CN102260319A - 一种新型铂配合物、制备方法及用途 - Google Patents

一种新型铂配合物、制备方法及用途 Download PDF

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陈建华
黄毅
熊俊宇
陈彩虹
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Abstract

本发明公开了一种铂配合物及其制备方法和用途。所述铂配合物的结构式为式I所示,其中,R为多肽。本发明铂配合物结构稳定,细胞学试验表明,本发明铂配合物对人结肠癌HCT-116细胞的抑制作用要显著强于奥沙利铂对于人结肠癌HCT-116细胞的抑制作用,试验结果说明,本发明铂配合物对肿瘤细胞有显著的抑制作用,可以作为治疗和预防癌症的药物。

Description

一种新型铂配合物、制备方法及用途
技术领域
本发明涉及铂配合物,尤其涉及具有抗癌活性的铂配合物及其制备方法,属于铂配合物领域。 
背景技术
自从1967年人们发现顺铂有抗癌活性以来,铂类金属抗癌药物的应用和研究得到了迅速发展。今天,该类药物已成为癌症化疗中不可缺少的药物。1995年世界卫生组织对世界上近百种抗癌药物进行评价,顺铂的疗效、市场等综合评价等得分位居前茅。据统计,在我国抗癌化疗治疗方案中,以顺铂为主或有顺铂参加配伍的方案占所有化疗方案达到70%~80%。顺铂和卡铂所获得的成就极大地鼓舞了各国学者去研究更好、更有效的铂类新药。在过去的30余年里,对几千个新的铂系列化合物进行了筛选,其中有几十个化合物进入临床研究,有几个已获批准进入市场。 
顺铂、卡铂、奥沙利铂都是通过化学合成的铂类配合物,这些化合物在发挥抗癌作用的同时对听神经以及肾脏产生严重的损伤,而且这些铂类的溶液极不稳定易导致毒副作用。 
文献中公开了一种铂配合物(Transition Metal Chemistry(Dordrecht,Netherlands)(1983),Vol,8,No.5,280-282;Transition Metal Chemistry(Dordrecht,Netherlands)(1983),Vol,8,No.1,36-40),所公开的铂配合物其结构式为式II所示: 
Figure GSA00000117561100011
式II 
式II配合物左侧的五元环结构中是一个氨基(NH2)和一个羟基(OH),其中,五元环结构上的羟基虽然可以与铂配合连接,但是这种配合物结构不稳定,部分化合物中的羟基在溶解状态下极易发生化学键断裂、化合物降解而产生杂质。 
此外,现有铂配合物的合成过程中一般温度比较高(30℃-80℃)反应比较剧烈,有待改进。 
发明内容
本发明首先所要解决的技术问题克服现有技术的不足,提供一种结构更加稳定、可以连接多肽的铂配合物; 
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种制备上述铂配合物的方法; 
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的: 
一种具有杀伤癌症细胞效应的铂配合物,其结构式为式I所示 
Figure GSA00000117561100021
式I 
其中,R是具有一定生物功能的多肽。 
所述R可以是能提高细胞通透性、延长铂配合物在细胞内的停留时间或增加铂配合物溶解度的多肽;例如,所述多肽包括但不限于以下多肽:3-9个数量的多聚精氨酸,HIV48-57肽,FHV-外被35-49肽,HTLV-II Rex 4-16肽或BMVgag7-25肽; 
所述R还可以是增强铂配合物杀死肿瘤细胞疗效敏感性的多肽;优选的, 所述多肽选自SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4、SEQ IDNO.5、SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7、SEQ ID NO.8、SEQ ID NO.9或SEQ ID NO.10。 
本发明所述的所述的铂配合物,多肽R和铂通过肽键连接的。 
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种制备所铂配合体的方法,包括: 
将1摩尔的多肽和1摩尔四氯合铂酸钾(K2PtCl4)分别溶于中性缓冲液,混合搅拌,控制温度30℃-40℃,pH6.5-7.5,反应1-2h后,过滤,再分别经硝酸银和草酸处理即得初品,高效液相色谱纯化,收集主峰液体,预冻,并真空冷冻干燥,得最终产品。 
反应式为: 
Figure GSA00000117561100031
本发明制备方法的条件更温和,温度都是小于40℃、产物性质也更稳定,纯度可达95%以上,易于批量生产及产业化 
虽然本发明铂配合物的右侧与文献报道的式II配合物相似(见背景技术),但是左侧结构是完全不同的:本发明铂配合物左侧五元环结构中是两个氨基(NH2),这两个氨基对整个化合物的稳定性起重要作用;本发明铂配合物左侧 五元环结构中的两个氨基与铂的配合作用非常强,经试验证明,本发明铂配合物的水溶液在两周内均保持稳定。 
本发明配合物与五元环结构相连的羧基在整个结构中起关键作用,是本发明人通过特殊的反应而生成的,通过该羧基可以将新的功能多肽R引入到铂配合物中,形成具有多种功能的新的铂配合物。而文献报道的式II配合物中则不可能引入新的功能多肽。 
细胞学试验表明,本发明铂配合物对人结肠癌HCT-116细胞的抑制作用要显著强于奥沙利铂对于人结肠癌HCT-116细胞的抑制作用,试验结果说明,本发明铂配合物对肿瘤细胞有显著的抑制作用,可以作为治疗和预防癌症的药物。 
附图说明
图1本发明铂配合物的结构式。 
图2合成本发明铂配合物的HPLC图谱。 
氨基酸序列 
SEQ ID NO.1    IVHN 
SEQ ID NO.2    IVHNGF RRGWM WGG 
SEQ ID NO.3    IVHNGF RRGWM WAE 
SEQ ID NO.4    IVHNGF RRGWM WVE 
SEQ ID NO.5    MFI VHNEL RRGWM WAE 
SEQ ID NO.6    MFI VHNGF RRGWM WAE 
SEQ ID NO.7    MFI VHNEL RRGWM WVE 
SEQ ID NO.8    MFI VHNEL RRGWM WVT 
SEQ ID NO.9    MFI VHNGF RRGEM WAE 
SEQ ID NO.10   MFI VHNEF RRGEM WAE 
具体实施方式:
实施例1  本发明铂配合物-多聚精氨酸铂配合物的合成 
(1)多聚精氨酸的合成 
实验仪器与材料: 
二甲基甲酰胺(DMF),哌啶,树脂,二氯甲烷(DCM),Kaiser试剂盒,1-羟基苯并三唑(HOBt),四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU),二异丙基乙胺(DIEA),甲醇,各种氨基酸,多肽固相合成管。 
实验步骤: 
称量树脂并投入到多肽固相合成管(以下简称反应器)中,加入适量的DMF溶胀10分钟。抽掉DMF进行Fmoc去保护反应,即加适量含20%哌啶的DMF溶液,充分搅拌,5分钟后抽掉溶液,重新加入20%哌啶的DMF溶液去保护7分钟。抽掉去保护液,用DMF洗涤树脂4-5次,抽掉DMF,用DCM洗涤1-2次,从反应器中取少量树脂(约5-10mg)于试管中,用乙醇洗涤2次,Kaiser法检测并记录颜色,准备投料,进入氨基酸缩合反应。取精氨酸、HOBt于适当的容器中,用DMF溶解,溶解完全后加入DIEA活化5分钟,加入称量好的HBTU,冰水浴下溶解活化5分钟,投入到反应器中,搅拌反应。90分钟后,从反应器中取少量树脂于试管中,用乙醇洗涤2次,Kaiser法检测。抽掉反应器中的液体,用DMF洗涤2次,抽掉DMF,得到第一个精氨酸缩合后的肽树脂。重复以上“Fmoc去保护——氨基酸缩合”反应步骤8次,至最后一个精氨酸反应完毕,得到含有9个精氨酸的肽树脂。反应完毕后,DCM洗涤树脂2-3次,抽掉溶剂,加入甲醇搅拌收缩(5min+5min),抽掉甲醇,继续抽干15-20min。反应器中取出合成完的肽树脂,转移到圆底烧瓶,于干燥器中抽干,在室温下裂解两小时。将树脂过滤后溶液在真空下浓缩冻干。粗肽使用岛津LC-6AD制备型反相HPLC纯化,使 用HPLC检测纯度>95%。所得到的纯肽使用质谱(MS,electrospray)鉴定,分子量为1889,与理论值相符 
(2)多聚精氨酸铂配合物的合成 
步骤(1)合成的1摩尔的多肽和1摩尔四氯合铂酸钾(K2PtCl4)( )分别溶于中性缓冲液,混合搅拌,控制温度37℃,pH6.5-7.5,反应1-2h后,过滤,再分别经硝酸银和草酸处理即得初品,高效液相色谱纯化,收集主峰液体,预冻,并真空冷冻干燥,得最终产品。质谱鉴定如表一所示 
质谱(ESI):采用电喷雾电力法,测定结果如下: 
  M/e   相应分子量   相应碎片
  270.8   1888.6   [M+7H]7+
  265.7   1853.1   [M+7H-Cl]7+
  260.7   1817.6   [M+7H-2Cl]7+
  316   1890   [M+6H]6+
  309.9   1853   [M+6H-Cl]6+
  303.9   1818   [M+6H-2Cl]6+
  378.5   1887.5   [M+5H]5+
  371.6   1853.1   [M+5H-Cl]5+
  364.5   1817.6   [M+5H-2Cl]5+
  473.2   1888.8   [M+4H]4+
  464.3   1853   [M+4H-Cl]4+
  455.4   1817.5   [M+4H-2Cl]4+
  631   1890   [M+3H]3+
  618.7   1853   [M+3H-Cl]3+
试验例2  MTT法检测奥沙利铂、本发明铂配合物--多聚精氨酸铂配合物分别对人结肠癌细胞的抑制作用 
一、实验方法 
将人结肠癌细胞株HCT-116(购于中国科学院上海细胞库)悬浮于含10%热灭活胎牛血清的RPMI1640培养液中,以5000-10000个/孔的密度接种于96孔板。培养24小时后,分别加入奥沙利铂(购于Sigma公司,批号119K1228)、 本发明铂配合物(实施例1所合成多聚精氨酸铂配合物),其中每种药物的浓度梯度均为90μmol/L、30μmol/L、10μmol/L、3.3μmol/L、1.1μmol/L、0.37μmol/L、0.12μmol/L、0μmol/L,每个浓度设3个复孔。继续培养20小时后每孔加入MTT(5mg/ml)20μl,4小时后吸去培养液,每孔加入DMSO 150μl,震荡10分钟使紫色结晶充分溶解。酶标仪570nm测定吸光度。 
细胞抑制率按下式计算: 
细胞抑制率=(空白对照组OD值-实验组OD值)/空白对照组OD值×100% 
二、实验结果: 
本发明多聚精氨酸铂配合物和奥沙利铂对人结肠癌HCT-116细胞都有抑制作用,本发明铂配合物的半数有效浓度(IC50)为17.42μmol/L,奥沙利铂的IC50为24.53μmol/L,本发明新型铂配合物对人结肠癌HCT-116细胞的抑制作用要强于奥沙利铂对于人结肠癌HCT-116细胞的抑制作用。实验结果说明,本发明铂配合物对肿瘤细胞有显著的抑制作用,可以作为治疗和预防癌症的药物。试验例3多聚精氨酸铂配合物稳定性检测试验 
一、实验方法 
多聚精氨酸铂配合物(实施例一所合成)溶于一定的水中,分装在EP管中,分别置于室温(23℃-27℃)、4℃封闭保存;不同时间取小样HPLC分析。 
二、实验结果: 
本发明的铂配合物水溶液,在室温(23℃-27℃)条件下放置15天,溶液依然稳定,HPLC分析未见降解产物的杂峰出现出现;到目前为止铂配合物水溶液,在4℃封闭保存条件下放置15天,HPLC分析也未见降解产物的杂峰出现出现。实验结果表明,本发明铂配合物的水溶液非常稳定。 
序列表
<110>武汉凯泰新生物技术有限公司
<120>一种新型铂配合物、制备方法及用途
<160>10
<170>PatentIn version 3.3
<210>1
<211>4
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>1
Ile Val His Asn
1
<210>2
<211>14
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>2
Ile Val His Asn Gly Phe Arg Arg Gly Trp Met Trp Gly Gly
1               5                   10
<210>3
<211>14
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>3
Ile Val His Asn Gly Phe Arg Arg Gly Trp Met Trp Ala Glu
1               5                   10
<210>4
<211>14
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>4
Ile Val His Asn Gly Phe Arg Arg Gly Trp Met Trp Val Glu
1               5                   10
<210>5
<211>16
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>5
Met Phe Ile Val His Asn Glu Leu Arg Arg Gly Trp Met Trp Ala Glu
1               5                   10                  15
<210>6
<211>16
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>6
Met Phe Ile Val His Asn Gly Phe Arg Arg Gly Trp Met Trp Ala Glu
1               5                   10                  15
<210>7
<211>16
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>7
Met Phe Ile Val His Asn Glu Leu Arg Arg Gly Trp Met Trp Val Glu
1               5                   10                  15
<210>8
<211>16
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>8
Met Phe Ile Val His Asn Glu Leu Arg Arg Gly Trp Met Trp Val Thr
1               5                   10                  15
<210>9
<211>16
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>9
Met Phe Ile Val His Asn Gly Phe Arg Arg Gly Glu Met Trp Ala Glu
1               5                   10                  15
<210>10
<211>16
<212>PRT
<213>Homo sapiens
<400>10
Met Phe Ile Val His Asn Glu Phe Arg Arg Gly Glu Met Trp Ala Glu
1               5                   10                  15

Claims (10)

1.一种具有杀伤癌症细胞效应的铂配合物,其特征在于:其结构式为式Ⅰ所示:式Ⅰ
其中,R为多肽。
2.根据权利要求1所述的铂配合物,其特征在于:所述R是能提高细胞通透性、延长铂配合物在细胞内的停留时间或增加铂配合物溶解度的多肽。
3.按照权利要求2所述的铂配合物,其特征在于:所述多肽包括但不限于以下多肽:3-9个数量的多聚精氨酸,HIV48-57肽,FHV-外被35-49肽,HTLV-ⅡRex 4-16肽或BMV gag7-25肽。
4.根据权利要求1所述的铂配合物,其特征在于:所述R是增强铂配合物杀死肿瘤细胞疗效敏感性的多肽。
5.根据权利要求4所述的铂配合物,其特征在于:所述多肽选自SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.6、SEQ IDNO.7、SEQ ID NO.8、SEQ ID NO.9或SEQ ID NO.10。
6.根据权利要求1所述的铂配合物,其特征在于:R和铂配合物通过肽键连接。
7.一种制备权利要求1所述的铂配合物的方法,包括:1摩尔的多肽R和1摩尔四氯合铂酸钾分别溶于中性缓冲液,混合搅拌,控制温度30℃-40℃,pH6.5-7.5,反应1-2h后,过滤,再分别经硝酸银和草酸处理即得初品,高效液相色谱纯化,收集主峰液体,预冻,并真空冷冻干燥,得最终产品。
反应式为:
Figure FSA00000117561000021
8.一种治疗癌症的药物组合物,由治疗上有效量的权利要求1-6任何一项所述铂配合物和药学上可接受的载体或辅料组成。
9.权利要求1-6任何一项所述铂配合物在制备治疗癌症药物中的用途。
10.按照权利要求9的用途,其特征在于:所述癌症包括头颈部肿瘤、肺癌、结肠癌、直肠癌、胃癌、食管癌、乳腺癌、肝癌、白血病、膀胱癌或子宫颈癌。
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