CN101914117B - 含有二氯乙酰氧基的铂(ii)类抗癌配合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种如下通式2所示的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类抗癌配合物：

其中，A₂为载体，为两个单氨配体或一个二胺配体；n为结晶水的数量，为0或1。

Description

含有二氯乙酰氧基的铂(II)类抗癌配合物

技术领域

本发明涉及一种新型的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类抗癌配合物，所述二氯乙酰氧基可以在癌细胞内解离为靶向癌细胞线粒体的二氯乙酸。

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，因而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)。特别是如化学结构式1所示的卡铂，它是继顺铂后的第二代铂抗癌药，化学名为顺-1，1-环丁烷二羧酸根·二氨合铂(II)，在全世界公认的最有效的抗癌药物之一，已被WHO列为世界基本药物，收入包括我国在内的世界上大部分国家的药典中，在临床治疗癌症中得到广泛的应用。但是近年来不断出现对卡铂产生耐药性的病例，严重影响其临床疗效，同时卡铂还存在较大的毒副作用如骨髓抑制等。因此，研制新型的卡铂衍生物也是目前抗癌药研究的主要方向之一。

现已知，随着肿瘤的长大，癌细胞离血管越来越远，出现缺氧的状态，而癌细胞的快速分裂繁殖又需要及时得到大量的能量。由于通过线粒体获得能量是有氧代谢，并且有氧代谢的三羧酸循环路线长，虽然转化效率高，但获得能量的速度慢。为了生存，癌细胞通常关闭线粒体的功能，采用糖原酵解的方式获得能量。但线粒体在细胞内除提供能量外，另有激活不正常细胞自我毁灭的作用。当癌细胞的线粒体关闭后，癌细胞也就可以不朽了。此外，糖原酵解会产生大量的乳酸(这是癌组织显酸性(pH＝5-6)的原因)，乳酸会破坏细胞的粘接胶原，加速癌细胞的转移。最近报道，二氯乙酸作为治疗新陈代谢紊乱的老药，可以靶向癌细胞的线粒体，重新激活线粒体有氧代谢的功能，促使癌细胞凋亡。而铂类化合物是一类重要的抗癌药，其作用靶点为癌细胞的DNA，可以抑制癌细胞DNA的分裂。因此，如果把两个化合物偶联在一起，将起到协同作用，能够提高抗癌效果。但二氯乙酸作为单羧酸，与铂(II)的配位弱，不能直接偶联。通过大量的研究试验，本发明人将在癌细胞内可以解离为二氯乙酸的二氯乙酰氧基连接在卡铂的离去基团1，1-环丁烷二羧酸上，获得了新型的化合物3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸(DCE-CBDCA)，并以此化合物为离去基团，成功合成了含有可以解离为二氯乙酸的二氯乙酰氧基的新型铂(II)类抗癌配合物。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种新型的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物，其在癌细胞内可以解离出二氯乙酸，它是可以靶向癌细胞线粒体的成分。

本发明的再一目的是提供所述含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物在制备治疗癌症的药物中的应用。

根据本发明的一个方面，提供了一种如下通式2所示的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物：

其中，A₂为载体，为两个单氨配体或一个二胺配体；

n为结晶水的数量，为0或1。

本发明的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物中的A₂优选为：

(1)已上市的铂类抗肿瘤药物的氨/胺配体，如氨(2NH₃)、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(EPTA-1)；

(2)其他常见的二胺配体，如乙二胺、1，3-丙二胺、2-羟基-1，3-丙二胺、2-乙基-(4R，5R)-4，5-双(氨甲基)-1，3-二氧环戊烷(EPTA-2)、2-甲基-(4R，5R)-4，5-双(氨甲基)-1，3-二氧环戊烷(EPTA-3)。

即，

本发明的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物最优选为如下的配合物：

本发明的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物的制备方法是以K₂PtCl₄为起始原料，加入KI，使其转化成K₂PtI₄，再与载体A₂反应，制备出相应的顺-[Pt(II)A₂I₂]中间体；该中间体再在水中与3-二氯乙酰氧基-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。粗品经水∶乙醇＝1∶1的体系中重结晶得到本发明的配合物纯品。本发明的铂(II)类配合物的另一种制备方法为：将顺-[Pt(II)A₂I₂]中间体在水中与硝酸银(1∶2摩尔)定量反应，反应完全后过滤分离AgI，在母液中加入过量的10％3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸钾，在60℃下减压浓缩，析出本发明的配合物晶体。所涉及的反应为：

或

本发明含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物在癌细胞内依如下的反应式进行解离：

本发明的铂(II)类配合物在癌细胞内的解离过程

经实验证明，本发明的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物对肺癌细胞株A549/ATCC、胃癌细胞株SGC-7901和结肠癌细胞株HT-29的生长繁殖有明显的抑制作用，活性高于临床上最常用的铂类药物之一卡铂，可用于临床治疗癌症。

因此，本发明还提供所述含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物在制备治疗癌症的药物中的应用。所述癌症包括但不限于肺癌、胃癌和结肠癌。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。这些实施例仅是出于解释说明的目的，而不限制本发明的范围和实质。

制备实施例1 3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸及其银盐的制备

先按文献报道的方法[Inorganica Chimica Acta，2004，357，4452-4466，其在此以参考的方式引入本文]制备3-羟基-1，1-环丁烷二羧酸(mp 151-152℃)。取20g 3-羟基-1，1-环丁烷二羧酸，溶于200mL丙酮，加入18.4g新蒸二氯乙酰氯，于50℃搅拌4h，蒸发除去溶剂，得粗品。将粗品在异丙醚重结晶，得到白色晶体，60℃烘干，得3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸20.3g，mp：147-149℃，产率60％。

取3-二氯乙酰氧基-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77.4mmol、100mLAgNO₃(过量5％)，得到3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸银沉淀，过滤收集沉淀，用水、乙醇洗涤后在60-70℃下真空干燥4小时，得到16g 3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸银，产率90％。

制备实施例2 顺-[Pt(II)A₂I₂]中间体的制备(A₂＝DACH或者EPTA-2)

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，滴加配体化合物A₂(DACH，12mmol；或者EPTA-2，12mmol)，得到黄色沉淀，过滤收集沉淀，用水、乙醇洗涤后在60-70℃下真空干燥4小时，得到顺-[Pt(II)(DACH)I₂](6.2g，产率92％)，或者顺-[Pt(II)(EPTA-2)I₂](6.7g，产率90％)。

制备实施例3 顺-[1R，2R-二氨基环己烷·3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸根合铂(II)](LLC-1502)的合成

取5g的顺-[Pt(II)(DACH)I₂]，悬浮于100mL水中，加入1∶2摩尔量硝酸银，在45℃下搅拌反应8小时，检查反应完全后过滤除去AgI沉淀，然后加入3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸钾3.05g，析出白色沉淀，过滤收集沉淀，得到顺-[1R，2R-二氨基环己烷·3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸根合铂(II)](2.25g，产率50％)。

特征结构参数为：

<1>元素分析：C 29.0％，N 4.86％，H 3.41％，Pt 33.53％，该结果与理论值(C 29.1％，N 4.84％，H 3.46％，Pt 33.74％)一致。

<2>FAB⁺-MS(m/e，RI)：579(M⁺，15％)。

<3>IR(cm^-1，KBr压片)：3439，3232(s，vNH₃)，2941(w，vCH₂)，1748(s，vC＝O)，1626(vs，v_as(COO^-))，1356(s，v_s(COO^-))。

<4>¹³C-NMR(DMSO，ppm)：24.04(CH₂)，31.45(CH₂)，37.84，37.74(CH₂)，48.96(C)，62.16，62.01(CH₂)，64.85(CH)，67.32(CHCl₂)，163.92(CO)，176.15，175.85(CO)。

制备实施例4 顺-[2-乙基-(4R，5R)-4，5-双(氨甲基)-1，3-二氧环戊烷·3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸根合铂(II)](LLC-1504)的合成

取5g的顺-[Pt(EPTA-2)I₂](EPTA-2＝2-乙基-(4R，5R)-4，5-双(氨甲基)-1，3-二氧环戊烷)，悬浮于100mL水中，加入等摩尔量的3-二氯乙酰氧基-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，得到顺-[2-乙基-(4R，5R)-4，5-双(氨甲基)-1，3-二氧环戊烷·3-二氯乙酰氧基-1，1-环丁烷二羧酸根合铂(II)](4.1g，产率81％)。水溶性大于25mg/mL(室温)。

特征结构参数为：

<1>元素分析：C 29.0％，N 4.54％，H 3.20％，Pt 31.21％，该结果与理论值(C 28.95％，N 4.50％，H 3.24％，Pt 31.35％)一致。

<2>FAB⁺-MS(m/e，RI)：514([M-CHCl₂CO]⁺，100％)，624(M⁺，10％)。

<3>IR(cm^-1，KBr压片)：3431，3231(s，vNH₂)，2974，2943(w，vCH₂)，1719(s，vC＝O)，1638(vs，v_as(COO^-))，1376(s，v_s(COO^-))。

<4>¹³C-NMR(DMSO，ppm)：6.8(CH₃CH₂)，25.8(CH₃CH₂)，39.8，41.1(2CH₂，环丁烷)，48.0，48.7(C-1，环丁烷)，60.7(C-3，环丁烷)，67.6(CHCl₂)，77.6，77.8(2CH₂NH₂)，79.4，79.5(C-4，C-5，1，3-二氧戊环)，105.6(C-2，1，3-二氧戊环)，170.2(OCOCHCl₂)，180.7，108.9(2COO^-)。

本发明配合物LLC-1501和LLC-1503采用与上述相似的方法制备而成。

实验实施例1本发明配合物的抗癌作用

将本发明的配合物溶于水中，以卡铂作对照采用经典的磺酰罗丹明B(Sulforhodamine B，SRB)方法测定不同浓度(μM)的下表1中的配合物对A549/ATCC(人非小细胞肺癌细胞株)，SGC-7901(人胃癌细胞株)和HT-29(人结肠癌细胞株)增殖的抑制程度。具体方法如下：

肿瘤细胞用RPMI 1640或DMEM培养基(Gibco)培养，内含10％胎牛血清，培养条件为37℃，5％CO₂。根据肿瘤细胞类型，分别接种0.4～1.0×10⁴细胞/孔于96-孔板，24小时后，加入10倍稀释的目标化合物；化合物至少含5个浓度100，10，1，0.1，0.01μM。化合物处理72小时后，弃去培养液，用10％冷三氯醋酸固定细胞。然后用磺酰罗丹明B(Sulforhodamine B，SRB)溶液染色。洗去未结合SRB后，用Tris溶解与蛋白结合的SRB，用酶标仪在520nm波长下测定OD值，以下列公式计算细胞生长抑制率：

抑制率＝(OD值_对照孔-OD值_给药孔)/OD值_对照孔×100％

根据各浓度抑制率，采用Logit法计算半数抑制浓度IC₅₀。

结果列在下面表1中。

表1.所合成的配合物对癌细胞的半数抑制浓度

从表1的结果可以看出，本发明配合物的抗癌活性明显高于卡铂。与卡铂相比，除化合物DCE-CBDCA的钠盐以外，本发明配合物对人胃癌细胞株SGC-7901、人非小细胞肺癌细胞株A549/ATCC和人结肠癌细胞株HT-29均有较明显增强的活性，说明本发明配合物是具有广谱抗肿瘤作用的配合物。

Claims (3)

1.一种如下通式2所示的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物：

其中，A₂为载体，为两个单氨配体或一个二胺配体，

所述单氨配体为NH₃，

所述二胺配体为1R,2R-二氨基环己烷、2-异丙基-(4R,5R)-4,5-双(氨甲基)-1,3-二氧环戊烷或2-乙基-(4R,5R)-4,5-双(氨甲基)-1,3-二氧环戊烷；

n为结晶水的数量，为0或1。

2.如权利要求1所述的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物，其选自：

3.如权利要求1或2所述的含有二氯乙酰氧基的铂(II)类配合物在制备治疗癌症的药物中的用途，其中，所述癌症为肺癌、胃癌或结肠癌。