CN1041753A

CN1041753A - 一种新型苯醌化合物，其制备方法及含该化合物的放射增敏剂

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Publication number: CN1041753A
Application number: CN 88109119
Authority: CN
Inventors: 李德华; 吴寿金; 王士贤; 匡朴
Original assignee: TIANJIN INSTITUTE OF MEDICAL AND PHARMACEUTICAL SCIENCE
Current assignee: TIANJIN INSTITUTE OF MEDICAL AND PHARMACEUTICAL SCIENCE
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1990-05-02
Anticipated expiration: 2003-10-07
Also published as: CN1026103C

Abstract

一种具有下例结构的新型苯醌化合物，其制备方法，及含该化合物的放射增敏剂。式中R₁是17至19个碳原子的烷基或链烯基，R₂是氢或羟基。这类化合物用于疾病，特别是肿瘤的放射治疗时呈现良好的增敏作用，并且毒性低，可用做治疗肺癌，食管癌及头颈部表浅转移癌等的放射增敏剂。

Description

本发明叙述了一种新型苯醌化合物，其制备方法，及含有该化合物的放射增敏剂。

目前人们研究的放射增敏剂多为化学合成物，其中临床观察最多的是硝基咪唑类化合物。但这类化合物的临床疗效尚不能肯定。而且由于这类化合物（如咪嗦哒唑）在不同程度上具有一定的神毒性而使其进一步的研究受到影响。

本发明人曾于1980年在《化学学报》第二期和1981年在《化学学报》第八期及而后的其它期刊上分别报道了可用做放射增敏剂的6-甲氧基-2-△^10′顺十七烯-1，4-苯醌化合物（Iq7611）。该化合物用于放射治疗某些癌症时有明显的增敏作用，引起人们的广泛重视。

本发明人经进一步研究又发现了另外一类从天然植物中提取出来的苯醌化合物，这类化合物也可用做治疗疾病，特别是癌症的放射增敏剂，疗效很好，并且毒性低。

因此本发明的目的是提供一类新的苯醌化合物。

本发明另一目的是提供制备这类新型苯醌化合物的方法。

本发明还有一个目的是提供一种含上述化合物的放射增敏剂及其使用方法。

本发明的新型苯醌化合物具有下述结构：

式中R₁表示17至19个碳原子的烷基或链烯基，R₂表示氢或羟基。但是当R₂是氢时，R₁不是△^10′-顺十七烯基。

在上述通式中，甲氧基可以是乙氧基或丙氧基，它也可以在醌环的3位或5位上。当R₂是氢时，R₁为烷基较好;当R₂为羟基时，R₁为链烯基较好。这里推荐的是当R₂是氢时，R₁是十七烷基和R₂是羟基时，R₁是△^10′-顺十九烯基的两种化合物。它们的结构式如下：

本发明的化合物是从天然植物中得到的。这种植物属鸢尾科，其中以中国传统中药马蔺子为佳。

本发明方法取自马蔺种子的种皮，经过溶剂处理则可得到本发明化合物。

其中的溶剂可以是有机溶剂，如醇类（例如乙醇，丙醇），醚类（例如乙醚），酯类（如乙酸乙酯），烷烃（例如己烷），囟代烷烃（如氯仿）和芳烃（如苯）等;也可以是无机溶剂，例如碱水溶液，具体例子有碳酸钠和碳酸钾等第Ⅰ主族金属碳酸盐水溶液。

溶剂处理的方法可以采用任何本领域技术人员所熟知的提纯或回收方法，例如用上述溶剂萃取，或在溶剂中蒸馏，或者在溶剂中浸泡。具体例子有用有机溶剂在回流温度下提取马蔺种皮，然后将处理后的液体浓缩，再在有机溶剂（如石油醚或乙醇）中加热溶解。经色谱柱层析提纯，多次结晶，则得到纯的本发明化合物。当用上述碳酸盐水溶液浸泡时，该溶液的浓度一般约为0.5～5%（重量），较好为0.5～2%（重量）;然后再用有机溶剂提取，经多次结晶则可得到纯的本发明产品。

上述苯醌类化合物对放射治疗某些疾病，特别是肿瘤具有良好的增敏作用。尤其对肺癌，食管癌和头颈部表浅转移癌进行放射治疗时的增敏作用更为显著。研究证明，这类化合物不仅毒性小，还可增强病患者的免疫功能。

本发明化合物可制成增敏剂加以使用。按照本领域中熟知的药剂配制方法，将有效量的本发明化合物与可药用赋形剂和/或溶剂进行混合，则可制成本发明的增敏剂，剂型可以是散剂，片剂，胶囊剂，微囊剂，滴丸，乳剂以及栓剂等。在接受放射治疗时，患者可经口服，注射或肛门给药等方式服用本发明增敏剂。服药方式没有特殊限制。另外，治疗时的放射源可依不同情况（如疾病种类，病情严重程度）而定，可采用本领域中的技术人员所熟知的用于治疗的放射源，如“钴60”或直线加速器照射仪。

将本发明化合物用做化疗时的增敏剂也是具有前景的。

本发明化合物的制备方法和在放射治疗肿瘤时增敏剂的良好增敏作用将由下述制备实施例和试验进一步说明。

实施例1

6-甲氧基-2-十七烷基-1，4-苯醌的制备

方法（1）

将马蔺种子皮粉碎，用乙醚回流提取三次，合并提取液。浓缩后得棕色浸膏、将浸膏用石油醚-乙醚（6∶4）加热溶解，经中性氧化铝柱层析，用上溶液洗脱，收集其黄色色带部份的洗脱液，浓缩至小体积，在10℃放置过夜，析出黄色结晶。再用石油醚反复重结晶，得熔点为88～89℃黄色针状结晶。

（分析）C₂₄H₄₀O₃，

计算值：C，76.55;H，10.71，

实测值：C，76.42;H，10.69。

UV.λ^EtoH _maxnm（log ε）：193（3.48），267（4.21），364（2.99）

IR ν^kBr _maxcm^-1：1680，1650，1623，1595（S，C＝O，C＝C），2840（m，OCH₃），720[m，-（CH₂）n]

¹HNMR（90MC，TMS内标，CCl₄）δppm：

6.34（1H，m，C₃-芳氢），5.75（1H，d，J_3.5＝2.5Hz，C₅-芳氢）

3.85（3H，S，OCH₃），2.36（2H，m，C＝CCH₂），

1.25[3OH，S，-（CH₂）^- ₁₅]，0.88（3H，t，J＝5Hz-CH₃）。

MS（m/z）：376（M⁺），348（M-28），193，179，166，154，153，139，125。

方法（2）

将马蔺子种皮粗粉用80～95%工业乙醇在90℃左右温度下加热，回流提取二次，每次4小时。乘热过滤后，合并二次提取的滤液，减压浓缩。将浓缩液通过装有5～10倍量的工业氧化铝的布氏漏斗中，抽滤，乙醇冲洗，减压浓缩。0℃以下冷冻，析出土黄色粗晶，再过滤，粗晶用石油醚热解，8～12℃下放置12小时后，析出结晶。用石油醚反复结晶，则得到纯的标题化合物。

实施例2

6-甲氧基-3-羟基-2-△^10′顺十九烯-1，4-苯醌的制备

方法（1）

马蔺子种皮粗粉用乙醚回流提取三次，合并提取液，浓缩至小体积后置于分液漏斗中，用1%碳酸钠水溶液提取六次，合并碱液，加10%盐酸至pH＝3～4，乙醚提取三次，合并乙醚液，水洗至中性，加无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，回收乙醚。浓缩液冷冻析出粗晶，再用石油醚重结晶多次，得橙红色针状结晶，熔点79.5～80.5℃。

（分析）C₂₆H₄₂O₄，

计算值：C，74.60;H，10.11，

实测值：C，74.12;H，10.27。

UV λ^EtoH _maxnm（log ε）：206（4.08），288（4.35，2-羟基-5-甲氧基对苯醌结构）

IR ν^KBr _maxcm^-1：3325（S，OH），2840（m，OCH₃）1660，1630，1590（S，C＝O，C＝C），1200（C-O-C），720[m，-（CH₂）n-]。

¹HNMR（90MC，TMS内标，CCl₄）δppm：

7.16（1H，S，OH，加D₂O后消失），5.76（1H，S，C₅-芳氢），5.25（2H，m，J＝5Hz，CH＝CH），3.85（3H，S，OCH₃），2.36（2H，m，C＝CCH₂），1.95（4H，m，CH₂CH＝），1.25[26H，S，（CH₂）₁₃]，0.88（3H，t，J＝5Hz，CH₃）。

MS（m/z）：418（M⁺），292（M-26），364，169，168，156，153，139，

方法（2）

将中药马蔺子直接用0.5～2%碳酸钠水溶液浸泡5～6次，每次浸泡24小时。然后过滤，合并各次滤液。加10%HCl调至pH值为3～4，用氯仿提取三次，合并各次提取液，水洗至中性。再用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，冷冻析出粗晶。用石油醚多次重结晶，得纯的标题化合物，为橙黄色针状结晶。

放射增敏试验

MDQ和MDHQ对离体培养的人宫颈癌Hela细胞的放射增敏试验

实验用人宫颈癌Hela细胞，培养液为含10%小牛血清的1640溶液，37℃温箱培养，细胞在玻璃瓶内单层贴壁生长。参照Puck和Marcus（1956）方法，取对数生长期的细胞，经消化稀释成不同浓度的单个细胞悬液2ml接种在25ml培养瓶中，37℃培养10天后，在培养瓶壁上形成集落，经甲醇固定，Giemsa染色处理，用集落计数器CDP-1000（日本东海医理科产）计数每瓶的集落数，计算细胞存活率。接种效率（PE）稳定于60～85%之间。

MDQ和MDHQ不溶于水，故采用二甲基亚砜（DM SO）（天津化学试剂厂产，色谱纯）作助溶剂，药物浓度为0.1mM（分别为37.6和41.8μg/ml），药物作用3小时，照射时细胞接触药物，药物作用后更换新鲜培养液置温箱培养。用Sharp MZ-80B₂计算机对实验数据作多靶单次击中模型（方程式1）和分子模型（方程式2）的拟合计算分析，求得细胞存活曲线参数和相应的理论存活曲线。S=1-(1-e^-D/Do)ⁿ（方程式1）S=e^-p(αD+βD2)（方程式2）两式中S是细胞存活率，D是吸收剂量，方程式（1）中的Do是细胞存活率每降低l/e所需要的照射剂量，n是外推数;方程式（2）中α值与一次剂量造成DNA分子双链断裂有关，多影响存活曲线的指数下降部分，β值与两次剂量造成DNA分子双链断裂有关，多影响存活曲线肩区的大小，P是未被修复的DNA分子双链断裂造成细胞死亡的比例系数。用计算机求出上述方程计算值与实验测定值的绝对偏差（残差），以残差平方和为目标函数，本文拟合实验数据时，规定目标函数＜0.5的拟合方程为选定方程。

目标函数绝对偏差｜S-So｜中的S为实验测定值，So为理论计算值。

MDQ和MDHQ对Hela细胞的放射增敏作用观察指标为药物在不同照射剂量下对细胞存活率的影响。单独给0.1mM MDQ和MDHQ作用3小时造成细胞存活率降低不超过10%。对细胞存活率与照射剂量关系的实验数据作多靶单次击中模型和分子模型的拟合计算得出的细胞存活曲线参数（表1）;表示药物放射增敏作用的细胞存活曲线（图1）;表示二甲基亚砜对放射敏感性影响的细胞存活曲线（图2）。表1中Do值表示细胞群体平均致死剂量。分析不同存活曲线的Do值，即可得出药物在不同条件下对细胞存活的影响，为此将各组存活曲线的Do值进行比较（表2）。从多靶单次击中模型的观点看，由表2可知：1.单独照射组和DM SO加照射组的氧增比分别为2.97和2.91，说明本实验条件得到的是乏氧细胞模型。2.有氧和乏氧条件下DM SO加照射组和单照射组Do比值分别为1.10和1.08，二者仅相差0.02，说明DM SO在有氧条件下或氮气条件下都表现出对Hela细胞近似相同的保护作用，因此助溶剂DM SO的存在不会影响MDQ和MDHQ的实验结果。3.乏氧条件DM SO加照射组和MDQ加照射组及MDHQ加照射组的Do比值分别为2.02和2.06，即乏氧条件下MDQ及MDHQ使Hela细胞对照射的增敏作用分别为102%和106%，表明二者均为乏氧细胞放射增敏剂。它们的增敏作用比I_q7611的增敏作用（68%）高。从分子模型的观点来看，由表1可知，在乏氧条件下，MDQ及MDHQ与试剂对照组的Pa比值分别为1.19和1.17，Pβ比值分别为3.70和4.15，MDQ及MDHQ的α、β值均有提高。

附图1说明了MDQ，MDHQ对Hela细胞放射敏感性的影响。其中a为多靶单次击中模型存活曲线，b为分子模型存活曲线，其它符号的含义如下：

○：DMSO+照射（氮气） ▲：MDQ+照射（氮气）

■：MDHQ+照射（氮气）

附图2说明了二甲基亚砜对Hela细胞放射敏感性的影响，其中a为多靶单次击中模型存活曲线，b为分子模型存活曲线。其它符号的含义如下：

△：单独照射（空气） ▲：单独照射（氮气）

□：DMSO+照射（空气） ■：DMSO+照射（氮气）

表 1

Hela细胞存活曲线参数

注：表中D_Y＝D_oXL_nN代表存活曲线的肩宽

表 2

毒性试验

对小鼠一次腹腔注射MDQ的急性LD₅₀为212.69mg/kg。该LD₅₀比一次腹腔注射Iq7611的急性LD₅₀（25.4mg/kg）的毒性为低，而且在相同剂量下MDQ与MDHQ的增敏作用也高，所以它们的安全使用范围比Iq7611更大。

Claims

1、一种具有下列结构式的新型苯醌化合物，

式中R₁是17至19个碳原子的烷基或链烯基，R₂是氢或羟基，但是当R₂是H时，R₁不是△¹⁰-顺十七碳烯基。

2、根据权利要求1的化合物，其中R₁为十七烷基，R₂为氢。

3、根据权利要求1的化合物，其中R₁为△^10′-十九烯基，R₂为羟基。

4、一种制备具有下列结构的新型苯醌化合物的方法，

式中R₁是17至19个碳原子的烷基或链烯基，R₂为氢或羟基，但是当R₂是H时，R₁不是△^10′-顺十七碳烯基。

该方法包括以马蔺子为原料，用溶剂进行处理。

5、根据权利要求4的方法，其中的溶剂是有机溶剂或第Ⅰ主族金属的碳酸盐水溶液。

6、根据权利要求5的方法，其中用有机溶剂处理时的温度为溶剂的回流温度。

7、根据权利要求5的方法，其中用水溶液处理是将原料浸泡在水溶液中。

8、根据权利要求7的方法，其中水溶液的浓度为0.5～5%（重量）。

9、根据权利要求4的方法，其中还包括在溶剂处理后，将产品分离和结晶，以使其纯化。

10、一种用于治疗疾病的放射增敏剂，它含有权利要求1所定义的一种或多种化合物以及可药用的赋形剂和/或溶剂。