CN104116728B

CN104116728B - 一种由异羟肟酸类化合物和维生素a酸类化合物组成的药物组合物及其应用

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Publication number: CN104116728B
Application number: CN201410303085.0A
Authority: CN
Inventors: 袁其朋; 邓炳华; 师婧华; 谢瑞; 武新颖
Original assignee: Beijing University of Chemical Technology
Current assignee: Beijing University of Chemical Technology
Priority date: 2014-06-28
Filing date: 2014-06-28
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2034-06-28
Also published as: CN104116728A

Abstract

本发明涉及药物化学领域，更具体涉及一种由异羟肟酸类化合物与维生素A酸类化合物所组成的组合药物及其应用。本发明所提供的组合药物具有抑制癌细胞增殖的能力，从而达到治疗癌症的目的。本发明所提供的组合药物有明显的辅助增效作用，其抑制癌细胞增殖的能力比异羟肟酸类化合物单独用药更强，尤其对人癌细胞具有优异的抗增殖活性。

Description

一种由异羟肟酸类化合物和维生素A酸类化合物组成的药物组合物及其应用

技术领域

本发明涉及一种由异羟肟酸类化合物和维生素A酸类化合物组成的组合药物，本发明涉及制备抑制癌细胞增殖和/或治疗癌症的组合药物。

背景技术

癌症，亦称恶性肿瘤。由于人类或哺乳动物体内的一部分细胞在不同程度下，没有遵从正常细胞增殖和分化的控制机制而引起细胞生长失控便产生了癌症。癌细胞不但能够在体内器官和组织中迅速生长与繁殖，还能通过体内循环系统或淋巴系统转移到体内其它部位。癌细胞在没有控制干预的条件下，能够无限增殖，它会使患者体内营养大量消耗，并释放大量毒素，进而使患者器官功能严重衰竭。目前有多种已上市的抗癌药物，如免疫调节剂，抗肿瘤抗生素，抗代谢药物，烷化剂药物，然而这些药物由于毒性较大，患者难以耐受。近年来，研究者通过对异羟肟酸类化合物的研究，发现组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶平衡的紊乱会导致基因表达失控，以致癌细胞的形成。采用组蛋白去乙酰化酶抑制剂从发生机制上抑制癌细胞的形成是有关癌症治疗的一个新型有效的策略。

采用组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDAC)，来抑制癌细胞增殖和/或治疗癌症是一个重要的治疗癌症的策略，具有光明的前景。世界各地有不少科研机构从事此方面的研究，有许多有关此领域的文献发表。Breslow等人开发了一种异羟肟酸：辛二酰胺异羟肟酸(也称作SAHA)是目前该领域中的一个颇具代表性的组蛋白去乙酰化酶抑制剂，该抑制剂已获美国食品药品监督管理局(FDA)批准，用于晚期人皮肤T淋巴细胞瘤的治疗。虽然SAHA能够抑制癌细胞的增殖，但任何抑制癌细胞增殖的药物都具有不同程度的毒性，对体内的正常细胞都具有不良的副作用，给患者带来痛苦。因此如何降低用药量从而大幅降低治疗费用，同时又能提高药物对癌细胞的抑制能力，增强患者顺应性，提高患者生活品质，是目前癌症治疗方面极其重要和迫切的课题。

Njar等人(J.Med.Chem.,2005,48，5047–5051)提供一个由辛二酰胺异羟肟酸(SAHA)和维生素A酸组成的组合药，此组合药用来抑制前列腺癌细胞的增殖。本发明提供一种非辛二酰胺异羟肟酸(SAHA)的异羟肟酸类化合物和维生素A酸的组合药。此类组合药不但比异羟肟酸单独用药时对癌细胞增殖的抑制作用强，而且比SAHA和维生素A酸的组合药对癌细胞增殖的抑制作用还要强。本发明涉及的组合药具有协同增效作用，从而增强了组合药对癌细胞的抑制能力，使患者在达到治疗目的的同时，减少了用药量，降低了药物副作用对患者的伤害。

本发明所提供的新型组合药从未被提及或公开或公开实施过或公开实现过。本发明中所引述的文献、著作、专利和专利申请公开书，全部或局部都明确地和独立地在本专利申情书中引用参考。

发明内容

本发明提供一种由异羟肟酸类化合物和维生素A酸类化合物组成的组合药物。为了克服现有技术上的不足，本发明的组合药物，在减少了用药量的同时也达到了对癌细胞抑制能力增强的效果，减少了药物毒副作用对患者的伤害，实为癌症患者的福音。此外，减少用药量可节省成本，实具国民经济价值。

本发明之所以能够解决上述技术上的不足是通过以下技术方案得以实现：一种由异羟肟酸类化合物和维A酸类化合物组合而成的药物，其特征在于：异羟肟酸类化合物为下列通式(Ⅰ)或其在药物学上可用的盐：维A酸类化合物为式(II)或其在药物学上可用的盐：或者维A酸类化合物为式(III)或其在药物学上可用的盐：其中异羟肟酸类化合物与维A酸类化合物摩尔比为0.01-50：1-50；

在通式(Ⅰ)中，n为4至8，R为烷基；

其中X,Y或Z独立地选自氢，卤素，羟基，C₁-C₅的烷基，氟取代烷基，烷氧基，氟取代烷氧基,烷环基，环烷基，环烷氧基,氨基，烷基胺基，烷基羰基，烷氧基羰基，烷酰胺基，硫代烷基，硝基，氰基，芳香环基或杂环基；其中所述的烷基包括取代的烷基或未被取代的烷基。

本发明所述的维A酸类化合物为式(II)或式(Ⅲ)的维A酸与无机酸、有机酸、无机碱、有机碱四者之一形成在药物学上可用的盐：或者维A酸类化合物为式(II)或式(Ⅲ)与水或溶剂形成水合物或溶剂合物；

异羟肟酸类化合物为式(Ⅰ)的物质与无机酸、有机酸、无机碱、有机碱四者之一形成在药物学上可用的盐：或者为式(Ⅰ)的物质与水或溶剂形成水合物或溶剂合物；

无机或有机酸选自：盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、碳酸、磷酸、高氯酸、醋酸、柠檬酸、草酸、乳酸、苹果酸、水杨酸、酒石酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、取代的苯磺酸、异烟酸、油酸、鞣酸、泛酸、抗坏血酸、丁二酸、马来酸、龙胆酸、富马酸、葡萄糖酸、糖醛酸、葡萄糖二酸、蔗糖酸、甲酸、苯甲酸、谷氨酸、双羟萘酸或山梨酸；无机或有机碱选自：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌、氨水、氢氧化有机季铵盐、碳酸钠、碳酸锂、碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁、碳酸化有机季铵盐、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂、碳酸氢钙、碳酸氢钡、碳酸氢镁、或碳酸氢化有机季铵盐。

下列化合物为本发明的一部分异羟肟酸：

表Ⅰ：本发明合成其中一部分的异羟肟酸

全反式维A酸为：

13-顺维A酸为：

附图说明

图1：不同加药方式对人皮肤黑色素瘤细胞A375的抑制作用

图2：不同加药方式对人胃癌细胞MGC80-3的抑制作用：

图3：不同加药方式对人肺癌细胞A549的抑制作用：

具体实施方式：

通过以下的具体实施方式，对本发明作进一步详细解释及展述，使本领域的普通技术人员能够更加容易地理解本发明，但不应该将此理解为本发明所述的主题范围仅限于以下的实例及限制本发明的任何或者所有权。

异羟肟酸实施例1：

N-(3-氯苯基)-Nˊ-羟基辛二酰胺(简称B102)的制备。

步骤(1)：称量3-氯苯胺2.04g(16mmol)，辛二酸单甲酯3.07g(16.32mmol)，硼酸0.25g(4mmol)置于100mL三口圆底烧瓶，加入30mL甲苯，氮气保护，磁力搅拌，油浴加热至甲苯回流，用分水器分出反应过程中生成的水，反应前分水器中加满甲苯，反应时间为18h，期间用薄层层析板跟踪反应，展开剂为乙醚：石油醚＝2:1。反应完成后将反应液倒入搅拌中的500mL石油醚中，搅拌0.5h后，用砂芯漏斗抽真空过滤得固体，并用水对固体进行清洗以除去催化剂硼酸，抽干后再用石油醚清洗固体并将固体抽干。最终得固体3.40g,产率为：71.4％；

步骤(2)：称量KOH 10.10g(180mmol)溶解于30mL甲醇，加入NH₂OH·HCl 13.90g(200mmol)，混匀后40摄氏度磁力搅拌0.5h，冷却到室温，再加入第一步反应得到的产物2.98g(10mmol)，期间用薄层层析板跟踪反应，反应0.5h结束后将反应液倒入磁力搅拌中的500mL冰水中，析出固体，过滤，用20mL蒸馏水洗固体两次，每次10mL，真空抽干后用20mL乙醚洗两次，每次10mL，再抽干后用乙腈重结晶得B102固体1.70g，产率为:56.9％；C₁₄H₁₉ClN₂O₃，MS(ES⁺)m/z:299.1162(M+H)⁺,¹H NMR(DMSO-d₆,400MHz):δ10.33(s,1H),10.05(s,1H),8.66(s,1H),7.83(s,1H),7.44(d,J＝8.2Hz,1H),7.32(t,J＝8.1Hz,1H),7.08(d,J＝7.9Hz,1H),2.30(t,J＝7.3Hz,2H),1.94(t,J＝7.3Hz,2H),1.53(m,4H),1.28(m,4H)。

异羟肟酸实施例2：

N-(3，4-二甲基苯基)-Nˊ-羟基辛二酰胺(简称B113)的制备。

步骤(1)：称量3，4-二甲基苯胺1.21g(10mmol)，辛二酸单甲酯1.88g(10mmol)，硼酸0.31g(5mmol)置于100mL三口圆底烧瓶，加入30mL甲苯，氮气保护，磁力搅拌，油浴加热至甲苯回流，用分水器分出反应过程中生成的水，反应前分水器中加满甲苯，反应时间为10h，期间用薄层层析板跟踪反应，展开剂为乙酸乙酯：石油醚＝1:1。反应完成后将反应液倒入搅拌中的300mL石油醚中，搅拌0.5h后，用砂芯漏斗抽真空过滤得固体，并用水对固体进行清洗以除去催化剂硼酸，抽干后再用石油醚清洗固体并将固体抽干。最终得固体2.27g,产率为：78.0％；

步骤(2)：称量KOH 2.08g(37.08mmol)溶解于10mL甲醇，加入NH₂OH·HCl 2.72g(39.14mmol)，混匀后40摄氏度磁力搅拌0.5h，冷却到室温，再加入第一步反应得到的产物0.60g(2.06mmol)，期间用薄层层析板跟踪反应，反应0.5h结束后将反应液倒入磁力搅拌中的300mL冰水中，析出固体，过滤，用20mL蒸馏水洗固体两次，每次10mL，真空抽干后用20mL乙醚洗两次，每次10mL，再抽干后用乙腈重结晶得B113固体0.30g，产率为:49.7％；C₁₆H₂₄N₂O₃，MS(ES⁺)m/z:293.1866(M+H)⁺，¹H NMR(DMSO-d₆,400MHz):δ10.32(s,1H),9.67(s,1H),8.65(s,1H),7.36(s,1H),7.30(d,J＝8.0Hz,1H),7.02(d,J＝8.0Hz,1H),2.26(t,J＝7.4Hz,2H),2.18(s,3H),2.16(s,3H),1.94(t,J＝7.4Hz,2H),1.53(m,4H),1.28(m,4H).

异羟肟酸实施例3：

N-(3-三氟甲氧基苯基)-Nˊ-羟基辛二酰胺(简称B124)的制备。

步骤(1)：称量3-三氟甲氧基苯胺0.89g(5mmol)，辛二酸单甲酯0.96g(5.1mmol)，硼酸0.16g(2.5mmol)置于100mL三口圆底烧瓶，加入30mL甲苯，氮气保护，磁力搅拌，油浴加热至甲苯回流，用分水器分出反应过程中生成的水，反应前分水器中加满甲苯，反应时间为13h，期间用薄层层析板跟踪反应，展开剂为乙醚：石油醚＝1:1。反应完成后将反应液倒入搅拌中的200mL石油醚中，搅拌0.5h后，用砂芯漏斗抽真空过滤得固体，并用水对固体进行清洗以除去催化剂硼酸，抽干后再用石油醚清洗固体并将固体抽干。最终得固体1.01g,产率为：58.3％；

步骤(2)：称量KOH 2.02g(36mmol)溶解于8mL甲醇，加入NH₂OH·HCl 2.78g(40mmol)，混匀后40摄氏度磁力搅拌0.5h，冷却到室温，再加入第一步反应得到的产物0.69g(2mmol)，期间用薄层层析板跟踪反应，反应0.5h结束后将反应液倒入磁力搅拌中的200mL冰水中，析出固体，过滤，用20mL蒸馏水洗固体两次，每次10mL，真空抽干后用20mL乙醚洗两次，每次10mL，再抽干后用乙腈重结晶得B124固体0.25g，产率为:35.9％；C₁₅H₁₉F₃N₂O₄,MS(ES⁺)m/z:349.1378(M+H)⁺，¹H NMR(DMSO-d₆,400MHz):δ10.33(s,1H),10.17(s,1H),8.66(s,1H),7.80(s,1H),7.50(d,J＝8.3Hz,1H),7.42(t,J＝8.2Hz,1H),7.01(d,J＝7.9Hz,1H),2.32(t,J＝7.5Hz,2H),1.95(t,J＝7.3Hz,2H),1.54(m,4H),1.29(m,4H)。

其它化合物的制备方法与上述实例相似。

辛二酰胺异羟肟酸(SAHA):C₁₄H₂₀N₂O₃,MS(ES⁺)m/z:265.1560(M+H)⁺.¹H NMR(DMSO-d₆,400MHz)δ10.32(s,1H),9.83(s,1H),8.64(s,1H),7.58(d,2H,J＝7.6Hz),7.27(t,2H,J＝7.4Hz),7.01(t,1H,J＝7.2Hz),2.28(t,2H J＝7.2Hz),1.93(t,2H,J＝7.1Hz),1.53(m,4H),1.28(m,4H).

异羟肟酸B105：C₁₅H₂₁ClN₂O₄,MS(ES⁺)m/z:329.1265(M+H)⁺；¹HNMR(DMSO-d6,400MHz):δ＝10.33(s,1H),9.86(s,1H),8.65(s,1H),7.79(s,1H),7.42(d,J＝8.9Hz,1H),7.09(d,J＝8.9Hz,1H),3.81(s,3H),2.26(t,J＝7.4Hz,2H),1.94(t,J＝7.2Hz,2H),1.53(m,4H),1.28(m,4H)。

异羟肟酸B122:C₁₄H₁₈F₂N₂O₃,MS(ES⁺)m/z:301.1365(M+H)⁺；¹H NMR(DMSO-d₆,400MHz):δ10.33(s,1H),10.25(s,1H),8.66(s,1H),7.32(m,2H),6.87(m,1H),2.31(t,J＝7.5Hz,2H),1.94(t,J＝7.5Hz,2H),1.53(m,4H),1.28(m,4H)。

实施例4：

(1)实验细胞系，选用三种癌细胞：人皮肤黑色素瘤细胞(A375)，人肺癌细胞(A549)，人胃癌细胞(MGC80-3)。其中人皮肤黑色素瘤细胞(A375)在含10％胎牛血清的DMEM培养基中，用0.25％胰蛋白酶常规消化后传代。人肺癌细胞(A549)，人胃癌细胞(MGC80-3)在含10％胎牛血清的RPMI-1640(HyClone)培养基中，用0.25％胰蛋白酶常规消化后传代.

(2)将对数生长期的癌细胞消化成单个细胞后，人皮肤黑色素瘤细胞(A375)，人肺癌细胞(A549)以5×10⁴个/ml的密度接种于96孔板中，人胃癌细胞(MGC80-3)以2×10⁴个/ml的密度接种于96孔板中，每孔加入0.1ml的细胞悬液，在含5％CO₂的37℃培养箱中培养12小时，待细胞贴壁后，加入单独的异羟肟酸或异羟肟酸与维A酸类化合物的组合物处理，针对不同癌细胞给不同浓度和种类的药：对于人皮肤黑色素瘤细胞(A375)和人胃癌细胞(MGC80-3)，设置单独用药时异羟肟酸的浓度为4μmol。异羟肟酸与全反式维A酸或与13-顺维A酸组合用药时异羟肟酸的浓度设为2μmol，全反式维A酸和13-顺维A酸的浓度均为25μmol。对于人肺癌细胞(A549)，设置单独用药时异羟肟酸的浓度为8μmol，异羟肟酸与全反式维A酸或与13-顺维A酸联合用药时异羟肟酸浓度设为4μmol，全反式维A酸和13-顺维A酸的浓度均为25μmol。每个浓度设置3个复孔，在含5％CO₂的37℃培养箱中培养48小时。然后各孔加入MTT溶液20ul,在含5％CO₂的37℃培养箱中孵育4小时后，吸去培养液，每孔加入150μL DMSO，摇振均匀10分钟使甲瓒结晶充分溶解后，用酶标仪检测490nm处的吸光度值并计算抑制率。

表(Ⅱ)：对于人皮肤黑色素瘤细胞A375，使用不同的给药方式给药48小时后的抑制率

表(Ⅲ)：对于人胃癌细胞MGC80-3，使用不同的给药方式给药48小时后的抑制率

表(Ⅳ)：对于人肺癌细胞(A549)，使用不同的给药方式给药48小时后的抑制率

采用异羟肟酸单独用药时，药量为4μmol(人胃癌细胞MGC80-3，人皮肤黑色素瘤细胞A375)或8μmol(人肺癌细胞A549)，采用异羟肟酸与维生素A酸类化合物组合用药时，异羟肟酸的药量一律减半。

表Ⅱ，Ⅲ和Ⅳ的结果表明:

(1)不同结构的异羟肟酸与维生素A酸类化合物的组合物对同一癌细胞有不同的抑制率。

(2)在组合用药中，异羟肟酸的用药量已经减半，然而结果显示，组合物对同一癌细胞的抑制率都比异羟肟酸单独用药时的抑制作用强，其增效倍数从1.11至2倍多。

(3)同一异羟肟酸所组成的组合药物的增效倍数因癌细胞而异。

(4)其中异羟肟酸与维生素A酸类化合物所组成的组合药对胃癌和肺癌细胞抑制的辅助增效作用比较显著。

综合上述结果，对多种癌细胞而言，本发明所涉及的由异羟肟酸与维生素A酸类化合物所组成的组合物，其中异羟肟酸的用药量减少了一半，但其对癌细胞的抑制作用皆比异羟肟酸单独用药的抑制作用强。维生素A酸类化合物对异羟肟酸类化合物抑制癌细胞的增殖具有协同增效的作用。

Claims

1.一种由异羟肟酸类化合物和维A酸类化合物组合而成的药物，其特征在于：维A酸类化合物为式(I)或其在药物学上可用的盐：或者维A酸类化合物为式(II)或其在药物学上可用的盐：其中异羟肟酸类化合物与维A酸类化合物摩尔比为0.01-50:1-50；

异羟肟酸类化合物为下列结构或其在药物学上可用的盐：

2.根据权利要求1由异羟肟酸类化合物和维A酸类化合物组合而成的药物，其中维A酸类化合物为式(I)或式(II)的维A酸与无机酸、有机酸、无机碱、有机碱四者之一形成在药物学上可用的盐：

3.根据权利要求1所述的药物，所述的组合药物中的维A酸类化合物选自:

全反式维A酸：

13-顺维A酸：

4.根据权利要求1或3所述的药物，其特征在于，在制备抑制和/或治疗人胃癌的组合药中，所述的异羟肟酸类化合物和维A酸类化合物的摩尔比为0.1-10:5-25。

5.根据权利要求1或3所述的药物，其特征在于，在制备抑制和/或治疗人肺癌的组合药中，所述的异羟肟酸类化合物和维A酸类化合物的摩尔比为0.1-10:10-50。

6.根据权利要求1或3所述的药物，其特征在于，在制备抑制和/或治疗人恶性黑色素瘤的组合药中，所述的异羟肟酸类化合物和维A酸类化合物的摩尔比为0.1-10:5-25。

7.权利要求1或2或3所述的药物在制备治疗癌症的药物中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，癌症包括结肠癌，直肠癌，宫颈癌或卵巢癌。

9.权利要求1或2或3所述的药物在制备抑制癌细胞增殖的药物中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其中癌细胞包括人黑色素瘤细胞A375，人肺癌细胞A549，人胃癌细胞MGC80-3，人食管癌细胞TE-1，人大细胞肺癌细胞H460，人肝癌细胞HepG2，人乳腺癌细胞MCF-7或人胰腺癌细胞PANC-1。