂与脂类或表面活性剂聚集的脂质体；描述在美国专利号5,874,105中的用烷基铵脂肪酸盐形成的脂囊泡；描述在美国专利号5,783,211中的包封活性药剂干粉组合物的脂质体；描述在美国专利号5,718,914中的用作局部贴剂的脂质体药物传递系统；描述在美国专利号5,631,237中的脂质体；描述在美国专利号5,549,910和5,077,057中的脂质体和类脂复合组合物；描述在美国专利号5,043,165中的用于缓释类固醇药物的脂质体；描述在美国专利号5,013,556中的脂质体；以及描述在美国专利号4,663,161中的脂质体；所有这些在此全文引入作为参考。

单层脂质体，也称单层泡囊，是由一层限定封闭腔室的类脂双层膜所构成的球形泡囊。该双层膜由两层类脂构成，一个内层和一个外层。外层的类脂分子取向是其亲水的头部部分朝向外部的含水环境，其疏水的尾部向下指向脂质体的内部。类脂层的内层在外层的正下方，类脂取向是其头部面向脂质体的含水内部，尾部朝向类脂外层的尾部。

多层脂质体，也称为多层泡囊，由不止一层类脂双层膜构成，该膜确定了不止一个封闭腔室。这些膜同心排列，以致于不同的膜通过腔室彼此分离，很像洋葱皮。

这里使用的短语“脂质体前药”意思是一些或所有喜树碱前药位于脂质体或者胶束的一个或多个腔室中，或者喜树碱前药结合到脂质体的膜上。这种传递系统可以是由捕获喜树碱前药的类脂双层膜构成的脂质体。在此使用的短语“结合到类脂膜”意思是一些或所有喜树碱前药的至少内酯环结合到脂质体的类脂膜上，并且该脂质体包含不止一个双分子膜，喜树碱前药结合到至少1层膜上。那些对这种膜有高亲合力的喜树碱前药倾向于保持结合在膜上，对脂质体膜有低亲合力的那些喜树碱前药将至少部分地从脂质体膜上解离下来并存在于脂质体腔室内。

这里定义的胶束是由单一的单层膜构成的球状贮器(receptacle)，该单个的单层膜确定封闭的腔室，并且该膜由表面活性剂分子构成，烃的尾部指向腔室，极性头部指向外部的含水环境。当与胶束结合时，喜树碱前药或者在腔室内结合于胶束膜，或者结合在胶束的外表面上。

脂质体已经被成功地用于将药物给药给癌症病人，并且在传递抗癌药物例如多柔比星、柔红霉素和顺铂复合物的过程中已经显示在临床上是有用的。Forssen等，Cancer Res.1992，52：3255-3261；Perez-Soler等，Cancer Res.1990，50：4260-4266；和Khokhar等，J.Med.Chem.1991，34：325-329，所有这些在此全文引入作为参考。

类似地，胶束也已经用于将药物传送给病人(Brodin等，Acta Pharm.Suec.19267-284(1982))，胶束已经被用作药物载体和传送靶向药物，(D.D.Lasic，Nature 335：279-280(1992)；和Supersaxo等，Pharm.Res.8：1286-1291(1991))，包括癌症药物(Fung等，Biomater.Artif.Cells.Artif.Organs16：439及以后(1988)；和Yokoyama等，Cancer Res.51：3229-3236(1991))，所有这些在此全文引入作为参考。

包含喜树碱前药的本发明的脂质体和/或胶束可以给药于癌症病人，通常通过静脉内给药。脂质体和/或胶束被循环系统带到癌症细胞，在那里泡囊膜与癌症细胞膜融合，从而将喜树碱前药释放到癌症细胞；或者脂质体和/或胶束保持邻接癌细胞，喜树碱前药从脂质体和/或胶束中扩散出来被癌细胞摄取。

形成脂质体和/或胶束的任何类脂或者类脂混合物都适用于本发明。磷脂酰胆碱是合适的，其包括例如L-α-二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、L-α-二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)和L-α-二硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC)。磷脂酰甘油也是合适的，其包括例如L-α-二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)。DMPC和DMPG在37℃都是液态相，而DSPC在37℃是固态相。由于脂质体膜中存在带负电荷的类脂，导致脂质体彼此互相排斥，少量的，例如大约10％的带负电荷的类脂，例如二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)可以混入DSPC脂质体中。其它合适的磷脂包括：磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇和包含月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、花生四烯酸、山萮酸和木蜡酸的磷脂酸。其它合适的类脂包括胆固醇。

脂质体和/或胶束可用聚乙二醇或帮助粒子避免网状内皮系统的GM1蛋白包衣。

DSPC，由于其在37℃(人的平均温度)是固态相，限制了喜树碱前药(drug)从脂质体扩散，因此可以被用来延时释放喜树碱前药。

DMPG、DPPC和DSPC可从Avanti Polar Lipids，Alabaster，Ala.获得，不需进一步纯化直接使用。全部其他化学试剂可以是试剂级并且不需进一步纯化直接使用。

形成胶束的任何表面活性剂或者其混合物都适用于本发明。合适的表面活性剂包括十二烷基硫酸钠(SDS)，其由Kodak，Rochester，N.Y.得到，辛基苯酚聚氧乙烯乙二醇，其由Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，Wis.以商品名“Triton X-100”得到，以及脱水山梨醇单油酸酯，其由Sigma Chemical Co.以商品名“聚山梨酯80”和“吐温80”得到。其它合适的表面活性剂包括，例如脱氧胆酸钠盐、胆酸钠盐和聚氧乙烯-10-十六烷基醚，以商品名称“BRIJ-56”得到；这些表面活性剂都可从Sigma Chemical Co.得到。

另外，胶束可由类脂构成，例如磷脂、和类脂混合物。胶束也可以由类脂和表面活性剂二者组成。

脂质体混悬液可以由Burke和Tritton Biochemistry 24：1768-1776(1985)的方法制备，在此将该文献整体引入作为参考。脂质体优选是小单层泡囊(SUV)而不是多层囊泡(MLV)。不过，SUV和MLV都在本发明的范围内。然而MLV在限制相关的喜树碱前药的扩散速率方面具有优点，与SUV相比他们的缺点是更容易被巨噬细胞清除。在含有8mM Na₂HPO₄、1mMKH₂PO₄、137mM NaCl和3mM KCl、pH值为7.4的磷酸盐缓冲液(PBS)中的含有200mg/ml类脂的stock类脂混悬液可以被应用，其通过在类脂的凝胶液晶相转变温度T_M以上由涡流混合5-10分钟制备。然后类脂混悬液在由Laboratory Supplies Co.，Hicksville，N.Y.提供的浴式超声波发生器中超声处理3-4小时，直到其变成光学透明。在DMPG的SUV制备过程中可能会观察到pH值从7.4降低至6.8；因此，这些SUV混悬液的pH值优选用少量2.5M NaOH的PBS溶液调节到7.4，再次超声处理。每种类型的脂质体混悬液优选在37℃退火(anneal)30分钟。

很多脂质体和胶束的制备描述在美国专利号5,552,156、7,244,449和5,736,156中，在此整体引入作为参考。

“前药”可以是通过基团加成衍生化以赋予希望传递的化合物更高溶解性的衍生化合物。一旦进入体内，前药通常通过酶例如酯酶、酰胺酶或者磷酸酶的作用，产生活性化合物。

术语“烷基”，单独或组合使用，是指具有1到6个碳原子，优选2到4个碳原子，任选取代的直链、任选取代的支链、或任选取代的环状烷基。烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、叔戊基、戊基、己基，等等。术语“环烷基”具有环状结构，包含在烷基的定义中，并且具体地指单环、二环、三环和高级的多环烷基，每个环状部分具有3到约6个碳原子。环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。

“有效量”或者“有效剂量”可以指为抑制不希望的细胞生长，例如防止不希望的细胞生长，或者降低现有的细胞生长，例如肿瘤细胞生长，所必要或足够的数量。有效量可以依赖于为本领域技术人员所知晓的因素而不同，例如细胞生长的类型、给药的方式和方案、患者的大小(size)、细胞生长的严重程度，等等。本领域技术人员能够考虑到这些因素并且对有效量作出决定。这可以从本发明获得。

“治疗上有效的抗肿瘤疗法”指有效地保持或者减少原发肿瘤或者转移性肿瘤的大小(如体积)的治疗方法。这可以从本发明获得。

根据本发明的一个或多个实施方案，提供了制备喜树碱脂肪酸酯水合物晶体的方法，该方法包括使起始喜树碱化合物与至少一种经至少一种酸(例如硫酸)质子化的酰化剂反应的步骤。酰化剂可包含将在起始喜树碱上形成的酯基。产生的喜树碱酯是CPT的脂肪酸酯水合物晶体。在至少一个实施方案中，产生的喜树碱酯是喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体(CZ48水合物)。根据至少一个实施方案，起始喜树碱化合物是CPT。

起始喜树碱化合物的量可以是任何希望的量，只要存在足够的酰化剂将至少一部分起始喜树碱转化为在此描述的喜树碱酯。例如，起始喜树碱化合物的数量可以是从大约1g到大约100g或更多。

关于酰化剂，在一个或多个实施方案中，酰化剂通常包含在起始喜树碱上形成的酯基。酰化剂可以是有机酸衍生物，例如酸酐。例如，酰化剂可具有式(R¹CO)₂O，其中R¹代表有机基团，一般地R¹基团是形成连接到起始喜树碱化合物上的酯的有机部分的基团。更具体地，仅为举例的目的，R¹基团可以是烷基，例如C₁-C₆烷基。R¹基团的具体例子包括，但不限于-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃。

用于本发明反应的酰化剂的量可以是足够的量，以便在起始喜树碱化合物上形成酯基。酰化剂的适宜量包括但不限于，基于酰化20g到30g的起始喜树碱，从大约10mL到大约1L的酰化剂。如下所述的例子提供了可以用于反应的酰化剂的代表量。

关于本发明的反应中应用的酸，该酸可以是催化量，以便于用有机酸衍生物例如酸酐酰化起始喜树碱的反应能发生。该酸可以是硫酸或者其他酸例如HCl、HNO₃或HClO₄。该酸可以是浓酸例如浓硫酸。该酸可以是任何摩尔浓度，例如从大约0.0001到大约0.02M或更高。用于反应的酸的量可以是催化量，例如与每20g到30g的起始喜树碱反应用从大约0.1ml到大约1.0ml，更优选从大约0.20ml到大约0.75ml或者大约0.5ml的酸。用来催化酯化反应的酸的量依赖于有关反应的规模可以不同。

本发明中，根据一个或多个实施方案，各种反应物可以按任意顺序组合在一起，或者逐个加入、同时加入或者任意组合加入。任何反应器都可使用。该反应可以在反应物的凝固点以上的任何温度发生，例如从大约20℃或者更高。该反应可以在环境温度或者升高的温度下发生，例如大约20℃到大约110℃或者更高。该反应可以在短时间内发生，例如从1分钟到1小时或更长。反应时间由使用的反应物的量、以及起始CPT到喜树碱酯的需要转化的量决定。该反应能在惰性环境中或者在空气中发生。惰性环境的例子可以是氮气环境或者氩气环境。

根据各实施方案，反应的产率可以是至少起始喜树碱反应物(product)重量的95％到100％转化成喜树碱酯。在至少一个实施方案中，反应的产率是喜树碱反应物的大约97％到100％转化成喜树碱酯。

起始CPT或者反应物的纯度和/或浓度是不重要的。不同的纯度和不同的浓度可能会影响由反应形成CPT酯的百分比产率。优选地，起始CPT反应物的纯度从大约30％到大约100％。更优选地，纯度从约80％到约100％或者90％到99.9％或者更高。优选地，反应物CPT或者CPT衍生物的量是反应物总量的大约0.1到大约50％；更优选地，该量是反应物总量的从大约0.5到大约5.0％。

只要酸中的杂质不与CPT或者酰化剂起反应，酸的pH值、浓度和纯度就是不重要的。酸的酸度应该足够强，能将反应所用的酰化剂质子化。强无机酸例如H₂SO₄、HCl、HNO₃和HClO₄具有这种能力。其他酸如AlCl₃和BF₃可以用于这类催化的酯化反应。酸的pH值可以是从大约0.5到大约5。优选地，该酸是浓酸并且是高纯度的。例如，浓度可以是从大约60％到大约100％。优选地，浓度从大约95％到大约98％。酸的纯度可以是从大约30％到大约100％。优选地，纯度是从大约90％到大约100％。优选地，酸例如浓硫酸的用量是反应物总量的大约0.1到大约10％。更优选地，用量是反应物的总量的大约0.5％到大约8.5％。

优选地，在混合物搅拌过程中，向CPT和酸酐的混合物中加入酸。优选地，加入到混合物中的酸的量足以使酸作为催化剂。优选地，向大约70-100ml酰卤中可以用玻璃移液管加入大约4到大约8滴酸(当酰化剂不是酰卤时可加入相当量的酸)。然而，如有必要，或多或少的酸可以加入到CPT和酸酐的混合物中，优选地是在混合物搅拌过程中加入。

CPT、酸酐和酸的混合物可以放于反应器中，反应器优选包括惰性气氛，例如N₂，并且可以加热到大约80℃到大约120℃。优选地，该混合物加热到大约90℃到大约110℃，和更优选地，该反应器加热到大约100℃。

优选地，反应将进行直到需要的产物形成。反应时间可以短至几小时到长达几天。优选地，在惰性气氛例如N₂中反应时间可以是大约15个小时。

该反应的一个例子描述在下面的方案1中：

方案1

尽管不希望受任何理论约束，但是认为用酸例如硫酸将酰化剂(RCOX)质子化形成活性中间体A。中间体A的阳离子羰基碳原子与喜树碱连接形成中间体B，随后从B消除一分子XH得到最终的酯产物。

反应完成后(这可通过溶液的颜色变化确定)，可以将溶液冷却到室温。通过任何通常已知的分离方法，例如蒸发法或过滤法可以除去溶剂。在除去反应溶剂后，获得的粗产物可以通过在醇溶剂例如乙醇中回流纯化。最终产物通过从醇中重结晶和/或重沉淀以晶体形式获得。

已经制备了具有极低毒性的并保留抗肿瘤活性的新喜树碱酯，例如CPT的脂肪酸酯水合物晶体如喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体。根据一个或多个实施方案，CPT的脂肪酸酯可以通过如下反应所描述的H₂SO₄催化的酰化反应制备。

方案2

如上所示，起始喜树碱可与丙酸酐在浓硫酸催化下反应。然后反应混合物用过量水结束反应，除去未反应的丙酸酐和反应中形成的丙酸。粗产物从无水乙醇(或者其他溶剂，如其他醇)中结晶，几乎以定量产率得到最终的喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体。这也将适用于本发明的其它CPT酯。应当理解在此所用的短语“定量产率”可包括97％-100％的重量百分比产率。从反应获得的产物的纯度是大约99％-100％。产物的熔点是大约240℃-243℃。

本发明通过下面的实施例将得到进一步阐述，但这些实施例仅仅是本发明的举例说明。

实施例

实施例1

喜树碱-20-O-丙酸酯(CZ48)水合物晶体按如下方法制备。将大约20克喜树碱(0.05747摩尔)和大约100毫升丙酸酐(97％，Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，WI)加入到装有磁力搅拌器和沙浴的200毫升圆底烧瓶中。混合物在搅拌下经沙浴加热。当沙浴温度达到80℃时滴加几滴(8到10滴)浓硫酸(95-98％，A.C.S.试剂，Aldrich Chemical Co.)。然后该混合物在110±10℃搅拌过夜(～14小时)。冷却至室温后，搅拌下将反应混合物一份一份地倾倒入1000毫升冰水中。搅拌大约45分钟后，过滤混合物。从过滤获得的滤渣风干24小时，将干燥的粗产物转移到装有加热套的500毫升圆底烧瓶中。

向该粗产物中加入200毫升无水乙醇(99.5％，200proof，AldrichChemical Co.)，混合物回流2小时，然后冷却到室温。从乙醇中结晶后得到晶体形式的纯的产物。使用高效液相色谱法(HPLC)测定显示99.8％的纯度，熔点(mp)测定为242℃。在制备的全部反应中干燥的氮气常规地用作反应气氛。使用前所有的玻璃器具都在70+/-10℃烘烤最少2小时。通过MEL-熔点仪得到熔点，未经校正。喜树碱从中华人民共和国购买并且像购买的那样使用。

体内抗肿瘤活性的测定。在此讨论的用于实验的人肿瘤包括1个膀胱癌细胞株(bladder line)，3个乳腺癌细胞株，4个结肠癌细胞株，1个DSRCT细胞株，1个肾癌细胞株，2个黑素瘤细胞株，2个肺癌细胞株，7个胰腺癌细胞株和1个前列腺癌细胞株。将水合的CZ48晶体药物微细地悬浮于棉籽油中并于冰箱中保存备用。对负荷人肿瘤的小鼠通过口服给药混悬液，每天一次连续5天再停药2天，或者在整个治疗过程中每天一次给药七天。对不同的肿瘤细胞株的治疗周期不同，从两周到一年。对于测试的这些肿瘤细胞株中，18株获得了阳性反应，换句话说，采用5天给药2天不给药的时间表，在肿瘤生长抑制作用中超过50％的抑制作用，有2个胰腺肿瘤细胞株没能得到阳性反应。在连续的时间表(每天治疗)中，在5/2时间表中显示阴性反应的两个胰腺肿瘤细胞株之一得到了阳性反应。表1总结了这些结果。

表1.水合的CZ48晶体对裸小鼠中的人异种移植物的抗肿瘤活性

a.阳性反应意思是生长抑制率超过50％。

b.阴性反应意思是生长抑制率低于50％。

虽然阳性反应定义为至少50％的生长抑制率，实际上，很多肿瘤细胞株得到了完全的生长抑制作用。得到阳性反应需要的有效剂量因肿瘤的类型不同而不同。对于CLO-乳腺癌，测试肿瘤库中最敏感的肿瘤细胞株，用水合的CZ48晶体的低剂量例如4mg/kg就得到了完全的抑制作用，但是，对于3种低敏感的细胞株，CAK-肾癌、PANC1-胰腺癌和SU86.86-胰腺癌得到阳性反应需要的剂量高达1000mk/kg。

实施例2

体内抗肿瘤活性的测定。全部动物试验都在NIH的高生育率株的瑞士裸小鼠上进行。它们在严格的无病原条件下的实验室中喂养。对于抗肿瘤活性的测定，大约1cm³大小的在裸小鼠体内生长的肿瘤异种移植物在无菌条件下通过外科手术切除，用虹膜切除术剪刀切碎，按1∶10(v/v)比例悬浮于细胞培养基中。半毫升该混悬液，包含湿重大约50mg的肿瘤切碎物，皮下接种到小鼠胸背(dosal thorax)的上半部。每组用四或五只动物。水合的CZ48晶体微细地悬浮于棉籽油中，然后用26号针头通过前腹壁注射到小鼠的胃腔里。用于水合的CZ48晶体口服给药的每周时刻表是每天一次连续7天，或者五天给药2天不给药。该时间表在动物试验的整个过程中使用。当肿瘤达到大约200mm³体积即血管形成良好、可测量和呈指数生长时开始治疗。动物体内生长的肿瘤每周一次检查和用卡尺测量。当小鼠中的阳性反应出现时，确定了有效剂量。结果显示在表2中。

表2.水合的CZ48晶体对肿瘤细胞株的有效剂量

a.TI根据假定最大耐受剂量2000mg/kg计算。

如表2中所示，如果假定2000mg/kg是最大耐受剂量，喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体具有宽的治疗指数，从三个不敏感(tough)细胞株的2到最敏感细胞株(CLO-乳腺癌)的500。

实施例3

体内毒性测定。每组选择具有几乎相同年龄和具有相同的体重的4或5只动物，分别用CZ48水合物晶体以1500mg/kg和2000mg/kg的剂量口服给药治疗，连续60天。选出用于毒性研究的3组小鼠为健康鼠，具有相同的年龄和体重，没有负荷肿瘤。一组用作对照，其它两组用两个高剂量水平药物，分别为1500mg/kg和2000mg/kg治疗大约两个月。从第0天开始到第60天结束的治疗期间，将治疗组与未治疗组动物的体重变化记录下来。结果如表3所示。

表3.裸小鼠中CZ48水合物晶体的毒性a

a.测定体重所用的标准每年修订和认证。

b.圆括号内的数字是SD。

最引人注目地，任何测试的剂量水平下没有观察到受试小鼠中显著的毒性。体重减轻用作评价药剂毒性的一个参数。通常，在治疗中小鼠的体重减轻10％或更多被认为是一种毒性症状。更多的体重减轻表示更大的毒性。此治疗没有导致显著的体重减轻，这表明所用的剂量水平对小鼠是无毒的，以及小鼠能耐受甚至高于2000mg/kg的剂量。用喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体在小鼠体内连续治疗产生更宽的治疗指数范围，并且没有导致任何显著的毒性。

实施例4

CZ48水合物晶体的PK参数的测定。在向裸小鼠口服给药后记录了在2000mg/kg单剂量下喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体的药物代谢动力学特征。相应的C_max和T_max分别是284.86±85.55ng/mL和2.0±0.0小时。喜树碱-20-O-乙酸酯是CZ48的类似物，不是水合物晶体，它用作测定CZ48水合物的所有PK参数的内标。将来自经CZ48水合物晶体在2000mg/kg剂量下治疗的小鼠的100μL血浆转移到一个2ml的试管中，然后向试管中加入100μL内标工作溶液(400ng/ml)。向混合物中加入200μL的1％的醋酸溶液和1mL乙醚。在旋涡混合10秒之后，该混合物于室温下在振动器上培养10分钟，然后在10000×g下离心15分钟，从离心获得的上层转移到洁净的试管内，用蒸发器在氮气流下于40℃蒸发至干。残余物重新溶解在200μL水/乙腈(50/50，v/v)溶剂系统中，将一份20μL等分试样注射到分析用HPLC系统。为了研究，将100μL来自没经治疗的小鼠的空白血浆以与经治疗的同样方式处理。从HPLC分析得到了48只小鼠中CZ48水合物和CPT的重要PK参数并且列表4中。

表4.小鼠中以2000mg/kg剂量口服给药后水合的CZ48晶体及其主要代谢物CPT的药物代谢动力学参数

参数	水合的CZ48晶体	CPT
			AUC0-8(ng·小时·ml-1)AUC0-24(ng·小时·ml-1)AUC0-∞(ng·小时·ml-1)Cmax(ng/mL)Tmax(小时)T1/2(小时)Ke(1/小时)MRT(小时)	---1927.66±113.922233.44±396.05284.86±85.552.0±0.08.70±4.180.09±0.0311.62±4.34	136.43±26.94---146.70±34.7742.28±6.721.0±0.01.87±0.630.40±0.133.36±0.87

实施例5

在小鼠中CZ48水合物晶体的百分比吸收度的测定。吸收研究也采用喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体，通过在4只裸小鼠上使用小鼠灌注操作进行。在原位单通道灌注操作之前，制备由9.801g/L HBSS粉、0.372g/LNaHCO₃、3.502g/L葡萄糖、5.963g/L HEPES和1.164g/L NaCl构成的HBSS缓冲液(pH值7.4)并保存在冰箱里。该方法的灌注液通过混合一定量的药物CZ48水合物晶体和一定量HBSS缓冲液制备。该混合物在临用前加热到37℃(体温)。将体重范围从25到30克、年龄范围从9到11个月的一组4只小鼠麻醉并放在一个加热板上。该加热板保持恒温37℃。在对小鼠的灌注系统准备好以后，肠的两个部分(小肠(IS)和结肠)用新制备的灌注液同时灌注。在整个灌注过程中泵保持0.191mL/分钟的恒定流速。两个灌注样品每30分钟从每个出口(SI或结肠)收集。来自出口的灌注液中药物的浓度用HPLC分析法测定，相应的百分比吸收度相对于开始的药物量计算，并显示在表5中。

表5.小鼠灌肠的结果

如表5所示，显著的吸收度发生在小肠道。记录的结肠道负的百分比吸收度表明从结肠道出来的药物量比最初投入小鼠的十二指肠入口(mouthtract)的量多。这可能归因于由于多重吸收/流出循环而导致药物在结肠道积累。

CZ48水合物晶体的晶体结构的确定。单晶X-射线分析用装有CCD面积检测器的西门子SMART衍射仪测定。在-60℃的冷氮气流下，将具有0.4×0.08×0.02毫米的尺寸的晶体固定在玻璃纤维上。用单色M_oK_α1辐射

通过窄框法(narrow-frame method)来收集完整的半球数据。该数据用西门子SAINT程序积分，根据洛伦兹因子、极化作用、空气吸收和路径长度变化引起的吸收校正强度。使用经验吸收校正并平均多余的反射。最终的晶胞参数用I＞10σ(I)的1971反射精修(refine)。四方晶胞参数是

β＝99.959°，

Z＝4，ρ＝1.354g/cm³，2θ_max＝56.66°。该结构以空间群P2_I(No.4)直接法计算，并且以F²全矩阵最小二乘法精修，所有C、N、O原子的热运动经各向异性处理。最后的R指数[I＞2σ(I)]，R1＝0.0454，wR2＝0.0763，R指数[全部数据]，R1＝0.1105，wR2＝0.0933。全部计算都由西门子SHELXTL程序包执行。[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O的晶体数据和结构精修显示在表7中。[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H2_O的原子坐标(×10⁴)和等价各向同性位移参数

显示在表8中。[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O的键长

和键角[°]显示在表9中。[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O的各向异性位移参数

显示在表10中。

表7.[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O的晶体数据和结构精修

识别码                          T94

经验式                          C23H26N2O8

分子量                          458.46

温度                            213(2)K

波长

晶系                            单斜晶系

空间群                          P2_l

单胞尺寸                         

α＝90°

                                 

β＝99.959(2)°

                                 

γ＝90°

体积                              

Z                               4

密度(计算)                      1.354g/cm³

吸收系数                        0.103mm^-1

F(000)                          968

晶体大小                        0.40×0.08×0.02mm³

θ数据收集范围                  1.53到28.33°

指数范围                        -20≤h≤15，-8≤k≤9，-28≤1≤21

收集反射                        14162

独立反射                        14162R(int)＝0.0496

完全θ＝28.33°                 95.6％

吸收校正                        根据经验

最大和最小透射(transimission)   0.8092和0.7004

精修方法                        F²全矩阵最小二乘法

数据/约束(restraints)/参数      14162/1/633

F²的拟合度                      0.780

最终R指数[I＞2σ(I)]            R1＝0.0454，wR2＝0.0763

R指数(全部数据)                 R1＝0.1105，wR2＝0.0933

消光系数                        0.00000(11)

最大衍射峰和空穴                0.168和

表8.[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O的原子坐标(×10⁴)和等价各向同性位移参数

U(eq)定义为正交U^ij张量的迹(trace)的三分之一。

表9.[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O的键长

和键角[°]

使用对称变换以产生等价原子：

表10.[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O的各向异性位移参数

各向异性位移因子指数(exponent)采用形式：-2π²[h²a^*2U¹¹+...+2hka^*b^*U¹²]

这些研究清楚地表明，本发明化合物显示惊人水平的抗癌活性。这既适用于所覆盖的肿瘤谱，也适用于应答的性质。本发明的方法已经能完全阻断生长和完全消退癌(例如肺癌、乳腺癌、结肠癌、胃癌、胰腺癌、膀胱癌、前列腺癌、骨肉瘤和卵巢癌)和恶性黑素瘤的人异种移植物。这在没有任何可观察得到的毒性下完成。连续治疗六个月的许多哺乳动物显示既没有病态反应，它们曾经带有的肿瘤也没有再生长。本发明的脂肪酸酯水合物晶体应该全部具有几乎相同程度的有效性和治疗指数值。

申请人特别将所有引用的参考文献的全部内容引入本说明书。此外，当将用量、浓度或其它值或参数给定为任一范围，优选范围或一组上限优选值和下限优选值时，应当将其理解为具体披露了由任一对上限范围或优选值和任何下限范围或优选值构成的所有范围，与是否单独披露该范围无关。除非另外说明，如果本文描述了一定范围的数值，那么该范围用于包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。并不意指将本发明的范围限制于限定范围时描述的具体值。

本发明的其它实施方案对本领域技术人员而言从研究本说明书和实践本文披露的本发明中显而易见。意指仅将本说明书和实施例视为仅举例说明的，本发明的确切范围和精神由权利要求书及其等同方案表示。

Claims (11)

1.喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体，其中所述喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体为[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O，并且[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O的晶体数据为：

2.权利要求1的喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体，其中[C₂₃H₂₀N₂O₅]·3H₂O的原子坐标(×10⁴)为

3.权利要求1-2中任一项所述的喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体在制备用于治疗患者的恶性肿瘤的药物中的用途。

4.权利要求3的用途，其中恶性肿瘤为癌症。

5.药物组合物，其包含有效量的权利要求1-2中任一项的喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体和药学上可接受的载体。

6.权利要求5的药物组合物，其中所述的载体是脂类或类脂乳化剂。

7.权利要求5的药物组合物在制备用于治疗患者的恶性肿瘤的药物中的用途。

8.权利要求7的用途，其中恶性肿瘤为癌症。

9.权利要求8的用途，其中所述的癌症是白血病、黑素瘤、肝癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、胃癌、膀胱癌、促结缔组织增生性小圆细胞瘤(DSRCT)、胰腺癌、肺癌、肾癌、结肠癌或中枢神经系统的癌症。

10.权利要求7或8的用途，其中喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体经静脉内、肌肉内或透皮给药。

11.权利要求7或8的用途，其中喜树碱-20-O-丙酸酯水合物晶体经口服给药。

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