CN105452265B - 用于治疗肿瘤性疾病尤其具有高her2蛋白水平的肿瘤性疾病的他莫昔芬衍生物 - Google Patents

用于治疗肿瘤性疾病尤其具有高her2蛋白水平的肿瘤性疾病的他莫昔芬衍生物 Download PDF

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Abstract

本发明的主题是新颖的他莫昔芬的脂肪族三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E/Z异构体，其中脂肪族链为烷基或烯基，以及它们相应的叔胺盐和/或它们的混合物(MitoTAX)。他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物具有通式(I)，其中n＝8至12以及其中Z选自有机盐或无机盐的组。他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物具有通式IA，其中n＝6至10以及其中Z具有以上所述含义。这些化合物可用于治疗肿瘤性疾病，尤其是具有高HER2蛋白水平的那些疾病。根据本发明的用于治疗肿瘤性疾病的药物含有具有通式(I)和/或IA的他莫昔芬的脂肪族三苯基鏻衍生物的至少一种E/Z异构体或它们相应的叔胺盐。

Description

用于治疗肿瘤性疾病尤其具有高HER2蛋白水平的肿瘤性疾病 的他莫昔芬衍生物
技术领域
本发明涉及用于治疗肿瘤性疾病，尤其具有高HER2(人表皮生长因子受体2)蛋白水平的肿瘤的新颖的靶向线粒体的他莫昔芬衍生物，其影响细胞的自发分裂和肿瘤生长。
背景技术
分子医学的最新进展导致肿瘤性疾病的诊断和治疗的某些改善。尽管取得部分成功，但是这些病理仍是相当大的挑战。对于某些类型的癌症，在一些病例中当前疗法因多种原因而失败。一方面，这是肿瘤细胞的固有抗性，它们具有不断突变和治疗逃避的能力，另一方面，也是肿瘤环境的异质性(Hanahan D,Weinberg RA.Hallmarks of cancer:thenext generation.Cell 2011；144:646-674)。显示出，从它们的基因组图谱来看，相同类型的肿瘤对于个体受试者高度不同(Jones S等Core signalling pathways in humanpancreatic cancers revealed by global genomic analyses.Science 2008；321:1801-1806.Parsons DW等An integrated genomic analysis of human glioblastomamultiforme.Science 2008；321.1807-1812.)，这表明对所谓的“个人”治疗的必要性。甚至更大的一个问题是在同一肿瘤中突变的异质性，如近期肾瘤所表明(Gerlinger M等Intratumor heterogeneity and branched evolution revealed by multiregionsequencing.N Engl J Med 2012；366:883-892.)，对于其它类型的肿瘤也可预期到这种情况。为此，需要寻找新颖方法和不变的介入点，这些介入点对于肿瘤中所有或大多数恶性细胞是常见的并优选地影响肿瘤细胞的基本功能。看起来，该介入点可为线粒体，即对产生细胞中所有生理和病理过程所必要的能量重要的细胞器。虽然肿瘤细胞大部分使用所谓的有氧糖酵解来产生能量，但是线粒体呼吸(即，与ATP形成相关的耗氧)为大多数(不是所有)类型的肿瘤所固有的(Ralph SJ等The causes of cancer revisited:"mitochondrialmalignancy"and ROS-induced oncogenic transformation-why mitochondria aretargets for cancer therapy.Mol Aspects Med 2010；31:145-170.)。
具有抗癌活性的物质组以名称“靶向线粒体抗癌物(mitocans)”(衍生自“线粒体和癌症”)定义(Neuzil J等Molecular mechanism of 'mitocan'-induced apoptosis incancer cells epitomizes the multiple roles of reactive oxygen species andBcl-2 family proteins.FEBS Lett 2008；580:5125-5129.Neuzil J等Classificationof mitocans,anti-cancer drugs acting on mitochondria.Mitochondrion 2013；13:199-208.)。根据它们活性的分子机理，将这些物质分成几类。这些为：(1)己糖激酶抑制剂；(2)靶向Bcl-2家族蛋白的制剂；(3)用作硫醇抑制剂的氧化还原-活性剂；(4)靶向VDAC和ANT蛋白的制剂；(5)靶向电子氧化还原链的制剂；(6)靶向线粒体内膜的亲脂类；(7)靶向克雷伯氏循环的制剂；(8)靶向线粒体DNA的制剂；(9)不属于这些类的制剂。这些制剂以及它们的标靶的实例在图1中给出。
乳腺癌是一种肿瘤性疾病，其很难治疗且目前每八个妇女中在她们的一生中就诊断出一个。乳腺癌的治疗通常基于他莫昔芬(TAX)治疗。约30％的乳腺癌患者被诊断出具有高水平的HER2蛋白，该蛋白属于受体酪氨酸激酶类并增加细胞的增殖能力，提高它们的恶性潜能(Arteaga CL等.Treatment of HER2-positive breast cancer:current statusand future perspectives.Nat Rev Clin Oncol.2011；9:16-32.)。因为以高HER2水平为特征之肿瘤相当耐受该治疗，所以既有的治疗(其中所使用的主要药物为TAX)是无效的。TAX影响乳腺癌细胞的质膜中的雌激素受体，从而其抑制与癌细胞的增殖能力相关的重要过程。最新公布了，在更高浓度下，TAX不仅通过雌激素受体作用，而且移向线粒体内膜，在其中其与呼吸链的复合物I相互作用(Moreira PI等Tamoxifen and estradiol interactwith the flavin mononucleotide site of complex I leading to mitochondrialfailure.J Biol Chem 2006；281:10143-10152.)。但是，此在从药理学角度看不能轻易达到的剂量下发生。并且，在此高剂量情况下，可预期到增加的TAX毒性。
目前，利用抑制HER2活性的人源化抗体“曲妥单抗(trastuzumab)”治疗具有高HER2蛋白的乳腺癌。此治疗在经济上需求高并以继发毒性为特征；并且大量具有高HER2蛋白的受试者对曲妥单抗(trastuzumab)有抗性(估计达到约30％)。而目前引入的抑制受体酪氨酸激酶的药物拉帕替尼(lapatinib)也受到很大的挑战(Ewer MS,EwerSM.Cardiotoxicity of anticancer treatments:what the cardiologist needs toknow.Nat Rev Cardiol 2010；7:564-575.Lin SX等Molecular therapy of breastcancer:progress and future directions.Nat Rev Endocrinol 2010；6:485-493.AhnER等Is the improved efficacy of trastuzumab and lapatinib combination worththe added toxicity？Breast Cancer 2012；6:191-207.)。在这一背景下的一个问题是拉帕替尼(lapatinib)不是特异性HER2抑制剂，其也可抑制其它受体酪氨酸激酶，并导致继发毒性，并且也可预测对此治疗的抗性的产生(Wetterskog D等Identification of noveldeterminants of resistance to lapatinib in ERBB2-amplified cancers.Oncogene2013；1-11)。
发明内容
对于以上原因，我们设计并合成了有效针对具有高水平的HER2蛋白的肿瘤的一组制剂，其直接靶向线粒体并可克服上述并发症。这些与他莫昔芬(TAX)相关的不足通过以下进行解决：经脂肪族链使其标记有三苯基鏻(被称为MitoTAX)，其中该链为烷基或烯基，以及它们相应的叔胺盐，选自下组：有机盐(例如柠檬酸盐、乙酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、草酸盐、抗坏血酸盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐)或无机盐(例如硫酸盐、卤化物、磷酸盐)和/或它们的混合物，他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物具有通式I，
其中n＝8至12，且其中Z选自有机盐(例如柠檬酸盐、乙酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、草酸盐、抗坏血酸盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐)或无机盐(诸如例如硫酸盐、卤化物、磷酸盐)的组，且其中通式I中位于TAX部分的交叉双键表示该双键可具有E和/或Z构型，
并且他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物具有通式IA
其中n＝6至10，以及其中Z具有上述含义，以及其中通式IA中位于侧链的交叉双键表示双键可具有E和/或Z构型。
具有通式I的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的制备方法基于由具有通式II的叔丁基二甲基甲硅烷基-氧基-烷基-三苯基鏻在氩气氛围中在-78℃的温度下在有机碱(优选地丁基锂)的四氢呋喃(THF)溶液处理下产生内鎓盐(ylide)的反应，
其中n＝5至9
以及X为I、Br、CI或甲磺酰基，
和随后与具有结构式Ⅲ的醛的缩合，
得到具有通式Ⅳ的甲硅烷基化衍生物，
其中n＝5至9。
利用四丁基氟化铵处理具有通式Ⅳ的甲硅烷基化衍生物，得到具有通式Ⅴ的烯醇，
其中n＝5至9，
其在氢气氛围中在催化剂存在下还原成具有通式VI的醇，
其中n＝5至9，
具有通式Ⅵ的醇被取代为具有通式Ⅶ的相应衍生物，
其中n＝5至9
以及X为I、Br、CI或甲磺酰基，
其通过与三苯基膦一起加热被转化为具有通式I的他莫昔芬的靶向线粒体的烷基-三苯基鏻衍生物。
具有通式Ⅴ的烯醇也可直接由醛Ⅲ通过在室温下并在THF和二甲基亚砜(DMSO)的混合物中在碱(有利地，六甲基二硅氮烷锂)处理下与相应的(羟烷基)三苯基溴化鏻反应制得，THF和二甲基亚砜(DMSO)的混合物增加(羟烷基)三苯基溴化鏻的溶解性。其明显使合成加快及降价。
当具有通式Ⅴ的烯醇以叔氮盐形式使用时，可增加通过上述步骤得到的具有通式Ⅵ的醇的得率，得到具有通式Ⅰ的他莫昔芬的三苯基鏻衍生物的相应叔胺盐，而不用分离具有通式Ⅶ的化合物。
具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物的制备方法基于由具有通式Ⅷ的烷基二(三苯基鏻)在四氢呋喃(THF)及二甲基亚砜(DMSO)的混合物中在氩气氛围中在室温下在有机碱(有利地，六甲基二硅氮烷锂)产生的内鎓盐的制备以及其随后与式Ⅲ醛的缩合，
其中n＝7至11
以及X为I、Br、Cl或甲磺酰基或其组合。
具有通式Ⅷ的烷基二(三苯基鏻)通过相应的烷基与三苯基膦在高温下的反应制备。
阳离子三苯基鏻(TPP+)基团能够使TAX的烷基三苯基鏻衍生物或烯基三苯基鏻衍生物(具有通式Ⅰ或IA的制剂)与线粒体相互反应。通过将烷基-TPP+的阳离子基团加到TAX分子制备这些化合物。在生物环境中，使TPP+基团的磷上的正电荷离域，这意味着物质表现为中性。唯一例外的是具有负电势的细胞结构，此为质膜的内表面且具体为线粒体内膜。在此环境中，电荷位于磷上且带正电的TPP+基团用作锚，在线粒体基质与线粒体内膜的中间相产生高浓度的具有通式I或IA的TAX的烷基或烯基TPP+衍生物(MitoTAX)。
MitoTAX分子以一种方式定向，这种方式使具有TPP+基团的那部分位于线粒体基质内，并且生物活性部分位于线粒体内膜内，线粒体内膜是MitoTAX的分子标靶(其为线粒体复合物I)的位置。对于MitoTAX的生物活性部分与身为线粒体内膜组件的线粒体复合物I的物理相互作用，必要的是，具有特定长度的脂肪族链应位于MitoTAX的生物活性部分与TPP+基团之间，看起来，脂肪族链是烷基还是烯基并不重要。从线粒体膜的生物性质及物理-化学性质的角度来看，看起来，脂肪族链的理想长度为8至12个碳。
MitoTAX明显比原始TAX更有效地杀死乳腺癌细胞。另一个非常重要的发现是，MitoTAX在具有高HER2蛋白表达的细胞情况中比具有低HER2蛋白表达的细胞更有效地杀死乳腺癌细胞。但是，TAX则相反，因此，TAX在临床上对于具有高HER2的乳腺癌是无效的。具有高HER2蛋白水平的乳腺癌细胞对MitoTAX的敏感性增加的原因可能是因为HER2蛋白也位于线粒体中，并且对于具有低或极低HER2表达的细胞，此癌蛋白位于肿瘤细胞的质膜中。
用作具有高HER2蛋白的乳腺癌的治疗的称为曲妥单抗(Herceptin)的物质在许多病例中是无效的。可能的一个原因是在高HER2蛋白的情况中，其大部分位于线粒体内并在曲妥单抗作用于肿瘤细胞期间，HER2蛋白向线粒体内的转移进一步增强。癌细胞因此'隐藏'HER2免受曲妥单抗，曲妥单抗为其活性的抑制剂。HER2的线粒体缔合也以使癌细胞移向糖酵解并在营养物及氧气不佳的环境中更好地存活的方式改变线粒体代谢。
不同于曲妥单抗，基于线粒体内膜的内表面的负电势，MitoTAX进入细胞并积聚在线粒体中。在耐受曲妥单抗的多个病例中，具有高HER2蛋白的乳腺癌细胞对MitoTAX更敏感。
MitoTAX的一个重要性质是其有效抑制小鼠模型中具有高HER2蛋白的自发性乳腺癌的生长，当生长受到90％抑制时，TAX效力低约20至30倍。并且，MitoTAX对小鼠没有毒性。
从HER2蛋白表达的角度来看，乳腺癌为异质的。可预期到，只有一部分肿瘤应答于曲妥单抗(trastuzumab)治疗，而MitoTAX因为杀死具有低及高HER2蛋白表达的细胞所以是有效的。
维生素E丁二酸酯被描述成影响线粒体复合物Ⅱ的靶向线粒体的抗癌物(Dong LF等α-Tocopheryl succinate induces apoptosis by targeting ubiquinone-bindingsites in mitochondrial respiratory complex II.Oncogene 2008；27:4324-4335.DongLF等Suppression of tumour growth in vivo by the mitocanα-tocopheryl succinaterequires respiratory complex II.Clin Cancer Res 2009；15:1593-1600.)。最近，我们制备并测试了通过将TPP+基团加成到维生素E丁二酸酯得到的物质。该新物质靶向相同的分子位点，但是，因为该物质在线粒体内膜与线粒体基质的中间相的浓度增加，所以其活性高于亲本维生素E丁二酸酯的活性。(Dong LF等Mitochondrial targeting of vitamin Esuccinate enhances its pro-apoptotic and anti-cancer activity viamitochondrial complex II.J Biol Chem 2011；286:3717-3728.Dong LF等Mitochondrial targeting ofα-tocopheryl succinate enhances its pro-apoptoticefficacy:A new paradigm of efficient anti-cancer therapy.Free Radic Biol Med2011；50:1546-1555.Rohlena J等Mitochondrially targetedα-tocopheryl succinateis antiangiogenic:Potential benefit against tumour angiogenesis but cautionagainst wound healing.Antiox Redox Signal 2011；15:2923-2935.)。以与加成了TPP+基团的维生素E丁二酸酯的类似方式，MitoTAX基本上积聚在线粒体内膜与线粒体基质的中间相。但是，根据本发明，MitoTAX影响线粒体复合物Ⅰ，从而与TAX相比，改变其影响范围，TAX主要影响乳腺癌细胞的质膜中的雌激素受体，并因此抑制其对癌细胞的增殖性质而言重要的活性。
MitoTAX积聚在线粒体中，其选择性触发癌细胞的细胞死亡，癌细胞的线粒体的特征为与标准细胞的线粒体相比具有更高的负电势。其以非常有效的方式杀死具有高HER2的乳腺癌细胞并有效地对抗具有高HER2的乳腺癌，其中MitoTAX的靶位为线粒体复合物Ⅰ(参见图1)。
MitoTAX可用于制备用于治疗肿瘤性疾病，尤其是癌、肉瘤、淋巴瘤及白血病，即用于选自以下组的疾病的药物：星形细胞瘤、成神经细胞瘤、胶质母细胞瘤、间皮瘤、前列腺癌、非小细胞肺癌、子宫颈癌、骨肉瘤、结直肠癌、肝细胞癌、白血病。
缩写表
DCM 二氯甲烷
DMSO 二甲基亚砜
ERα 雌激素受体-α
ESI MS 电喷雾离子化质谱
HER2 人表皮生长因子受体2
IBX 2-碘酰苯甲酸
LiHMDS 六甲基二硅氮烷锂
MitoTAX 靶向线粒体的他莫昔芬
MitoVES 靶向线粒体的维生素E丁二酸酯
NMR 核磁共振
TAX 他莫昔芬
TBAF 四丁基氟化铵
THF 四氢呋喃
TLC 薄层层析
附图说明
图1说明作用于线粒体的潜在抗癌物质-靶向线粒体的抗癌物的个体种类的分类。
图2说明人乳腺癌MCF7的亚系的制备。
图3说明MitoTAX及TAX对具有高HER2表达的试验肿瘤的生长的影响。
图4说明在不同细胞系中由MitoTAX及TAX引起的细胞凋亡。
图5说明在具有高HER2水平的多种乳腺癌细胞系中MitoTAX以浓度依赖的方式引起细胞凋亡。
图6说明在不同浓度下的MitoTAX如何在肿瘤细胞中通过线粒体复合物Ⅰ及Ⅱ影响呼吸。
图7显示了在暴露于MitoTAX及TAX的乳腺癌细胞中氧自由基形成的比较。
图8说明线粒体电势应答于MitoTAX及TAX的降低。
图9显示HER2优先地位于具有高HER2表达的乳腺癌细胞的线粒体中。
图10说明HER2蛋白水平对线粒体长度的影响。
图11说明HER2蛋白水平对乳酸盐的形成及线粒体呼吸的影响。
图12说明具有高HER2蛋白水平的细胞以葡萄糖摄取增加为特征。
图13显示MitoTAX而不是TAX降低雌激素受体ERα的表达。
图14显示HER2蛋白位于具有高HER2水平的自发肿瘤中的癌细胞的线粒体中。
图15显示FVB/N c-neu转基因小鼠的乳腺癌的各区域的对于乳腺癌的生成及治疗而言重要的基因的表达不同(HER2、ERα、GATA3、Ki67)。
图16说明通过利用曙红-苏木精方法染色的乳腺癌的各区域的切片以揭示切片的肿瘤形态。
图17显示具有明显不同HER2蛋白水平的相同肿瘤的各部分的切片。
图18显示暴露于各种MitoTAX衍生物的MCF7(A)及MCF7HER2+细胞(B)的凋亡水平。
具体实施方式
实施例
将根据2003公布的步骤制备的式Ⅲ醛((Z)-Tamoxifen and TetrasubstitutedAlkenes and Dienes via a Regio-and Stereospecific Three-Component MagnesiumCarbometalation Palladium(O)Cross-Coupling Strategy；Pierre E.Tessier,AndreaJ.Penwell.Fabio E.S.Souza,and Alex G.Fallis*；ORGANIC LETTERS,2003,第5卷,No.17,2989-2992.)用作具有通式I及/或IA的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物(MitoTAX)的起始物，
如本发明作者指出，起始醛Ⅲ可利用除了以上公开中所用的另一氧化剂制备。他们发现用2-碘苯甲酸(IBX)替代戴斯-马丁制剂只形成一种双键异构体。得率相当。
将IBX(12.460g,44.498mmol)及起始烯丙醇(5.54g,14.833mmol)(参见上述出版物)溶于乙酸乙酯(120ml)中。在持续搅拌下，使悬浮液回流3小时。将该反应混合物冷却到室温，利用二乙醚(1I)稀释并利用饱和碳酸钠溶液(3x 100ml)冲洗。利用乙酸乙酯(3x80ml)再次萃取合并的水相。使合并的乙酸乙酯层经硫酸镁干燥。过滤干燥剂并在减压下浓缩溶液以得到4.850g(88％)呈褐色固体形式的醛Ⅲ。
实施例1
将(9-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)壬基)三苯基溴化鏻(634mg,1.057mmol)溶于无水四氢呋喃(THF)(6ml)中，利用氩气氛围覆盖并冷却到-78℃。在氩气氛围中，将丁基锂(1.2ml，0.9M THF溶液)缓慢地逐滴加入该反应混合物中。使该溶液升温至0℃，颜色变为深红色，再次冷却到-78℃并逐滴添加式Ⅲ醛(160mg,0.430mmol)的无水THF(3ml)溶液。然后，使该反应混合物升温至实验室温度并在氩气氛围中搅拌16小时。利用薄层层析(TLC)在氯仿-甲醇混合物(10:1)中监测反应过程。然后，将氯化铵及水的饱和溶液加入该反应混合物中并利用乙酸乙酯萃取。利用盐水冲洗乙酸乙酯层并经硫酸镁干燥。过滤溶液并在减压下浓缩。浓缩物在硅胶柱上利用二氯甲烷(DCM)/甲醇体系(0至10％甲醇梯度)的层析得到147mg式4产物(56％得率)。
1H NMR(500MHz,cdcl3)δ7.42-7.36(m,5H),7.18-7..28(m,5H),6.94(d,J＝8.7,2H),6.73(d,J＝8.7,2H),6.19(d,J＝11.5,1H),5.47(dt,J＝11.5,7.4,1H),4.09(t,J＝5.8,2H),3.72(t,J＝6.6,2H),2.80(t,J＝5.8,2H),2.42(s,6H),1.69-1.57(m,4H),1.48-1..13(m,10H),1.03(s,9H),0.18(s,6H)。电喷雾离子化质谱(ESI MS):612。
根据文献(Tetrahedron Letters,2010,51,49,6426-6428.)中公布的步骤制备(9-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)壬基)三苯基溴化鏻。
实施例2
将式4的甲硅烷基化衍生物(147mg,2.240mmol)溶于THF(5ml)中，然后利用氩气氛围覆盖并在搅拌下，在温度0℃下，逐滴添加四丁基氟化铵(TBAF)(260μΙ,1M THF溶液)。然后，使该反应混合物升温至实验室温度并再搅拌6小时。利用TLC在氯仿-甲醇混合物(10:1)中监测反应过程。然后，加水并利用乙酸乙酯萃取该混合物。利用饱和苏打溶液和盐水冲洗乙酸乙酯层并经硫酸镁干燥。过滤干燥剂并在减压下浓缩溶液。通过柱层析在硅胶上利用氯仿/甲醇体系(0至10％甲醇梯度)纯化浓缩物以得到115mg(96％得率)所需的式5烯醇。
1H NMR(500MHz,cdcl3)δ7.43-7.14(m,5H),6.94(d,J＝8.5,2H),6.72(d,J＝8.5,2H),6.20(d,J＝11.5,1H),5.48(dt,J＝11.5,7.4,1H),4.12(t,J＝5.9,2H),3.72(t,J＝6.6,2H),2.86(t,J＝5.9,2H),2.46(s,6H),1.71-1.58(m,4H),1.51-1.10(m,10H).ESI MS:498.
实施例3
将式5的烯醇衍生物(115mg,0.231mmol)溶于无水乙醇(6ml)中并利用氩气氛围覆盖。将10％Pd/C(10mg)加入该混合物中，将具有反应悬浮液的烧瓶排空并利用氢气氛围覆盖，重复多次。然后，在实验室温度下，在氢气氛围下将该反应混合物搅拌24小时。利用TLC在氯仿-甲醇混合物(10:1)中监测反应过程。将该混合物经硅藻土层过滤并利用乙醇冲洗数次。使乙醇蒸发以得到101mg(87％得率)所需的式6醇，其不需要任何进一步纯化用于合成的下一步骤。
1H NMR(500MHz,cd3od)δ7.40-7.01(m,10H),6.85(d,J＝8.1,2H),6.68(d,J＝8.1,2H),4.20(s,2H),3.55(t,J＝6.4,2H),3.46(s,2H),2.89(s,6H),2.42(t,J＝7.8,2H),1.57-1.48(m,2H),1.38-1.11(m,12H).ESI MS:500.
实施例4
将式6醇(230mg,0,460mmol)溶于DCM(10ml)中。在实验室温度下，在氩气氛围下，将CBr4(480mg,1.447mmol)加入该混合物中。然后，逐滴添加三苯基膦(400mg,1.525mmol)的DCM(3ml)溶液。在实验室温度下，将该混合物搅拌2小时，然后减压下浓缩。利用TLC在氯仿-甲醇混合物(10:1)中监测反应过程。浓缩物在硅胶柱上利用DCM/甲醇体系(0-10％梯度)的层析得到273mg(92％得率)所需的式7溴化物。使溴化物进行下一个反应而不需要长时间储存。
1H NMR(400MHz,cdcl3)δ7.46-6.96(m,10H),6.78(d,J＝8.9Hz,2H),6.53(d,J＝8.8Hz,2H),4.29(t,J＝6.6Hz 2H),3.47-3.28(m,4H),2.82(s,6H),2.38(t,J＝7.8Hz,2H),1.80(q,J＝7.8Hz,2H),1.46-0.98(m,14H).ESI MS:561.
实施例5
将式6醇(102mg,0.204mmol)溶于DCM(6ml)中。在实验室温度下，将三苯基膦(83mg,0.316mmol)和咪唑(27mg,0.397mmol)加入该混合物中，并使该反应混合物在冰浴中冷却到4℃。将碘(76mg,0.302)加入冷却的反应混合物中并在实验室温度下搅拌4小时。利用TLC在氯仿-甲醇混合物(10:1)中监测反应过程。利用二氯甲烷稀释该反应混合物并利用硫代硫酸盐萃取。利用饱和苏打溶液和盐水进一步冲洗有机相并经硫酸镁干燥。浓缩物在硅胶柱上利用DCM/甲醇体系(梯度0至10％)进行层析得到100mg(80％得率)所需的式8碘化物。使碘化物进行下一个反应而不需要长时间储存。
1H NMR(400MHz,cdcl3)δ7.40-7.32(m,2H),7.31-7.22(m,4H),7.22-7.08(m,4H),6.78(d,J＝8.8Hz,2H),6.57(d,J＝8.8Hz,2H),3.95(t,J＝5.8Hz,2H),3.19(t,J＝7.0Hz,2H),2.68(t,J＝5.8Hz,2H),2.47-2.37(m,2H),2.31(s,6H),1.81(q,J＝7.0Hz,2H),1.52-1.00(m,14H).ESI MS:610.
实施例6
将三苯基膦(300mg,1.144mmol)加入式7溴化物(273mg,0.425mmol)中，并在温度85℃下，在氩气氛围中，将该混合物搅拌12小时。利用TLC在氯仿-甲醇混合物(10:1)中监测反应过程。将该反应混合物冷却至实验室温度，溶于最少量的DCM中并在持续搅拌下，在温度0℃下，逐滴加入己烷溶液(50ml)中。过滤所形成的沉淀，再次溶于最少量的DCM中，并在持续搅拌下，在温度0℃下，逐滴加入二乙醚溶液(50ml)中。过滤沉淀并在真空下干燥以得到281mg(73％得率)呈淡黄色粉末形式的所需的式9化合物。
1H NMR(500MHz,cd3od)δ7.89-7.74(m,15H),7.37-7.05(m,10H),6.85(d,J＝8.7,2H),6.71(d,J＝8.7,2H),4.24(t,J＝5.0,2H),3.57(t,J＝5.0,2H),3.43(m,2H),2.97(s,6H),2.40(t,J＝7.9,2H),1.74-1.60(m,2H),1.59-1.49(m,2H),1.36-1.05(m,12H).ESIMS:744.
实施例7
利用类似于实施例6中所述的步骤，能够由式8碘化物得到式10化合物。
实施例21
式5化合物可直接由式Ⅲ醛通过与(9-羟基壬基)三苯基溴化鏻而不是与(9-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)壬基)三苯基溴化鏻的反应得到。该合成更短且更节省成本。主要的改变是使用THF及DMSO混合物以增加溶解度并可利用(9-羟基壬基)三苯基溴化鏻直接进行反应，这在实际THF中是不可能的。步骤在室温下而不是在-78℃下进行。此步骤也使所需化合物的制备总时间明显减少。
式5化合物的制备
将(9-羟基壬基)三苯基溴化鏻(3.920g,8.082mmol)溶于DMSO(10ml)中，然后添加THF(30ml)。在用3分钟内的时间，将LiHMDS溶液(14.800ml,1M THF)逐滴加入该反应混合物中。该反应混合物的颜色变为亮橙色。然后，将式III醛(1.000g,2.694mmol)的THF(15ml)溶液逐滴加入该反应混合物中，并在实验室温度下，再搅拌该混合物10分钟。利用TLC在氯仿-甲醇混合物(10:1)中监测反应过程。将该反应混合物倾入冷冻的氯化铵饱和溶液(100ml)中并利用二乙醚(5x 100ml)萃取。经硫酸镁干燥合并的有机层。过滤干燥剂并在真空下浓缩产物。将原材料溶于二乙醚(10ml)中并逐滴添加HCl的饱和醚溶液(5ml)。过滤沉淀物并利用NaOH溶液(5ml,1M)及二乙醚(25ml)萃取。经硫酸镁干燥有机层。过滤干燥剂并在真空下浓缩产物以得到1,102g(82％)呈轻微淡黄色油形式的式5产物，其因此准备用于进一步反应。
实施例22
由式6化合物，可制备式9a化合物(叔胺盐酸盐)，而不必分离化合物7。缩短制备时间且得率更高。
式9a化合物的制备
将HCI的饱和醚溶液(6ml)加入式6醇(300mg,0.600mmol)的二乙醚(6ml)溶液中。真空下浓缩该混合物并溶于DCM(6ml)中。将CBr4(298mg,0.901mmol)加入该反应混合物中并在其完全溶解后，添加三苯基膦(252mg,960mmol)。五分钟后，添加甲醇(1ml)和HCI的饱和醚溶液(3ml)使反应淬灭。真空下浓缩溶液并添加三苯基膦(2.000g,7.625mmol)。在温度100℃下，将该反应混合物混合过夜。将该混合物冷却到室温，然后溶于DCM(10ml)中。然后，将该混合物冷却到室温，溶于DCM(10ml)中并逐滴加入到冷却的剧烈搅拌的二乙醚(100ml)中。过滤沉淀并真空干燥，以得到334mg(74％)呈白色，微油状固体形式的式9a产物。该产物可通过反复溶于DCM(2ml)中并随后在二乙醚(20ml)中沉淀而再纯化。
实施例23
式11化合物-他莫昔芬的异构烯基三苯基鏻衍生物的制备
通过在温度100℃下，将1,9-二溴壬烷及三苯基膦混合物在二甲基甲酰胺中的溶液搅拌16小时并随后从乙酸乙酯中结晶制得壬烷-1,9-二基双(三苯基鏻)溴化物。
将壬烷-1,9-二基双(三苯基鏻)溴化物(545mg,674mmol)溶于DMSO(1ml)中，然后添加THF(3ml)。用3分钟的时间，将LiHMDS溶液(670μΙ,1M THF)逐滴加入该反应混合物中。反应混合物的颜色变为亮橙色。然后，将式Ⅲ醛(100mg,0.269mmol)在THF(1ml)中的溶液逐滴加入该反应混合物中并在室温下，再搅拌该反应10分钟。利用TLC在氯仿-甲醇混合物(10:1)中监测反应过程。将该反应混合物倾入冷饱和氯化铵溶液(10ml)中并利用二氯甲烷(5x 20ml)萃取。经硫酸镁干燥合并的有机层。过滤干燥剂并真空浓缩产物。使浓缩物在硅胶柱上利用氯仿/甲醇体系(梯度0-10％)进行层析，得到56mg(30％)所需的式11产物。
1H NMR(400MHz,cdcl3)δ8.00-7.52(m,15H),7.25-7.11(m,6H),7.11-6.96(m,4H),6.72(d,J＝8.3Hz,2H),6.53(d,J＝8.3Hz,2H),6.00(d,J＝11.5Hz,1H),5.26(dt,J＝11.5,7.4Hz,1H),4.02(t,J＝4.8Hz,1H),3.80-3.53(m,2H),2.88(t,J＝5.3Hz,2H),2.42(s,6H),2.06-1.79(m,2H),1.64-1.36(m,4H),1.38-1.05(m,4H),1.06-0.73(m,4H).ESIMS:742.
靶向线粒体的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物(MitoTAX)的生物试验，与他莫昔 芬(TAX)进行对比研究
利用具有通式I的MitoTAX物质(其中n＝10)进行以下实施例8-20。
实施例8
测试根据实施例6制备的MitoTAX的其对乳腺癌细胞系的影响。使用具有不同水平的HER2蛋白表达和雌激素受体α(ERα)的细胞系。细胞系MCF7的特征是相对低的HER2蛋白表达。为了测试利用MitoTAX杀死具有不同HER2蛋白水平的乳腺癌细胞，我们制备了HER2-及HER+MCF7细胞。利用具有'非沉默'序列(NS)、具有衰减HER2表达的'短发夹'序列(sh)的载体以及利用具有HER2基因的载体转染MCF7细胞。图2显示了利用蛋白质印迹法的在多种亚系中HER2蛋白的表达。在随后研究中，使用亚系NS、Sh126(克隆26)及+11(克隆11)。
实施例9
我们评价了TAX及MitoTAX对于多种乳腺癌细胞系的IC50值。由利用结晶紫方法的产生的在多个浓度的两种物质下的细胞存活曲线确定单独各值。我们使用具有多种各种HER2及ERa蛋白水平的细胞系：ERα+/HER2低(MCF7亲本)、ERα+/HER2+(MCF7HER2+、BT474、NeuTL–乳腺癌的鼠系)、ERα+/HER2-(MCF7HER2-、T47D、ZR75-1)、ERα-/HER2+(SK-BR-3)、ERα-/HER-(MDA-MB-231、MDA-MB-453、MDA-MB-436)。从表I，可清楚看出，MitoTAX的IC50值明显低约一个数量级。最敏感的是具有ERα+/HER2+基因型的MCF7HER2+亚系。具有ERα+/HER2-(MCF7HER2-)及ERα+/HER2低基因型(MCF7亲本)的相应系的特征在于约两倍大的IC50值，其指出这个事实：HER2蛋白水平增加导致对MitoTAX的敏感性增加。另一方面并与MitoTAX相反，高HER2细胞对TAX的敏感性降低。这表明了尚未对任何其它抗癌物报道的MitoTAX的独特性质(据我们所了解)。
表Ⅰ.具有不同HER2及ERα蛋白表达的乳腺癌细胞系的IC50值(μΜ)。
细胞系 状态 TAX MitoTAX
MCF7亲本 ERα+/HER2低 15.2 1.25
MCF7HER2- ERα+/HER2- 14.1 1.45
MCF7HER2+ ERα+/HER2+ 21.6 0.65
T47D ERα+/HER2- 17.3 3.4
MDA-MB-231 ERα-/HER- 35.8 6.2
MDA-MB-453 ERα-/HER- 17.5 2.5
MDA-MB-436 ERα-/HER- 12.6 3.4
ZR75-1 ERα+/HER2- 16.9 2.7
SK-BR-3 ERα-/HER2+ 28.3 3.5
BT474 ER+/HER2+ 29.8 2.4
NeuTL ERα+/HER2+ 35.6 4.5
实施例10
我们也研究了MitoTAX是否抑制肿瘤生长。利用转基因小鼠种系FVB/N c-neu测试MitoTAX的抗癌效力，该转基因小鼠种系FVB/N c-neu出生时不带肿瘤且在成年时的特征为因雌激素作用导致的HER2蛋白表达的增加(Guy CT等Expression of the neu proto-oncogene in the mammary epithelium of transgenic mice induces metastaticdisease.Proc Natl Acad Sci USA 1992；89:10578-10582.)。这些小鼠发育不良，随后在出生后3至4个月时，乳腺区增生并在6个月后形成可触知的肿瘤。重要的是，这在功能性免疫系统的情况下发生。此乳腺癌(乳腺)模型非常接近'原位导管'类型的具有高HER2蛋白水平的人乳腺癌。我们的结果(图3)表明MitoTAX对这些肿瘤的生长具有很好的效力。向小鼠施用3μmol TAX及0.5μmol MitoTAX的剂量，每周两次，持续两周。利用超声成像定量肿瘤的体积，超声成像可以高精确度及以非侵入方式看到肿瘤，包括嵌埋部分。清楚了解到显然，MitoTAX比TAX有效约20至30倍，这两种制剂的作用之间的差异是高度显著的。符号'*'表示处理动物与参照动物之间的显著差异，符号'**'表示经TAX处理的动物与经MitoTAX处理的那些动物之间的显著差异。在试验动物中没有看到明显毒性。曲线下方的照片表明来自各动物组的代表性肿瘤。
实施例11
MitoTAX的一个重要方面是其对具有增加的HER2癌基因表达的细胞系的更高的抑制生长的活性。这在图4中显示，这也证实具有降低的HER2癌基因表达的细胞系(克隆26)对MitoTAX应答较小，而这与TAX正好相反。对于这些试验，我们也通过将亲本MCF7细胞长期暴露于剂量逐步增加的TAX制备耐受TAX的MCF7亚系。可看出，耐受TAX的这些细胞对MitoTAX敏感(图4)。图4中结果说明从MCF7细胞衍生的具有如下不同基因型的乳腺癌亚系的存活率(ERα+/HER2低、MCF7亲本；ERα+/HER2+,MCF7HER2+-克隆26；ERα+/HER2-,MCF7HER2--克隆11；ERα+/HER2低,MCF7TAX-R)。利用结晶紫方法得到这些结果，该结晶紫方法可在各种浓度的MitoTAX及TAX存在下，区别活细胞与死细胞。
实施例12
引起癌细胞死亡的抗癌物质的一个重要特征是细胞死亡模式。为此，我们测试了MitoTAX是否引起细胞凋亡，即当细胞以控制方式死亡并在不发生炎症反应下，通过吞噬细胞将其残余凋亡体从组织中去除时的程序性细胞死亡。图5显示制剂的确引起细胞凋亡。基于利用流式细胞仪评价在质膜外部中具有膜联蛋白V的细胞的百分比评价细胞凋亡。再一次，结果证明MitoTAX对具有高HER2蛋白的细胞的效力增加，而具有低HER2蛋白水平的细胞更耐受(但是仍发生细胞凋亡)。
实施例13
先前出版物(Moreira PI等Tamoxifen and estradiol interact with theflavin mononucleotide site of complex I leading to mitochondrial failure.JBiol Chem 2006；281:10143-10152.)指出在高水平的制剂下，TAX在线粒体中的标靶为复合物Ⅰ。我们发现，对于MitoTAX也同样如此，如图6中证实。此也证实TAX(左)及MitoTAX(右)通过线粒体复合物Ⅰ及Ⅱ对呼吸的抑制性作用。可看出，TAX在浓度超出20μΜ时，与复合物Ⅱ相比，优先抑制复合物Ⅰ。与复合物Ⅱ相比，MitoTAX也优先抑制复合物Ⅰ，但是在约1至2μM的显著更低的浓度下。对于这些测定，将MCF7细胞置于Oxygraf仪器的室内并在TAX(左)及MitoTAX(右)剂量增加下确定呼吸。呼吸(与ATP形成相关的耗氧量)与106个细胞相关，并被显示为一个相对值，其中起始水平的呼吸被标示为相对值1。
实施例14
一般与多种靶向线粒体的抗癌物相关的性质为它们提高氧化应激(形成活性氧种类，ROS)的能力，选择性地在癌细胞中，尤其与它们对参与氧化磷酸化的线粒体复合物的作用相关。此通常与线粒体电势降低相关(Neuzil J等Classification of mitocans,anti-cancer drugs acting on mitochondria.Mitochondrion 2013；13:199-208.Kluckova K等Mitochondrial complex II,a novel intriguing target for anti-canceragents.Biochim Biophys Acta 2013；1827:552-564.)。我们也测试了对于MitoTAX的ROS的形成。图7显示了在暴露于TAX或MitoTAX(都在5μM下)1小时后，具有不同HER2水平的MCF7亚系的ROS的生成。可看出，在相同浓度下，TAX明显比MitoTAX效力更低。另一个重要发现是MitoTAX在具有高HER2水平的细胞中引起更多ROS形成，而在具有低HER2的细胞中产生较少ROS。TAX则不按照这个趋势。在所有情况中，线粒体呼吸的解偶联剂(CCCP)降低线粒体的电势到其基值。图8显示了MitoTAX(而非TAX)在5μM浓度下并在1小时内降低线粒体电势。
实施例15
在具有高HER2蛋白水平的乳腺癌细胞中，蛋白优先地位于线粒体中。如图9中所示，其中显示了初始细胞系MCF7以及亚系HER2+MCF7(克隆11)、HER2-MCF7(克隆26)的蛋白质印迹，其中可看出，实际亚系耐受TAX(克隆TAM-R)。可看出，克隆11细胞的特征在于HER2蛋白(箭头指示)在线粒体部分、细胞质部分(其含有质膜)及细胞核部分中的表达增加。下图显示了当膜暴露更长时间时的线粒体部分，以可清楚看出，在线粒体中，虽然在明显更低水平下，但是HER2蛋白也存在于亲本MCF7细胞以及耐受TAX的细胞中，而不存在于具有低HER2的细胞中(克隆26)。这出人意料的结果与目前公布的研究一致(Ding Y等Receptortyrosine kinase ErbB2translocates into mitochondria and regulates cellularmetabolism.Nat Commun 2012；3:1271)。此公布也显示了具有主要位于线粒体的HER2蛋白的高表达的乳腺癌细胞耐受曲妥单抗(trastuzumab)。在将曲妥单抗(trastuzumab)施用于癌细胞期间，更多HER2蛋白移向线粒体(Ding Y等Receptor tyrosine kinase ErbB2translocates into mitochondria and regulates cellular metabolism.Nat Commun2012；3:1271.)。乳腺癌细胞可使HER2蛋白远离其表面(质膜)移动，以使蛋白不受曲妥单抗(trastuzumab)影响。一个HER2抑制结果是p27蛋白的活化，此为细胞周期的抑制剂，降低细胞的恶性性质(Yang HY,Shao R,Hung MC,Lee MH.p27 Kip1 inhibits HER2/neu-mediated cell growth and tumorigenesis.Oncogene 2001；20:3695-3702.)。因为癌细胞以进化的方式程序化以保持高增殖状态，所以这对具有高HER2蛋白水平的癌细胞具有不利影响(Hanahan D,Weinberg RA.The hallmarks of cancer.Cell 2000；100:57-70)。因此，我们可推测到，因为曲妥单抗(trastuzumab)的标靶-HER2蛋白不大量存在于膜中，所以细胞获得对曲妥单抗(trastuzumab)的耐受。但是，在此过程期间，将增加其对MitoTAX的敏感性，MitoTAX可渗入线粒体中，这进一步突出其特殊性质。
实施例16
具有高HER2蛋白的乳腺癌细胞的敏感性增加的一个原因是它们改变的线粒体生物能及形态。线粒体中高水平的HER2蛋白改变它们的形态及功能。图10显示了HER2+细胞(克隆11)中的线粒体比HER2-细胞(克隆26)中的那些线粒体短约两倍。借助于经靶向线粒体的GFP蛋白转染的细胞系的共焦显微镜检查评价线粒体长度(通过绿色荧光看到线粒体)。通过利用Fuji Freehand Lines测量工具软件分析以随机方式选择的50个细胞中的线粒体来确定长度。这与线粒体呼吸减弱相关并与线粒体电势降低以及乳酸盐产生增加(移向有氧糖酵解代谢的征兆)有关(图11)。在此情况中，表现出，具有高HER2蛋白水平的细胞产生比亲本细胞及具有低HER2蛋白水平的细胞约两倍多的乳酸盐。在呼吸的情况中，恰好相反。具有高HER2蛋白水平的细胞呼吸更弱(ATP产生与耗氧量降低有关)。以高HER2蛋白水平为特征的细胞的糖酵解在ATP产生中的更高份额也与它们的葡萄糖摄取增加有关(图12)。
实施例17
具有高HER2蛋白水平的HER2+细胞对MitoTAX的敏感性增加的另一个可能的原因是这个制剂对雌激素受体ERα的影响，ERα具有抗凋亡作用(Thomas C,Gustaffson J.Thedifferent roles of ER subtypes in cancer biology and therapy.Nat Rev Cancer2011；11:597-608.Deblois D,Giguere V.Oestrogen-related receptors in breastcancer:control of cellular metabolism and beyond.Nat Rev Cancer 2013；13:27-36.)。如图13中所示，其中可看出，MitoTAX在1μM浓度下降低ERα表达约三倍，而TAX是无效的。利用实时PCR方法得到这些结果。
实施例18
MitoTAX对在鼠种系FVB/N c-neu中具有高HER2蛋白表达的肿瘤的上述高效力是至关重要的。此肿瘤相当于具有高HER2蛋白表达的人肿瘤，分析了其HER2蛋白表达及多种其它基因表达。图14显示了具有肿瘤(左上图)以及切除肿瘤(左下角图)的代表性FVB/N c-neu小鼠。通过蛋白质印迹的肿瘤分析结果证实肿瘤含有高HER2蛋白水平，在乳腺的正常组织中几乎检测不到HER2蛋白。图也显示了线粒体(Mito)部分及胞质(Cyto)部分的分析结果。特异性蛋白的抗体被用作线粒体部分的标记物。清楚得到，绝大多数的HER2蛋白位于线粒体中。从试验肿瘤得到的这些结果对应于具有高HER2表达的乳腺癌细胞的结果。
实施例19
目前证实，在肾肿瘤中表现出，同一肿瘤含有其突变情况不同的区域(GerlingerM等Intratumor heterogeneity and branched evolution revealed by multiregionsequencing.N Engl J Med 2012；366:883-892.)。肿瘤异质(Stingl J,CaldasC.Molecular heterogeneity of breast carcinomas and the cancer stem cellhypothesis.Nat Rev Cancer 2007；7:791-799.)，以及此现象在乳腺癌情况中也被确定。有趣的是，这与此发现有关：在FVB/N c-neu转基因小鼠中乳腺的自发肿瘤包含在mRNA水平上具有多种重要基因的不同表达的区域，这可明显影响乳腺癌治疗。这涉及基因ERα、HER2、Ki67(在更高HER2水平的情况中更高的增殖标记物)以及GATA3(有利地影响HER2表达的转录激活因子)。如图15中所示。在此试验中，将两个肿瘤分成多份，利用实时PCR分析上述基因的表达。结果说明在肿瘤的各区域中基因表达非常不同，变化高达五倍。在试验FVB/N c-neu小鼠中肿瘤的各部分中HER2基因的不同表达的另一证据如以下图示中所示，其中可基于苏木精及曙红的染色(图16)，以及HER2蛋白表达的免疫组织化学分析(图17)看出肿瘤形态。这些明确的差异对应于在mRNA水平上在肿瘤的各部分中HER2的不同表达并与肿瘤内异质的公布数据一致(Gerlinger M等Intratumor heterogeneity and branched evolutionrevealed by multiregion sequencing.N Engl J Med 2012；366:883-892.Stingl J,Caldas C.Molecular heterogeneity of breast carcinomas and the cancer stemcell hypothesis.Nat Rev Cancer 2007；7:791-799.)。图17显示了在肿瘤外部(部分1a)、中部(部分1b)与内部(部分1c)之间HER2蛋白表达的巨大差异。这意指一些肿瘤区域耐受TAX治疗(具有高HER2蛋白表达的区域)，其它耐受曲妥单抗(trastuzumab)治疗(具有低HER2蛋白表达的区域)。并且，可预测到，曲妥单抗(trastuzumab)作用将伴随着HER2蛋白向线粒体的转移增加，从而具有高HER2蛋白表达的肿瘤区域获得对这类治疗的耐受。另一方面，MitoTAX作用于线粒体并与具有此低蛋白表达的细胞相比，更有效地杀死以高HER2蛋白表达为特征的细胞，并能够处理耐受曲妥单抗(trastuzumab)的肿瘤区域。
实施例20
MitoTAX有效地杀死乳腺癌细胞，也有效地针对于其它类型的癌细胞。如表2所示，其中可看到MitoTAX及TAX杀死多种癌症(包括癌、肉瘤和白血病)的IC50值。在所有情况中，MitoTAX的IC50值比TAX更低。
表2
细胞系-肿瘤类型 TAX MitoTAX
1321n1-星形细胞瘤 17.97 1.54
SHSY5Y–成神经细胞瘤 11.16 1.76
U87–胶质母细胞瘤 32.44 1.96
H28–间皮瘤 39.74 2.53
LnCAP-前列腺癌 36.70 0.86
H1299-非小细胞肺癌 38.53 1.80
Hela-子宫颈癌 30.28 2.68
MG-63–骨肉瘤 19.94 1.47
HCT116-结直肠癌 28.91 1.81
HepG2–肝癌 17.56 1.05
MOLT-4–白血病 12.9 0.37
实施例24
图18显示在乳腺癌细胞MCF7(A)及具有高HER2蛋白水平的MCF7细胞亚系中，通过MitoTAX的烷基及烯基三苯基鏻衍生物(如表3中所示)的作用引起的细胞凋亡。基于通过利用流式细胞仪评价的外在化膜联蛋白V的水平，利用特异性细胞凋亡测定确定凋亡细胞的百分比。使MCF7及MCF7HER2+细胞暴露于2μM浓度的各MitoTAX衍生物24小时。“CTRL”柱表示在没有添加试验物质下凋亡细胞在细胞群体中的百分比，因此其对应于细胞凋亡的基准水平。所有测试的MitoTAX衍生物都引起细胞凋亡。
表3
总而言之，可总结出，我们制备了基于TAX的新颖化合物，TAX为用于治疗乳腺癌(即发病率升高的疾病)的常用药物(DeSantis C等Breast cancer statistics,2011.CACancer J Clin 2011；1:409-4018.)。根据本发明的上述的他莫昔芬的烷基及烯基三苯基鏻衍生物优选地积聚在线粒体中，它们的靶位-线粒体复合物Ⅰ位于其中。MitoTAX与复合物Ⅰ的相互作用可使电子流中断并随后与分子氧相互作用。这导致ROS的形成增加，继而触发细胞死亡。MitoTAX对于具有低和高水平的HER2蛋白的乳腺癌是有效的，低和高水平的HER2蛋白明显使现有治疗方法复杂化。因此，MitoTAX在癌症治疗中可补充或替代TAX及他莫昔芬。
本发明用途
根据本发明的具有通式I及IA的新颖他莫昔芬衍生物可在临床环境中用于治疗癌症以及用于在制药业中制备有效治疗癌症的药物。

Claims (15)

1.具有通式I的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或它们相应的叔胺盐，所述叔胺盐选自有机盐或无机盐和/或它们的混合物的组，
其中，他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物具有通式I
n＝8至12，并且其中Z选自有机盐或无机盐的组，
以及其中通式I中位于他莫昔芬部分中的交叉双键表示该双键具有E和/或Z构型；
以及他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物具有通式IA，
其中n＝6至10，并且其中Z具有以上所述的含义，
以及其中在通式IA中的位于侧链的交叉双键表示该双键具有E和/或Z构型。
2.根据权利要求1所述的具有通式I的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或它们相应的叔胺盐，其中所述有机盐为柠檬酸盐、乙酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、草酸盐、抗坏血酸盐、甲磺酸盐或甲苯磺酸盐，所述无机盐为硫酸盐、卤化物或磷酸盐。
3.一种用于制备根据权利要求1或2所述的具有通式I的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体的方法，其特征在于以下事实：由具有通式II的叔丁基二甲基甲硅烷基-氧基-烷基-三苯基鏻在氩气氛围中在-78℃的温度下在四氢呋喃中的有机碱的处理下产生的内鎓盐，
其中n＝5至9
以及X为I、Br、CI或甲磺酰基，
与具有结构式Ⅲ的醛缩合，
得到具有通式Ⅳ的甲硅烷基化衍生物，
其中n＝5至9，
以及利用四丁基氟化铵处理具有通式Ⅳ的甲硅烷基化衍生物，得到具有通式Ⅴ的烯醇，
其中n＝5至9，
所述具有通式V的烯醇在氢气氛围中在催化剂存在下还原成具有通式Ⅵ的醇，
其中n＝5至9，
具有通式Ⅵ的醇被取代为具有通式Ⅶ的适宜衍生物，
其中n＝5至9，
以及X为I、Br、CI或甲磺酰基，
所述具有通式Ⅶ的适宜衍生物通过与三苯基膦一起加热被转化为具有通式Ⅰ的靶向线粒体的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物。
4.一种用于制备根据权利要求1或2所述的具有通式Ⅰ的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体的方法，其特征在于以下事实：在室温下在四氢呋喃和二甲亚砜的混合物中相应的(羟烷基)三苯基溴化鏻经碱处理并与如权利要求3中限定的具有结构式Ⅲ的醛缩合，得到如权利要求3中限定的具有通式Ⅴ的烯醇，通过利用权利要求3中所述的方法由所述具有通式V的烯醇得到具有通式Ⅰ的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物。
5.一种用于制备根据权利要求1或2所述的具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体的方法，其特征在于以下事实：由具有通式XII的烷基二(三苯基鏻)在四氢呋喃和二甲亚砜的混合物中在氩气氛围中在室温下在有机碱处理下产生的内鎓盐
其中n＝7至11，
以及X为I、Br、CI或甲磺酰基，
随后与具有如权利要求3中限定的结构式Ⅲ的醛缩合，得到具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物。
6.根据权利要求1或2所述的具有通式I的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或它们的混合物在用于制备用于治疗肿瘤性疾病中的药物中的用途。
7.根据权利要求6所述的用途，其中所述药物是用于治疗癌、肉瘤、淋巴瘤和白血病的药物。
8.根据权利要求6所述的用途，其中所述药物是用于治疗肿瘤性疾病的药物，所述肿瘤性疾病包括，但不限于：星形细胞瘤、成神经细胞瘤、胶质母细胞瘤、间皮瘤、乳腺癌、前列腺癌、非小细胞肺癌、子宫颈癌、骨肉瘤、结直肠癌、肝癌、白血病。
9.根据权利要求1或2所述的具有通式I的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或它们的混合物在用于制备用于杀死乳房肿瘤的各区域的癌细胞的药物中的用途，而不考虑HER2、ERα、GATA3或Ki67蛋白的不同表达水平。
10.根据权利要求1或2所述的具有通式I的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或它们的混合物在制备用于抑制雌激素受体ERα的药物中的用途。
11.根据权利要求1或2所述的具有通式I的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体或它们的混合物在制备用于抑制通过线粒体复合物I的呼吸的药物的用途。
12.一种用于治疗肿瘤性疾病的药物，其特征在于以下事实：其含有根据权利要求1所述的具有通式I的他莫昔芬的烷基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体和具有通式IA的他莫昔芬的烯基三苯基鏻衍生物的靶向线粒体的E和/或Z异构体中的至少一种。
13.根据权利要求12所述的药物，其特征在于以下事实：所述肿瘤性疾病为具有高HER2蛋白水平的乳腺癌。
14.根据权利要求12所述的药物，其特征在于以下事实：所述肿瘤性疾病为具有低HER2蛋白水平的乳腺癌。
15.根据权利要求12所述的药物，其特征在于以下事实：其有效地对除了具有低和高HER2蛋白水平的乳腺癌之外的肿瘤性疾病。
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