CN104548121A - 水溶性聚合物-雷公藤甲素结合物 - Google Patents

Abstract

水溶性聚合物-雷公藤甲素的结合物(I)，其中，P为溶性聚合物；D为雷公藤甲素；Z为连接基团。该结合物提高了雷公藤甲素的溶性，降低其毒性并延长了其在生物体中的循环半衰期。

Description

水溶性聚合物 - 雷公藤甲素结合物

技术领域

本发明涉及聚谷氨酸或其衍生物、人血清白蛋白与雷公藤甲素的结合物以及包含该结合物的药物组合物。

背景技术

雷公藤（Tripeterygium wilfordii）又名黄藤、黄藤木、典蜡藤、断肠草等，为卫茅科雷公藤属植物。本属植物在我国共有三种，产于浙江、湖南、安徽、福建、台湾等省，主要分布在长江中下游地区。主要药用部分是根，具有活血化癖、清热解毒、消肿散结、杀虫止血等功效，但有毒。近几年来国内外专家学者对其研究较多，通过研究发现雷公藤具有很多药理作用，如抗炎、抗菌、免疫抑制、抗生育、抗肿瘤等，目前己广泛应用于治疗类风湿性关节炎、肾炎、红斑狼疮及各种皮肤病，均取得良好的疗效。

在雷公藤的各种成分中，二萜类化合物药效最强，雷公藤属植物所含二萜化合物，属松香烷型，多数具有α，β-不饱和内酯结构，有文献研究认为雷公藤中抗炎和免疫抑制活性成分主要是三环氧二萜类化合物，据研究报道正是α，β-不饱和醛酮内酯环导致此类物质具有生理活性。二菇类化合物主要包括雷公藤内酯醇，又名雷公藤甲素（triptolede）、雷公藤内酯二醇，又名雷公藤乙素（tripdiolide）、雷公藤内酯三醇（triptriolide）、雷公藤氯内酯醇（tripcheorolide）、雷公藤酮（triptonide）等。目前研究较多的是雷公藤甲素，它具有显著的抗炎、抗肿瘤、抗生育及免疫调节作用。

雷公藤毒性较大，有一定的毒副作用。雷公藤甲素，也叫雷公藤内酯醇，是研究最多的成分，它是治疗肿瘤的主要有效成分之一，亦是主要有毒成分。雷公藤甲素纯品为白色柱状结晶，几乎不溶于水。这些缺点大大妨碍了雷公藤在临床应用方面的进一步推广。在提高雷公藤提取物水溶性的同时，降低其毒性，提高药物的药理学半衰期，增强其稳定性及到达靶部位的几率，改变给药途径和改善生物利用度，和水溶性高分子聚合物键合成为本发明的目的。

聚谷氨酸（Polyglutamic acid，PGA）最早发现于1937年。研究人员在炭疽芽胞杆菌与糖化菌的细胞荚膜中发现PGA，是某些微生物荚膜的主要成分之一。之后在枯草芽胞杆菌和纳豆杆菌中也发现PGA。PGA是由谷氨酸单元以肽键的形式缩合而成的一种类多肽分子。

PGA具有以下突出的优点：（1）生物可降解性，PGA在体内可被溶酶体降解为内源性谷氨酸而直接被生物体吸收；（2）易修饰性， PGA主链上大量羧基易于修饰、易于和药物结合；（3）增溶性， PGA可以增加药物的溶解度和稳定性。PGA这些特性使得它成为了一种非常理想的药物载体。

人血清白蛋白（Human Serum Albumin，HSA）是人血浆中最丰富的蛋白。其具有安全无毒、可生物降解、生物相容性好等优点，可作为理想的药物载体。2005年美国FDA批准白蛋白结合紫杉醇纳米粒注射混悬液上市后，人血清白蛋白作为新型药物载体日益引起人们的关注。HSA具有很多活性氨基，应用HSA表面的活性基团与药物偶联，在体内酶的作用下连接的化学键缓慢断裂，可以实现缓释、提高药物溶解性、靶向性等目的。

因此，本发明的目的是通过化学方法用聚谷氨酸、人血清白蛋白等水溶性聚合物与雷公藤提取物结合，由此提高雷公藤提取物的溶解性，降低其毒性，延长雷公藤提取物在生物体中的循环半衰期，以保证适当的药物浓度和提供缓释功能。

发明内容

按照本发明的一个方面，提供了通式(I)的水溶性聚合物-雷公藤甲素结合物：

(I)

其中：

P为水溶性聚合物，选自由α-聚谷氨酸、γ-聚谷氨酸、人血清白蛋白所组成的组；

n是一整数，最大不超过P上的端基活性官能团数；

Z为连接基团，选自由酯基、碳酸酯和氨基酸酯基组成的组；

D为雷公藤雷公藤甲素。

在本发明的优选实施方案中，聚谷氨酸优选γ-聚谷氨酸。

在本发明的优选实施方案中，所述的结合物为以下通式表示的水溶性聚合物-雷公藤甲素结合物：

其中：

P为水溶性聚合物，优选γ-聚谷氨酸和人血清白蛋白；

n是一整数，最大不超过P上的端基活性官能团数。

Z为连接基团，选自由酯基、碳酸酯和氨基酸酯基组成的组；

根据本发明，其提供包含上述结合为的药物组合物。

本发明的一个优点是通过水溶性聚合物的改性可对雷公藤甲素的结合药物提供保护，提高了其稳定性和水溶性，降低了毒性，并延长了雷公藤活性提取物在生物体中的循环半衰期，保证了适当的药物浓度和提供缓释功能。

具体实施方式

本发明的结合物可如下制备：雷公藤甲素上的羟基直接与聚谷氨酸上的羧基结合；或先对雷公藤甲素进行改性（如与氨基酸），然后再与聚谷氨酸或HSA结合；或先对雷公藤甲素进行改性（如与丁二酸酐结合），然后再与HSA结合。

现在以γ-聚谷氨酸作为聚谷氨酸的例子进行说明。但应理解的是，本发明的聚谷氨酸并不仅限于γ-聚谷氨酸，还可使用α-聚谷氨酸。

α-聚谷氨酸和γ-聚谷氨酸的结构式可如(III)～(VI)所示：

(III)

(VI)

n为任何整数，表征其聚合度。

对聚谷氨酸而言，一般采用分子量予以表示，只要使形成结合物的聚谷氨酸的分子量为10,000～60,000道尔顿，这相当于，n为大约75～385。更优选为，l为75、153、230、308和385，这分别相应于分子量为10,000、20,000、30,000、40,000和5,0000。由于通常由其平均分子量而非自重复单元限定的起始聚谷氨酸化合物的潜在不均一性，优选用分子量表征聚谷氨酸聚合物，而不是用整数n表示聚乙二醇聚合物中的自重复单元。各种分子量的起始聚谷氨酸化合物可以通过本领域中的已知方法制备或者可以从商业来源得到。

雷公藤甲素（betulinic acid）的化学结构如下所示：

雷公藤甲素（triptolede）

结构中包含羟基，可以通过酯基与聚谷氨酸结合，以达到对药物分子的有效保护和合理利用。酯基在生物体中可以通过生物降解的方式释放出药物活性成分。

本发明的水溶性聚合物-雷公藤甲素结合物可以以纯化合物形式或适宜的药物组合物进行给药，还可采用任何可接受的给药方式或用于类似用途的试剂进行。因此，本发明的另一个方面是提供包含所述结合物的药物组合物。

采用的给药方式可选择通过口、鼻内、直肠、透皮或注射给药方式，其形式为固体、半固体、冻干粉或液体药剂形式给药，例如，片剂、栓剂、丸剂、软和硬明胶胶囊剂、散剂、溶液剂、混悬剂或气雾剂等，优选采用适用于精确剂量的简单给药的单元剂量形式。组合物可包含常规药用载体或赋形剂和作为活性成分（一种或多种）的本发明的结合物，此外，还可包含其它药剂、载体、辅剂等。

通常，根据所需给药方式，药学上可接受的组合物将包含约1至约99重量%的本发明结合物、以及99至1重量%的适宜的药用赋形剂。优选组合物包含约5至75重量%的本发明结合物，其余为适宜的药用赋形剂。

优选的给药途径是注射给药，采用常规日剂量方案，该方案可根据疾病的严重程度进行调整。本发明的结合物或其药学上可接受的盐也可配制成注射用剂，例如使用约0.5至约50%的活性成分分散于可采用液体形式给药的药用辅剂中，实例为水、盐水、含水葡萄糖、甘油、乙醇等，从而形成溶液剂或混悬剂。

可采用液体形式给药的药物组合物例如可通过溶解、分散等手段将本发明的结合物（约0.5至约20%）和选择性存在的药用辅剂溶解、分散于载体中，载体的实例为水、盐水、含水葡萄糖、甘油、乙醇等，从而形成溶液剂或混悬剂。

如果需要的话，本发明的药物组合物还可包含少量的辅助物质，如润湿剂或乳化剂、pH缓冲剂、抗氧化剂筹，例如：柠檬酸、脱水山梨醇单月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯、丁基化羟基甲苯等。

该类剂型的实际制备方法是本领域的技术人员公知的或者显而易见的，例如可参见Remingtono Pharmaceutical Sciences，第18版，（Mack Publishing Company, Easton，Pennsylvania，1990）。无论如何，按照本发明的技术，所使用的组合物将含有治疗有效量的本发明结合物，以用于治疗相应的疾病。

实施例1

α-聚谷氨酸-雷公藤甲素结合物(1)的合成。50毫克雷公藤甲素，0.2克α-聚谷氨酸(Mw 30,000)溶于10毫升无水N,N-二甲基甲酰胺中，再添加30毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，5毫克4-二甲氨基吡啶，室温搅拌，反应过夜。溶液中加入30毫升氯仿中，过滤得到固体，溶于NaHCO₃饱和溶液，透析，产物冷冻干燥。得到α-聚谷氨酸-雷公藤甲素结合物(1)。

(1)

实施例2

γ-聚谷氨酸-雷公藤甲素结合物(2)的合成：50毫克雷公藤甲素，0.2克γ-聚谷氨酸(Mw 30,000)溶于10毫升无水N,N-二甲基甲酰胺中，再添加30毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，5毫克4-二甲氨基吡啶，室温搅拌，反应过夜。溶液中加入30毫升氯仿中，过滤得到固体，溶于NaHCO₃饱和溶液，透析，产物冷冻干燥。得到γ-聚谷氨酸-雷公藤甲素结合物(2)。

(2)

实施例3

γ-聚谷氨酸-甘氨酸-雷公藤甲素结合物(3)的合成：50毫克雷公藤甲素，50毫克Boc-甘氨酸溶于10毫升无水二氯甲烷中，0 °C下加入50毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，10毫克4-二甲氨基吡啶，搅拌溶解2小时，产物依次用10毫升0.5%的碳酸氢钠洗两次，10毫升水洗一次，10毫升0.1N的盐酸溶液洗两次，10毫升饱和食盐水洗一次，最后用无水硫酸镁干燥，过滤除去不溶物，溶液真空干燥，将得到固体溶于5毫升4M的二恶烷盐酸溶液，室温搅拌反应1小时，加入50毫升乙醚，滤出固体并溶于10毫升二氯甲烷中，使用饱和碳酸氢钠将pH调为2.5，将有机相用无水碳酸镁干燥，在将产物溶于5毫升二氯甲烷用50毫升乙醚洗出，得到固体。将所得固体与0.2克γ-聚谷氨酸(Mw 30,000)溶于10毫升无水N,N-二甲基甲酰胺中，再添加30毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，5毫克4-二甲氨基吡啶，室温搅拌，反应过夜。溶液中加入30毫升氯仿中，过滤得到固体，溶于NaHCO₃饱和溶液，透析，产物冷冻干燥。得到γ-聚谷氨酸-雷公藤甲素结合物(3)。

(3)

实施例4

γ-聚谷氨酸-蛋氨酸-雷公藤甲素结合物(4)的合成：50毫克雷公藤甲素，70毫克Bsmoc-蛋氨酸溶于10毫升无水二氯甲烷中，0 °C下加入50毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，10毫克4-二甲氨基吡啶，搅拌溶解2小时，产物依次用10毫升0.5%的碳酸氢钠洗两次，10毫升水洗一次，10毫升0.1N的盐酸溶液洗两次，10毫升饱和食盐水洗一次，最后用无水硫酸镁干燥，过滤除去不溶物，溶液真空干燥，将到固体溶于10毫升无水二氯甲烷中，加入30毫克4-哌啶基哌啶，室温搅拌反应5小时，然后用10毫升0.1N的盐酸溶液洗两次，将有机相用无水硫酸镁干燥过滤，真空干燥，得到固体。将所得固体与0.2克γ-聚谷氨酸(Mw 30,000)溶于10毫升无水N,N-二甲基甲酰胺中，再添加30毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，5毫克4-二甲氨基吡啶，室温搅拌，反应过夜。溶液中加入30毫升氯仿中，过滤得到固体，溶于NaHCO₃饱和溶液，透析，产物冷冻干燥。得到γ-聚谷氨酸-蛋氨酸-雷公藤甲素结合物(4)。

v

(4)

实施例5

γ-聚谷氨酸-肌氨酸-雷公藤甲素结合物(5)的合成：50毫克雷公藤甲素，45毫克Boc-肌氨酸溶于10毫升无水二氯甲烷中，加入50毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，10毫克4-二甲氨基吡啶，0 °C下搅拌溶解1小时后升至室温继续反应1小时。产物依次用10毫升0.5%的碳酸氢钠洗两次，10毫升水洗一次，10毫升0.1N的盐酸溶液洗两次，10毫升饱和食盐水洗一次，最后用无水硫酸镁干燥，过滤除去不溶物，溶液真空干燥，得到固体。将所得固体溶于10毫升二氯甲烷中，加入6毫升三氟乙酸，室温搅拌反应1小时，然后用10毫升0.1N的盐酸溶液洗两次，将有机相用无水硫酸镁干燥过滤，真空干燥，得到固体。将所得固体与0.2克γ-聚谷氨酸(Mw 30,000)溶于10毫升无水N,N-二甲基甲酰胺中，再添加30毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，5毫克4-二甲氨基吡啶，室温搅拌，反应过夜。溶液中加入30毫升氯仿中，过滤得到固体，溶于NaHCO₃饱和溶液，透析，产物冷冻干燥。得到γ-聚谷氨酸-肌氨酸-雷公藤甲素结合物(5)。

(5)

实施例6

γ-聚谷氨酸-丙氨酸-雷公藤甲素结合物(6)的合成：50毫克雷公藤甲素，50毫克Boc-丙氨酸溶于10毫升无水二氯甲烷中，加入50毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，10毫克4-二甲氨基吡啶，0 °C搅拌溶解反应1小时，升至室温继续反映1小时。产物依次用10毫升0.5%的碳酸氢钠洗两次，10毫升水洗一次，10毫升0.1N的盐酸溶液洗两次，10毫升饱和食盐水洗一次，最后用无水硫酸镁干燥，过滤除去不溶物，溶液真空干燥，将到固体溶于10毫升无水二氯甲烷中，加入30毫克4-哌啶基哌啶，室温搅拌反应5小时，然后用10毫升0.1N的盐酸溶液洗两次，将有机相用无水硫酸镁干燥过滤，真空干燥，得到固体。将所得固体与0.2克γ-聚谷氨酸(Mw 30,000)溶于10毫升无水N,N-二甲基甲酰胺中，再添加30毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，5毫克4-二甲氨基吡啶，室温搅拌，反应过夜。溶液中加入30毫升氯仿中，过滤得到固体，溶于NaHCO₃饱和溶液，透析，产物冷冻干燥。得到γ-聚谷氨酸-丙氨酸-雷公藤甲素结合物(6)。

(6)

实施例7

人血清白蛋白-雷公藤甲素结合物(7)的合成：50毫克雷公藤甲素，100毫克丁二酸酐、5毫克二甲氨基吡啶，加入1毫升无水吡啶、0.5毫升三乙胺，隔绝空气，室温反应过夜。反应完毕，加入30毫升纯水中，盐酸调节pH至酸性。10毫升二氯甲烷萃取2次，合并萃取液，减压蒸馏，真空干燥得到固体。将所得固体荣誉0.5毫升乙腈中，并加入50毫克1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、25毫克N-羟基苯并三唑，将此液体缓慢滴入溶有100毫克人血清白蛋白的硼酸盐缓冲液（pH 6.1）中，搅拌，0 °C下反应24小时。将反应液离心除去不容物，将溶液冷冻干燥。得到人血清白蛋白-雷公藤甲素结合物(7)。

(7)

Claims (4)

1.通式(I)的水溶性聚合物-雷公藤甲素结合物：

(I)

其中：

P为水溶性聚合物，选自由α-聚谷氨酸、γ-聚谷氨酸、人血清白蛋白所组成的组；

n是一整数，最大不超过P上的端基活性官能团数；

Z为连接基团，选自由酯基、碳酸酯和氨基酸酯基组成的组。

2.如权利要求1所述的结合物，其中所述聚谷氨酸的分子量在10,000～60,000道尔顿之间。

3.如权利要求1的结合物，其中，所述的结合物具有如下通式：

。

4.如权利要求1所述的结合物，其中，所述的结合物选自由：

α-聚谷氨酸-雷公藤甲素结合物(1)；

γ-聚谷氨酸-雷公藤甲素结合物(2)；

γ-聚谷氨酸-甘氨酸-雷公藤甲素结合物(3)；

γ-聚谷氨酸-蛋氨酸-雷公藤甲素结合物(4)；

γ-聚谷氨酸-肌氨酸-雷公藤甲素结合物(5)；

γ-聚谷氨酸-丙氨酸-雷公藤甲素结合物(6)；

人血清白蛋白-雷公藤甲素结合物(7)；

组成的组。