CN105777811A

CN105777811A - 治疗癌症的化合物和方法

Info

Publication number: CN105777811A
Application number: CN201610256017.2A
Authority: CN
Inventors: R·A·辛加罗; H·达兹卡尔; E·J·弗雷瑞克; H·坎塔尔吉安; M·索特罗－勒玛; S·福斯托弗塞克; M·高
Original assignee: Texas A&M University System; University of Texas System
Current assignee: Texas A&M University System; University of Texas System
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2016-07-20
Also published as: CA2777473A1; WO2006020048A2; KR101252866B1; JP5745660B2; TW201440760A; JP2008506710A; JP2014122233A; JP2012051919A; AU2005274926B2; WO2006020048A3; KR20140013110A; US20080090793A1; IL180729A0; IL180729A; TW200616615A; HK1204476A1; KR20130001323A; CN101076533B; US20060128682A1; CA2574032A1

Abstract

本发明提供了有机砷化物。许多这样的化合物对众多的实体或血液源性人肿瘤细胞系，以及对白血病患者的有害血细胞都具有有效的体外细胞毒性。

Description

治疗癌症的化合物和方法

本申请是申请号为201310451346.9(原始母案200580030371.3)、申请日为2005年7月15日、发明名称为“治疗癌症的化合物和方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般性涉及抗癌治疗领域。更具体地说，它提供了有机砷化合物和将它们用于治疗癌症(例如白血病和实体瘤)的方法。

背景技术

尽管白血病治疗已经取得了进展，但大多数患有白血病的成年患者仍然会死于疾病的发展。已经证明，无机化合物三氧化二砷可以治疗复发性或顽固性急性早幼粒细胞白血病(APL)，也对于它对其他类型的白血病的治疗进行了评价。但是，中国和近来在美国试验的初步数据指出，三氧化二砷在其他的血液性癌症中也具有作用。因此，近来作为抗白血病药的三氧化二砷的活性也在许多类型的白血病中进行了研究。尽管就所研究的一些白血病中应答率的结果看起来比较良好，但三氧化二砷的全身性毒性一直是个问题(Soignet等人，1999；Wiernik等人，1999；Geissler等人，1999；Rousselot等人，1999)。

所制备的人用有机砷化物仅有美拉胂醇，已经评价了其抗白血病活性(WO9924029，EP1002537)。不幸的是，当以治疗锥虫病的浓度使用时，该化合物对患有白血病的患者有非常大的毒性。因此，需要鉴别出这样的砷的衍生物，其可以用于一般性治疗血液性恶性肿瘤和癌症，其具有与三氧化二砷相似或更大的活性，并且毒性较低。

发明内容

本发明提供一种具有抗癌性质的有机砷化合物。在一些实施方案中，本发明提供具有通式(I)的化合物或其药学上可接受的盐

其中

X是S或Se；

W是O、S或(R)(R)，其中出现的每个R独立地是H或C_1-2烷基；

n是0或1；

R¹和R²分别独立地是C_1-10烷基；

R³是-H、C_1-10烷基，或C_0-6烷基-COOR⁶；

R^3’是H、氨基、氰基、卤素、芳基、芳烷基、杂芳基、杂芳烷基、羧基、C_1-10烷基、C_1-10烯基、或C_1-10炔基，优选H；

R⁴是-OH、-H、-CH₃、氨基、-OC(O)C_1-10芳烷基、-OC(O)C_1-10烷基、或-OC(O)芳基；

R⁵是-OH、氰基、C_1-10烷氧基、氨基、O-芳烷基、-OC(O)C_1-10芳烷基、-OC(O)C_1-10烷基、-OC(O)芳基、或甘氨酸取代基；和

R⁶是H或C_1-10烷基。

本发明的另一个方面是提供与盐酸吡啶结合的式(II)的化合物

或其药学上可接受的盐，其中晶体形式的该化合物的熔点大于125℃。

在一些实施方案中，该有机砷是具有通式(III)结构的化合物

其中

X是S或Se，优选是S；

W是O、S或(R)(R)，其中出现的每个R独立地是H或C_1-2烷基，优选是O；

Z是CH或N，优选是N；

R¹和R²独立地是C_1-10烷基，优选R¹和R²独立地选自甲基、乙基、丙基、和异丙基；和

R⁵是-OH、氰基、C_1-10烷氧基、氨基、O-芳烷基、O-芳烷基、-OC(O)C_1-10芳烷基、-OC(O)C_1-10烷基、-OC(O)芳基、或甘氨酸取代基，优选是OH；

R⁶是H或C_1-10烷基；

R⁷选自卤素、-OH、C_0-6烷基-COOR⁶、C_1-6烷基、C_1-6烷氧基、氨基、酰胺基、氰基、和硝基；

m是0到4的整数，优选是0。

本发明的其他目的、特征和优点将会通过下文的详述变得显而易见。应当理解的是，当说明本发明的优选实施方案时，给出的详细说明和特定实施例仅仅是用于解释说明，因为通过该详述，在本发明的精神和范围内的各种变更和改变将会对本领域的技术人员变得显而易见。

附图说明

下列的附图构成了本说明书的一部分，包括对本发明的某些方面的进一步解释。通过参考一个或多个附图并结合本文对特定实施方案的详细描述，将可以更好地理解本发明。

附图1显示的是人白血病细胞系NB4与所示浓度的S-二甲胂基-硫代琥珀酸(MER1)或三氧化二砷培养3天。

附图2显示的是人白血病细胞系AML2与所示浓度的MER1或三氧化二砷培养3天。通过锥虫蓝排除法评价细胞存活。

附图3A显示的是当用MER1处理时，人白血病细胞系的生长百分比。

附图3B显示的是当用MER1处理时，人CNS细胞系的生长百分比。

附图3C显示的是当用MER1处理时，人肾癌细胞系的生长百分比。

附图3D显示的是当用MER1处理时，人非小细胞肺癌细胞系的生长百分比。

附图3E显示的是当用MER1处理时，人黑素瘤细胞系的生长百分比。

附图3F显示的是当用MER1处理时，人前列腺癌细胞系的生长百分比。

附图3G显示的是当用MER1处理时，人结肠癌细胞系的生长百分比。

附图3H显示的是当用MER1处理时，人卵巢癌细胞系的生长百分比。

附图3I显示的是当用MER1处理时，人乳腺癌细胞系的生长百分比。

附图4显示的是，用所示浓度的S-二甲胂基-2-硫代苯甲酸(SAL1)培养3天的HL60人白血病细胞的细胞存活。

附图5A显示的是当用SAL1处理时，人白血病细胞系的生长百分比。

附图5B显示的是当用SAL1处理时，人CNS细胞系的生长百分比。

附图5C显示的是当用SAL1处理时，人肾癌细胞系的生长百分比。

附图5D显示的是当用SAL1处理时，人非小细胞肺癌细胞系的生长百分比。

附图5E显示的是当用SAL1处理时，人黑素瘤细胞系的生长百分比。

附图5F显示的是当用SAL1处理时，人前列腺癌细胞系的生长百分比。

附图5G显示的是当用SAL1处理时，人结肠癌细胞系的生长百分比。

附图5H显示的是当用SAL1处理时，人卵巢癌细胞系的生长百分比。

附图5I显示的是当用SAL1处理时，人乳腺癌细胞系的生长百分比。

附图6用所示浓度的S-二甲胂基-谷胱甘肽(SGLU1)或三氧化二砷培养3天的NB4细胞的细胞存活。

附图7显示的是用HL60细胞和SGLU1或三氧化二砷进行5天的克隆分析。

附图8A显示的是当用SGLU1处理时，人白血病细胞系的生长百分比。

附图8B显示的是当用SGLU1处理时，人CNS细胞系的生长百分比。

附图8C显示的是当用SGLU1处理时，人肾癌细胞系的生长百分比。

附图8D显示的是当用SGLU1处理时，人非小细胞肺癌细胞系的生长百分比。

附图8E显示的是当用SGLU1处理时，人黑素瘤细胞系的生长百分比。

附图8F显示的是当用SGLU1处理时，人前列腺癌细胞系的生长百分比。

附图8G显示的是当用SGLU1处理时，人结肠癌细胞系的生长百分比。

附图8H显示的是当用SGLU1处理时，人卵巢癌细胞系的生长百分比。

附图8I显示的是当用SGLU1处理时，人乳腺癌细胞系的生长百分比。

附图9显示的是来自急性髓细胞样白血病(AML)患者的用所示浓度的MER1或三氧化二砷培养3天的单核细胞的细胞存活。

附图10显示的是来自AML患者的用所示浓度的MER1或三氧化二砷培养4天的单核细胞的细胞存活。

附图11显示的是来自AML患者的用所示浓度的MER1或三氧化二砷培养5天的单核细胞的细胞存活。

附图12显示的是来自慢性髓细胞样白血病-急变期(CML-BP)患者的用所示浓度的MER1或三氧化二砷培养3天的单核细胞的细胞存活。

附图13显示的是来自怠性成淋巴细胞性白血病(ALL)患者的用所示浓度的MER1或三氧化二砷培养4天的单核细胞的细胞存活。

附图14来自正常供体的用所示浓度的MER1或三氧化二砷培养5天的单核细胞的细胞存活。

附图15显示的是用正常供体细胞和MER1或三氧化二砷进行8天的克隆分析。

附图16显示的是来自慢性淋巴细胞性白血病(CLL)患者的用所示浓度的SGLU1或三氧化二砷培养5天的单核细胞的细胞存活。

附图17显示的是使用AML患者的单核细胞和SGLU1或三氧化二砷进行8天的克隆分析。

附图18显示的是使用正常供体细胞和SGLU1或三氧化二砷进行8天的克隆分析。

发明详述

本发明提供数量众多的有机砷化合物。

在一些实施方案中。本发明的有机砷具有通式(I)的结构或其药学上可接受的盐

其中

X是S或Se，优选是S；

W是O、S或(R)(R)，其中出现的每个R独立地是H或C_1-2烷基，优选是O或(R)(R)；

n是0或1，优选是1；

R¹和R²分别独立地是C_1-10烷基，优选R¹和R²独立地选自甲基、乙基、丙基、和异丙基；

R³是-H、C_1-10烷基，或C_0-6烷基-COOR⁶；

R⁶是H或C_1-10烷基，优选是氢。

在一些实施方案中，W是(R)(R)，其中出现的每个R独立地是H或C_1-2烷基。在一些实施方案中，出现的每个R都是H。

在一些实施方案中，R³是-H或C_0-6烷基-COOR⁶。在一些实施方案中，R³是-COOR⁶、-CH₂COOR⁶、-CH₂CH₂COOR⁶、-CH(CH₃)COOR⁶、-CH(CH₂CH₃)COOR⁶、和-CH₂CH₂CH₂COOR⁶，其中R⁶是C_1-10烷基。

在一些实施方案中，R³是C_1-10烷基。在一些优选的这样的实施方案中，R³选自甲基、乙基、丙基、和异丙基，优选是甲基。

在一些实施方案中，R^3’选自氨基、氰基、卤素、芳基、芳烷基、杂芳基、杂芳烷基、羧基、C_1-10烷基、C_1-10烯基、和C_1-10炔基。在优选的这样的实施方案中，R^3’选自芳基、芳烷基、杂芳基、杂芳烷基、羧基、C_1-10烯基和C_1-10炔基。

在一些优选的实施方案中，R⁴选自-OH、-H、-CH₃、-OC(O)C_1-10芳烷基、-OC(O)C_1-10烷基、和-OC(O)芳基。在一些这样的实施方案中，R⁴选自-OC(O)C_1-10芳烷基、-OC(O)C_1-10烷基、和-OC(O)芳基。

在一些优选的实施方案中，R⁴是氨基。在一些这样的实施方案中，R⁴是NH₂。

在一些实施方案中，R⁵选自氰基、C_1-10烷氧基、氨基、O-芳烷基、-OC(O)C_1-10芳烷基、-OC(O)C_1-10烷基、和-OC(O)芳基。

在一些实施方案中，其中X是S，W是(R)(R)，其中出现的每个R都是H，n是1，R¹和R²独立地选自甲基、乙基、丙基、和异丙基，R³和R^3’都是H，R⁴选自-OH、-OC(O)C_1-10芳烷基、-OC(O)C_1-10烷基、和-OC(O)芳基，和R⁵选自-OH、-OC(O)C_1-10芳烷基、-OC(O)C_1-10烷基、和-OC(O)芳基。在一些实施方案中，R¹和R²相同，都选自甲基、乙基、丙基、和异丙基。

在一些实施方案中，X是S，W是O，n是1，R¹和R²都是甲基，R³选自H和COOR⁶，R^3’是H，并且R⁴选自H和甘氨酸取代基，R⁵选自OH和甘氨酸取代基。在一些实施方案中，R³是COOR⁶，R⁴是H，R⁵是OH，且R⁶是H。

在一些实施方案中，通式(I)的化合物选自

本发明的另一个方面涉及式(II)的化合物

或其药学上可接受的盐，其中晶体形式的该化合物的熔点大于125℃，更优选大于130℃，最优选大于135℃。在一些实施方案中，晶体形式的该化合物的熔点范围是约125-150℃，优选约130-145℃，更优选约135-140℃。在一些实施方案中，通式(II)的化合物与盐酸吡啶结合，这两种化合物的比例是1∶0.9到1∶1.1，优选是约1∶1。在一些这样的实施方案中，这两种化合物形成包含每种化合物的一个分子的复合物。出乎意料地，我们发现与盐酸吡啶的量增加的相同砷化物相比，当盐酸吡啶与通式(II)的比例降低时，保持了抗癌的生物活性。

如果存在手性中心，所有的异构体形式也都在本发明的范围内。关于立体化学，遵从用于确定绝对立体化学的Cahn-Ingold-Prelog规则。这些规则在下列文献中进行了描述，例如OrganicChemistry，Fox和Whitesell；JonesandBartlettPublishers，Boston，MA(1994)；第5-6部分，第177-178页，在此将该部分通过参考引入本文。

在一些实施方案中，该有机砷化合物是具有通式(III)结构的化合物

其中

X是S或Se，优选是S；

Z是CH或N；

R⁶是H或C_1-10烷基；

m是0到4的整数，优选是0。

在一些实施方案中，W是(R)(R)，其中出现的每个R独立地是H或C_1-2烷基。在一些这样的实施方案中，出现的每个R是H。

在一些实施方案中，X是S，W是O，R¹和R²独立地选自甲基、乙基、丙基、和异丙基，并且R⁵是OH。在一些这样的实施方案中，R¹和R²相同，都选自甲基、乙基、丙基、和异丙基。在一些这样的实施方案中，R¹和R²都是甲基。

在一些实施方案中，Z是N。

在一些实施方案中，Z是CH。

在一些实施方案中，通式(III)的化合物选自

14页上

在一些实施方案中，通式(III)的化合物是

在另外的实施方案中，有机砷化物是具有通式(IV)结构的化合物

其中

X是S或Se，优选是S；

W是O、S、或(R)(R)，其中出现的每个R独立地是H或C_1-2烷基，优选是O；

R⁵是-OH、氰基、G_1-10烷氧基、氨基、O-芳烷基、O-芳烷基、-OC(O)C_1-10芳烷基、-OC(O)C_1-10烷基、-OC(O)芳基、或甘氨酸取代基，优选是OH；

R⁶是H或C_1-10烷基；

m是0到4的整数，优选是0。

在一些实施方案中，W是(R)(R)，并且出现的每个R独立地是H或C_1-2烷基。在一些这样的实施方案中，出现的每个R都是H。

在一些优选的实施方案中，通式(III)的化合物具有下列结构：

本发明的另一个方面涉及以与实施例13和以整体引入本文作为参考的Banks，C.H.，等人(J.Med.Chem.(1979)22：572-575)所述类似的方式合成通式(I)的化合物的方法，其中将具有下列通式结构的化合物

(C_1-10烷基)₂As(O)OH

溶解于pH调节到3的水/盐酸溶液中，给溶液通入二氧化硫气流以得到具有下列通式结构的化合物

(C_1-10烷基)₂AsCl

其与具有下列通式结构的化合物反应

其中X是S或Se，优选是S；

n是0或1，优选是1；

R³是-H、C_1-10烷基，或C_0-6烷基-COOR⁶；

R⁶是H或C_1-10烷，优选是氢；

其中每种化合物都用在可接受的有机溶剂中的吡啶处理，以得到通式(I)的化合物。

在一些实施方案中，R³是-H或C_0-6烷基-COOR⁶。在一些实施方案中，R³选自-COOR⁶、-CH₂COOR⁶、-CH₂CH₂COOR⁶、-CH(CH₃)COOR⁶、-CH(CH₂CH₃)COOR⁶、和-CH₂CH₂CH₂COOR⁶，其中R⁶是C_1-10烷基。

在一些实施方案中，R⁴是氨基。在一些这样的实施方案中，R⁴是NH₂。

本发明进一步提供药物组合物，包含通式(I)、通式(II)、通式(III)、或通式(IV)或其药学上可接受的盐，和药学上可接受的稀释剂或载体。在一些实施方案中，该药物组合物是水溶液，其pH大于约5，优选是约5到约8的范围，更优选是约5到约7的范围。

本发明的另一个目的是提供治疗癌症的方法，包括使用治疗有效量的通式(I)、通式(II)、通式(III)、或通式(IV)的化合物。

本发明也涉及通式(I)、通式(II)、通式(III)、或通式(IV)的化合物或其药学上可接受的盐在制备治疗癌症的药物中的应用。

在一些实施方案中，癌症选自实体瘤，例如脑、肺、肝、脾、肾、淋巴结、小肠、胰、血细胞、骨、结肠、胃、乳腺、子宫内膜、前列腺、睾丸、卵巢、中枢神经系统、皮肤、头和颈、食管或骨髓，或者血液性癌症，例如白血病、急性早幼粒细胞性白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、脊髓发育不良、骨髓组织增生性疾病、或顽固性贫血。在一些这样的实施方案中，所述癌症是选自急性和慢性白血病的白血病。

因此，在另一方面，本发明包含治疗癌症患者的方法，包括给该患者施用包含通式I、通式II或通式III的化合物的组合物，或如上所述的药物组合物。化合物的治疗有效量可以是0.1-1000mg/kg，1-500mg/kg，或10-100mg/kg。在具体的实施方案中，该方法可以包括每日施用该组合物。进一步需要考虑的是，治疗方法可以包括多次给药。该方法可以包括每日例如通过注射施用该化合物。也可以使用本说明书中所述的给药的可替代途径和方法，给药方式主要取决于癌症的类型和位置。在一些实施方案中，本发明进一步包含给患者施用一种或多种另外的试剂。该另外的试剂可以是全反式维甲酸、9-顺式维甲酸、Am-80或抗坏血酸。也可以考虑将其它的辅助癌症疗法，例如化学疗法、放射疗法、基因疗法、激素疗法或本领域已知的其他癌症疗法与本发明的方法联合使用。

可以考虑施用的不同方法，包括局部、全身、直接施用和通过输注。这些方法包括通过注射、口腔途径、静脉内、动脉内、瘤内、施用于肿瘤脉管系统、腹膜内、气管内、肌内、内镜下、伤口内、透皮、皮下、局部、鼻、含化、粘膜、阴肛部、直肠等等来施用。

定义

术语“C_x-y烷基”是指取代或非取代的饱和烃基，包括在链中包含x到y个碳的直链烷基和支链烷基，包括卤代烷基例如三氟甲基和2，2，2-三氟乙基等等。C₀烷基代表当该基团在末端位置是氢，如果在中间则是一个键。术语“C_2-y烯基”和“C_2-y炔基”涉及长度类似并可能被烷基取代的取代或非取代的不饱和脂基，但其分别包含至少一个双键或三键。

术语“C_1-6烷氧基”是指与一个氧相连的C_1-6烷基。代表性的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔丁氧基等等。“醚”是通过一个氧共价连接的两个烃。相应地，使得烷基变成醚的该烷基的取代基就是或者类似于烷氧基。

本文使用的术语“C_1-6芳烷基”是指由芳基取代的C_1-6烷基。

本文使用的术语“芳基”包括5-，6-和7-元取代或非取代的单环芳香基，其中环上的每个原子都是碳。术语“芳基”也包括具有两个或更多环的多环系统，其中两个或多个碳是两个相邻的环共有的，其中至少一个环是芳香环，例如，其他的环可以是环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基、和/或杂环。芳基包括苯、萘、菲、酚、苯胺等等。

本文使用的短语“药学上可接受的”是指涉及的配体、物质、组合物、和/或剂型，其在合理的医学判断范围内，适用于与人和动物的组织接触，而没有过度的毒性、刺激、变应性应答、或其他问题或并发症，并具有合理的益处/风险比。

术语“预防”是领域内公认的，当用于疾病例如局部复发(例如，疼痛)，疾病(例如癌症)、复杂的综合症(例如心力衰竭)或其他医学疾病时，其在本领域是很好理解的，包括施用一种组合物，与不接受该组合物的患者相比，在患者中施用该组合物降低了医学疾病的频率、推迟了发病、减少了症状。因此，癌症的预防包括，例如以统计学和/或临床上显著的量，例如，与未治疗的对照群体相比，在接受预防疗法的患者群体中降低了可检测的癌症生长，和/或与未治疗的对照群体相比，在接受预防疗法的患者群体中推迟了可检测的癌症生长。感染的预防包括，治疗的群体相对于未治疗的对照群体降低了感染的诊断数量，和/或治疗的群体相对于未治疗的对照群体推迟了感染症状的发病。疼痛的预防包括，例如，治疗的群体相对于未治疗的对照群体降低了患者感觉到的痛觉强度，或延迟了患者感觉到的痛觉。

术语“预防性或治疗性”疗法是本领域公认的，包括给宿主施用一种或多种受试组合物。如果在不想要的状况(例如，疾病或其他宿主动物不想有的状态)的临床表现前施用，那么该疗法就是预防性的，(即它保护了宿主免于发展成不想要的情况)，反之当在不想要的状况表现出来以后施用，那么该疗法就是治疗性的，(即，它试图减小、改善、或稳定已存在的不想要的状况或其副作用)。

术语“取代”是指在主链的一个或多个碳原子上具有取代了氢的取代基的部分。可以理解的是，“取代”或“由.......取代”包括下列暗含条件：这些取代基符合所取代原子和取代基允许的原子价，取代产生了稳定的化合物，例如其不会通过例如重排、环化、消除等等而自发地转化。本文中使用的术语“取代”应当考虑是包含所有允许的有机化合物的取代基。在一个较广的方面，允许的取代基包括有机化合物的非环状和环状、支链和非支链、碳环和杂环、芳香族和非芳香族取代基。对于适当的有机化合物，这些允许的取代可以是一个或多个，并且相同或不同。为了实现本发明的目的，杂原子例如氮可以具有氢取代基和/或其他本文所述的有机化合物的任意允许的满足杂原子的原子价的取代基，取代基包括例如卤素、羟基、羰基(例如羧基、烷氧羰基、甲酰基、或酰基)、硫代羰基(例如硫酯、硫代乙酸盐、或硫代甲酸盐)、烷氧基、磷酰基、磷酸盐、膦酸盐、次膦酸盐、氨基、酰胺基、脒、亚胺、氰基、硝基、叠氮基、巯基、烷基硫、硫酸盐、磺酸盐、氨磺酰基、磺酰胺基、磺酰基、杂环基、芳烷基、或芳香环或杂芳香环部分。本领域技术人员将会意识到，如果合适，在烃链上取代的部分可以被自身所取代。

涉及治疗的试验方法的化合物的“治疗有效量”是指当作为需要的给药方案的一部分施用(于动物，优选是人)时，根据对所治疗的疾病或状况的临床可接受的标准或美容的目的，在制剂中的一种或多种化合物的量以适合于任何药物治疗的合理的益处/风险比、减轻了症状、改善了状况、或延缓了疾病情况的发病。

本文使用的术语“治疗”包括以某种方式逆转、降低、或阻止了疾病的症状、临床表现、和根本的病理，以改善或稳定患者的状况。

无机砷化物与有机砷化物的毒性比较

毒性限制了三氧化二砷的使用。另一方面，OA的毒性要小得多，人们认为在体内无机砷甲基化成OA是一种解毒反应。OA单甲胂酸和二甲胂酸是有机砷的主要代谢产物(Hughes等人，1998)。无机砷化物，包括三氧化二砷对于许多的器官系统(包括心血管系统、胃肠道、肾、皮肤、神经系统和血液)具有不同的作用。无机砷化物对肝是特别有毒性的，会导致渗透、中心性坏死、和肝硬化(IARC，1980：ACGIH，1991；Beliles等人，1994；Goyer等人，1996)。现在有充分的证据表明，无机砷化合物是人皮肤和肺的致癌物(Goyer等人，1996)。

给定砷化物的毒性与它从体内的排除率和它的组织蓄积程度有关(Beliles等人，1994)。一般地，毒性按照下列的顺序增加：有机砷化物＜As⁵⁺＜As³⁺(包括三氧化二砷)＜胂。与无机砷化物不同，在文献中没有报道过由于OA而导致中毒的死亡或严重情况。因此，在哺乳动物中，认为元机砷化物的甲基化是解毒的机理，这是因为甲基化OA较低的毒性以及它们的快速排泄和较少的保留(Beliles等人，1994；Goyer等人，1996)。一个好的例子是二甲胂酸，其是一种有机化合物，是暴露于无机砷化物(包括三氧化二砷)后大多数哺乳动物排泄的主要的尿代谢产物。在小鼠的体内毒性研究中，在腹膜内施用三氧化二砷后，LD₅₀(50％的动物由于急性毒性而死亡的剂量)是10mg/kg(Investigator′sBrochure，1998)，而在施用二甲胂酸后，LD₅₀是500mg/kg(MSDS，1998)。

癌症治疗

本发明的有机砷化合物可以用于治疗各种的癌症，包括所有的实体瘤和所有的血液性癌症，包括白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、脊髓发育不良、或骨髓增生障碍。OA也可以用于治疗已经对其他形式的疗法变得耐受的血液性癌症。

白血病是一种血液形成组织的恶性肿瘤，其特征是白血球异常增殖，是癌症的四种主要类型之一。根据最主要涉及的白血球的类型对白血病进行分类。急性白血病主要是非分化细胞群，慢性白血病具有更成熟的细胞形式(WO9924029)。

急性白血病分为成淋巴细胞性(ALL)和非成淋巴细胞性(ANLL)，可以根据法国-美国-英国分类法或根据它们的类型和分化程度通过形态学和细胞化学现象进一步细分。特定的B-和T-细胞，以及髓样细胞表面标记/抗原也可以用于分类。ALL主要是一种儿童疾病，而ANLL，也称作急性髓样白血病，是在成年人中更常见的急性白血病。

慢性白血病分为淋巴细胞性(CLL)和髓样性(CML)。CLL的特征是血液、骨髓和淋巴样器官中成熟淋巴细胞的数目增加。大多数CLL患者具有B细胞性质的淋巴细胞的克隆扩张。CLL是一中老年人的疾病。在CML中，粒细胞在血液和骨髓分化的所有阶段都占据优势，但是也作用于肝、脾、和其他器官。其他可以用本发明的OA治疗的恶性血液性疾病包括但不限于：脊髓发育不良、骨髓增生性疾病、淋巴瘤、和多发性骨髓瘤。

药物组合物

根据现有的公开，制备包含至少一种有机砷化物或其他的活性成分的药物组合物对于本领域技术人员来说是已知的，例如Remington′sPharmaceuticalSciences，18thEd.MackPrintingCompany，1990，在此通过参考引入本文。此外，对于动物(例如人)的施用，可以理解的是，该制剂应当符合FDA生物标准所要求的无菌、致热原性、一般的安全性和纯度标准。

本文使用的“药学上可接受的载体”包括任何和全部溶剂、分散介质、包衣、表面活性剂、抗氧化剂、防腐剂(例如，抗菌剂、抗真菌剂)、等张剂、延迟吸收剂、盐、防腐剂、药物、药物稳定剂、凝胶、粘合剂、赋形剂、崩解剂、润湿剂、甜味剂、芳香剂、染料、类似的物质及其组合，这些都是本领域普通技术人员已知的(参见，例如，Remington′sPharmaceuticalSciences，18thEd.MackPrintingCompany，1990，第1289-1329页，在此通过参考引入本文)。除了任意常规载体与活性成分的不相容性以外，也应当考虑其在治疗或药物组合物中的用途。

根据是否以固体、液体或气雾剂形式施用，和是否需要灭菌以用于所施用的途径(例如注射)，将该有机砷化物和不同类型的载体混合。本发明可以静脉内、皮内、动脉内、腹膜内、伤口内、颅内、关节内、前列腺内、胸膜内、器官内、鼻内、玻璃体内、阴道内、直肠内、局部、瘤内、肌内、腹膜内、皮下、结膜下、囊内(Intravesicularlly)、粘膜、心包内、脐内、眼内、口腔、局部、部位、注射、输注、连续输注、直接集中灌注冲洗靶细胞、经导管、经灌洗、在液体组合物(例如，脂质体)或通过其他方法或本领域普通技术人员已知的上述方法的任意组合来施用(参见，例如，Remington′sPharmaceuticalSciences，18thEd.MackPrintingCompany，1990，在此通过参考引入本文)。

给患者施用的本发明的组合物的实际剂量可以通过身体和生理因素例如体重、情况的严重性、要治疗疾病的类型、与先前或同时治疗物的相互作用、患者的特发病和给药途径来确定。负责给药的医生无论如何将会确定在组合物中活性成分的浓度和对于个体患者的适当剂量。

在一些实施方案中，药物组合物可以包含，例如至少约0.1％的有机砷化物。在其他的实施方案中，例如每单位可以包含约2％到约75％重量，或约25％到约60％重量和例如任意可推论范围的活性化合物。在其他非限制性的例子中，一个剂量可以包含每次施用约0.1mg/kg/体重、0.5mg/kg/体重、1mg/kg/体重、约5mg/kg/体重、约10mg/kg/体重、约20mg/kg/体重、约30mg/kg/体重、约40mg/kg/体重、约50mg/kg/体重、约75mg/kg/体重、约100mg/kg/体重、约200mg/kg/体重、约350mg/kg/体重、约500mg/kg/体重、约750mg/kg/体重、到约1000mg/kg/体重或更多，以及任意可推论的范围。在本文数字可推论范围的非限制性例子中，根据上述的数字，可以施用的范围是约10mg/kg/体重到约100mg/kg/体重等等。

在任何情况下，所述组合物可以包含各种的抗氧化剂以阻止一种或多种组分的氧化。此外，防腐剂(例如各种的抗菌剂和抗真菌剂)，包括但不限于尼泊佥类(例如尼泊金甲酯、尼泊金丙酯)、三氯叔丁醇、酚、抗坏血酸、硫柳汞或其组合可以带来对微生物活动的预防作用。

可以将有机砷化物配制成游离碱、中性或盐形式的组合物。药学上可接受的盐包括由游离羧基形成的盐的形式，所述游离羧基是由无机碱例如氢氧化钠、钾、铵、钙或铁；或有机碱例如异丙胺、三甲胺、组氨酸或普鲁卡因得到的。

在组合物是液体形式的实施方案中，载体可以是溶剂或分散介质，包括但不限于，水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇、液体聚乙二醇等等)、脂类(例如，甘油三酯、植物油、脂质体)及其组合。保持适当的流动性，包括使用包衣，例如卵磷脂；通过分散在载体(例如液体多元醇或脂类)中保持需要的粒径；使用表面活性剂，例如羟丙基纤维素；或这些方法的组合。在许多情况中，优选其包含等渗剂，例如糖类、氯化钠或其组合。

无菌注射溶液的制备，包括将在需要量的适当溶剂中的活性化合物与各种上述列举的成分混合，如果需要，然后过滤灭菌。一般地，分散体的制备包括将各种无菌的活性成分掺入到包含基本分散介质和/或其他成分的无菌载体中。在用于制备无菌溶液、混悬液或乳剂的无菌粉末的情况中，制备的优选方法是真空干燥或冷冻干燥技术，可以从先前的无菌过滤的液体介质中获得活性成分和其他任意的所需成分的粉末。如果必需液体基质应当是适当缓冲的，在与足够的盐水或葡萄糖注射前，液体稀释剂首先要成为等张的。直接注射的高浓度组合物的制剂也是应当考虑的，其中设想使用DMSO作为溶剂以产生极快的渗透，将高浓度的活性剂递送到较小的区域。

该组合物在生产和贮存条件下必须是稳定的，避免微生物(例如细菌和真菌)的污染作用。因此优选的组合物的pH大于约5，优选约5到约8，更优选约5到约7。应当意识到，内毒素污染应当最低限度保持在安全水平下，例如，低于0.5ng/mg蛋白质。

在特定的实施方案中，注射组合物的延长吸收可以通过使用含延迟吸收的试剂(例如，单硬脂酸铝、明胶或其组合)的组合物来实现。

联合治疗

本发明的一个方面是所述有机砷化物可以用于与其他试剂或治疗方法(优选另一种癌症疗法)联合使用。该有机砷化物可以在另一种试剂治疗前或后的几分钟到几周的间隔范围内施用。在其它试剂和表达结构分别应用于细胞的实施方案中，一般可以确认在每次递送的时间之间不会消耗足够的时间，以便该试剂和表达构造仍然能够对细胞发挥有利的联合作用。例如在一些情况中，需要考虑的是，一种物质可能以两种、三种、四种或更多的方式与有机砷化物基本上同时(即，在约1分钟以内)接触细胞、组织或器官。在其他方面，在施用有机砷化物前或后的约1分钟，约5分钟，约10分钟，约20分钟，约30分钟，约45分钟，约60分钟，约2小时，约3小时，约4小时，约5小时，约6小时，约7小时，约8小时，约9小时，约10小时，约11小时，约12小时，约13小时，约14小时，约15小时，约16小时，约17小时，约18小时，约19小时，约20小时，约21小时，约22小时，约23小时，约24小时，约25小时，约26小时，约27小时，约28小时，约29小时，约30小时，约31小时，约32小时，约33小时，约34小时，约35小时，约36小时，约37小时，约38小时，约39小时，约40小时，约41小时，约42小时，约43小时，约44小时，约45小时，约46小时，约47小时，到约48小时或更长的时间里施用一种或多种试剂。在一些其他的实施方案中，在施用有机砷化物前或后的约1天，约2天，约3天，约4天，约5天，约6天，约7天，约8天，约9天，约10天，约11天，约12天，约13天，约14天，约15天，约16天，约17天，约18天，约19天，约20，到约21天施用一种或多种试剂。在一些情况中，可能需要足够地延长治疗时间，但是在各次施用之间可以间隔数周(例如，约1，约2，约3，约4，约5，约6，约7或约8周或更长)。

可以使用各种组合，有机砷化物是“A”，可以是其他任何治疗剂的第二种试剂是“B”：

A/B/AB/A/BB/B/AA/A/BA/B/BB/A/AA/B/B/BB/A/B/B

B/B/B/AB/B/A/BA/A/B/BA/B/A/BA/B/B/AB/B/A/A

B/A/B/AB/A/A/BA/A/A/BB/A/A/AA/B/A/AA/A/B/A

给患者施用本发明的治疗组合物应当遵循化学疗法给药的一般方案，如果有的话，还要说明毒性。可以预料的是，如果需要可以重复治疗周期。也应当考虑的是各种标准疗法或辅助癌症疗法，以及外科手术可以与所述的砷试剂联合使用。这些疗法包括但不限于，化学疗法、放射疗法、免疫疗法、基因疗法和手术。下面的部分描述了一些辅助的癌症疗法。

化学疗法

癌症疗法也包括基于化学和放射治疗的各种联合疗法。联合的化学治疗药包括，例如，顺铂(CDDP)、卡铂、丙卡巴肼、氮芥、环磷酰胺、喜树碱、异环磷酰胺、美法仑、苯丁酸氮芥、白消安、硝基脲、放线菌素D、多柔比星、博来霉素、plicomycin、丝裂霉素、依托泊苷(VP16)、他莫昔芬、雷洛昔芬、雌激素受体结合剂、紫杉醇、吉西他滨、诺维本、法呢基-蛋白质转移酶抑制剂、顺铂(transplatinum)、5-氟尿嘧啶、长春新碱、长春碱、和甲氨蝶呤，或上述物质的任意类似物或衍生物变体。

放射疗法

导致DNA损害和已经广泛使用的其他因子包括一般称作γ-射线、X-射线、和/或直接递送到肿瘤细胞上的放射线同位素。也应当考虑其他形式的DNA损害因子，例如微波和UV-照射。最可能的是，所有这些因子作用于较宽范围的对DNA、DNA前体、DNA的复制和修复、以及同源染色体的装配和维持的损害。X-射线的剂量范围是用于较长时间(3到4周)的每日剂量50到200伦琴，至单剂量的2000到6000伦琴。放射性同位素的剂量范围可以大不相同，取决于同位素的半衰期、所发射的辐射强度和类型、和赘生细胞的吸收。在本文中使用的术语“接触”和“暴露”当用于细胞时，是描述了下列的过程：递送一种治疗性构造和化学疗法或放射疗法的试剂到靶细胞或将其直接与靶细胞并置。为了实现细胞的杀灭或停滞，这两种试剂都以组合量递送到细胞上，以杀死该细胞或阻止其分裂。

免疫疗法

免疫疗法，一般依靠使用免疫效应细胞和分子以靶向和破坏癌症细胞。该免疫效应子可以是例如，肿瘤细胞表面的一些标记的特殊抗体。该抗体可以单独作为治疗的效应子，或者它可以补充其他细胞至实际作用的要杀死的细胞上。该抗体也可以与药物或毒素(化学治疗药、放射核苷酸、蓖麻毒素A链、霍乱霉素、百日咳霉素等等)结合，或仅作为靶试剂。可替代地，该效应子可以是载有表面分子的淋巴细胞，其中该表面分子直接或间接地与肿瘤靶细胞相互作用。不同效应细胞包括细胞毒性T细胞和NK细胞。

因此，免疫疗法可以用作联合治疗的一部分，与基因疗法相结合。联合治疗的一般途径将在下文讨论。一般地，肿瘤细胞具有若干标记，其负责进行靶向作用，即其不存在于大多数的其他细胞中。许多肿瘤标记都是存在的，其中的任何一个都可以适用于本发明的靶向作用。通常的肿瘤标记包括癌胚抗原、前列腺特异抗原、泌尿肿瘤相关抗原、胎儿抗原、酪氨酸酶(p97)、gp68、TAG-72、HMFG、SialylLewis抗原、MucA、MucB、PLAP、雌激素受体、层粘连蛋白受体、erbB和p155。

基因疗法

在另一个实施方案中，第二种治疗是次级基因疗法，其中治疗性的多核苷酸在第一治疗剂施用前、后或与其同时施用。与编码基因产物的载体结合的治疗性试剂的递送将会对靶组织具有抗过度增殖作用。

手术

约60％患有癌症的人都经受了一些类型的外科手术，包括预防性、诊断性或分阶段性、治疗性和治标性手术。治疗性手术是一种癌症治疗，其可以用于与其他疗法联合使用，例如本发明的治疗、化学疗法、放射疗法、激素疗法、基因疗法、免疫疗法和/或替代疗法。治疗性手术包括切除术，其中物理除去、切除和/或破坏癌性组织的全部或部分。肿瘤切除术涉及物理除去至少一部分的肿瘤。除了肿瘤切除术，手术治疗包括激光手术、冷冻手术、电外科、和用显微镜控制的手术(Mohs′surgery)。需要进一步考虑的是，本发明可以用于与表面癌症、初期癌、或偶然量的正常组织的除去联合使用。

具体实施方式

实施例

下面所包括的实施例是用于说明本发明的优选实施方案。本领域技术人员应当理解，在实施例中所公开的技术代表的是本发明人发现的技术，可以在本发明的实施中很好地实现其功能，因此，可以认为是实施的优选方式。但是，根据所公开的内容，本领域的技术人员将会意识到，对所公开的特定实施方案可以做出许多的改变，并仍然获得相似或类似的结果，而不脱离本发明的精神和范围。

实施例1

S-二甲胂基-硫代琥珀酸(MER1)，S-二甲胂基-水杨酸(SAL1)和S-(二甲胂基)谷胱甘肽(SGLU1)的合成

MER-1：取巯基琥珀酸4.5g置于100mL的聚乙烯醚(1，2-乙二醇二甲醚)的250m圆底烧瓶中。滴加4mL的二甲基氯胂(0.03mol)，然后再滴加4mL的二乙胺(0.04mol)。将反应混合物在室温下搅拌20小时。形成了盐酸二乙胺的白色沉淀物，过滤分离。减压蒸发极大地减小了MER1的聚乙烯醚溶液的体积。过滤分离MER1的白色晶体，用冷的蒸馏水洗涤。然后在乙醇和水中再结晶该无色的晶体产物，得到恒定的熔点150℃。

SAL-1：在100mL的烧瓶中，放入5g的2-巯基苯甲酸(硫代水杨酸)、75mL的聚乙烯醚，5mL的二甲基氯胂，和5mL的二乙胺。混合物在氮气大气下回流1小时，在室温下搅拌过夜。过滤分离盐酸二乙胺的沉淀物。减压下缓慢蒸发滤液，直至分离出产物的晶体。在冰中冷冻包含产物的蒸发溶液，过滤该冷溶液。在乙醇中再结晶产物的晶体，得到恒定的熔点97℃。

SGLU-1：谷胱甘肽(14.0g，45.6mmol)在聚乙烯醚中快速搅拌，同时滴加入二甲基氯胂(6.5g，45.6mmol)。然后将吡啶(6.9g，91.2mmol)加入到浆体中，然后加热回流该混合物。立即移除热源。在室温下搅拌混合物4小时。分离所得到的不溶性固体，从乙醇中再结晶，得到4，盐酸吡啶复合物(75％收率)：mp115-118℃；NMR(D₂O)δ1.35(s，6H)，1.9-4.1(m’s，10H)，7.8-9.0(m，5H)；质谱(m/e)140，125，110，105，79，52，45，36。该物质不能用于本文所述的实施例，但可以用于Banks，C.H.等人.(J.Med.Chem.(1979)22：572-575)所述的生物分析，在此通过参考将其整体引入本文。

RobertA.WelchfoundationofHouston，Texas资助了对MER-1、SGLU-1和SAL-1合成的研究，并批准了发明人RalphZingaro的要求。

实施例2

体外评价的分析

使用各种的体外分析来确定癌症细胞对于本发明的砷化合物、组合物和/或制剂的应答。所分析的一些应答包括细胞存活、细胞周期、凋亡、和成熟。本发明人也设计了测定来评价在癌症细胞中对本发明的砷化合物敏感的PML/RARα基因的需求量。下面提供对这些分析的描述：

磺酰罗丹明(sulforhodamine)B分析

取不同的人癌细胞在微量滴定板上、在有或没有所示浓度的MER1、SAL1、或SGLU1情况下培养48小时，然后向培养基中加入磺酰罗丹明B染料。磺酰罗丹明B染料是蛋白结合的染料，标记肝细胞。当与未治疗的对照细胞相比(阴性数据表明了细胞的杀灭)时，结果用所处理细胞的生长百分比表示。

MTT和锥虫蓝分析

对于这些分析，通过聚蔗糖-泛影葡胺(FicollHipaque)分离法来从白血病患者和正常供体的外周血样品中分离单核细胞，并再悬浮于DMEM完全培养基中。或者，在一些情况中可以使用细胞系细胞。来自不同人细胞系的恶性细胞(通常是5x10⁴个细胞/mL)或来自白血病患者和健康供体(1x10⁶个细胞/mL)的外周血的单核细胞在αMEM或RPMI1640中，在有或没有不同浓度的MER1、SAL1、或SGLU1存在下进行培养。以一式两份的形式完成每种试验的情况。在暴露于MER1、SAL1、或SGLU1中所示的天数(通常是3天)后，通过向细胞中加入染料(MTT或锥虫蓝)来评价细胞存活。MTT染料改变了它的颜色，这是因为在孔中存在肝细胞。在MTT处理下的细胞的存活用对照细胞生长的百分比来评价。锥虫蓝染料穿透了死亡的细胞，可以在显微镜下计数肝细胞，并评价存活的百分比。

克隆分析

通过获得外周血单核细胞(从正常供体或白血病患者中)来分析集落生成或菌落形成，其中所述单核细胞再悬浮于包含细胞因子的半固体培养基中，并以一式四份，0.1mL/孔置于96-孔微量滴定板上，密度为4x10⁴个细胞/0.1mL。在37℃下在5％CO₂的增湿大气中培养～10天后，将包括50个以上细胞的细胞团块计数为1个集落。用集落生长与对照(无药物)样品的集落生长相比的百分比来评价对生长的抑制作用。

凋亡的分析

用三种不同的方法通过分析在凋亡途径中的不同事件来分析凋亡。用流式细胞器评价由本发明的砷盐生物诱导的凋亡细胞的百分比。利用不同的细胞染色使其凋亡的方法来评价细胞凋亡级联的不同方面

1.膜联蛋白和碘化丙啶(PI)染色。膜联蛋白与在细胞膜外层表达磷脂酰丝氨酸的细胞结合，而碘化丙啶将具有缺乏抵抗力的细胞膜的细胞的DNA染色。这就从凋亡细胞(仅被膜联蛋白V染色)和坏死细胞(被膜联蛋白和PI染色)中鉴别出了肝细胞(没有被任何一个荧光染料染色)。

在培养基中用所示的本发明的砷化物处理细胞如所示时间后，用磷酸盐-缓冲盐水(PBS)洗涤细胞，并再悬浮于100μL包含膜联蛋白-FITC(Travigene)的结合缓冲液中，在黑暗中培养15分钟。加入PI后在流式细胞器上分析细胞。

2.线粒体膜电位的细胞荧光分析。为了评价线粒体膜电位的改变，在用砷衍生物处理所示的时间后，将细胞在亚微摩尔浓度的MitoTracker探针中培养。MitoTracker探针被动地穿过质膜，并在活化的线粒体中蓄积。用两种颜色给细胞染色：MitoTrackerRedCMXRos(分子探针)和MitoTrackerGreenFM(分子探针)。用PBS洗涤分子，用MitoTracker染料染色，并且37℃下在黑暗中培养1小时。通过线粒体膜电位的推动将CMXRos掺入到线粒体中，与硫醇残基反应，形成共价硫酯键。不管线粒体膜电位如何，MitoTrackerGreenFM染料都优先蓄积于线粒体中，这使得它成为了确定线粒体块的有用工具。

3.胱天蛋白酶的检测。为了用流式细胞器检测胱天蛋白酶的活性，使用氟代基因底物PhiPhiLuxG1D1(Oncoimmunin)。PhiPhiLuxG1D1是用于在肝细胞中检测和测定胱天蛋白酶3和胱天蛋白酶3样活性的底物。在用本发明的砷衍生物处理所示的时间后，用PBS洗涤细胞，再悬浮于5μL底物溶液中，并且37℃下在黑暗中培养1小时。在洗涤所培养的细胞后，在流式细胞器分析前几分钟加入PI，以在分析期间排除坏死的细胞。

细胞周期分析

如下所述分析细胞周期：用本发明的不同砷化合物培养72小时后，在PBS中将细胞(1x10⁶)洗涤2次。细胞沉淀物再悬浮于染色溶液中，其中该染色溶液包含低张溶液(RNAse溶液、TritonX-100、柠檬酸钠、PEG)和PI(25μg/mL)。室温下将细胞在黑暗中培养15分钟，然后通过流式细胞器用CellQuest程序(Becton-Dickinson)分析。

成熟的分析

使用人急性幼淋巴细胞白血病细胞系NB4来测定本发明的砷化物对于白血病细胞成熟的作用。用藻红蛋白结合的抗-CD11b单克隆抗体(Becton-Dickinson)作为成熟髓细胞的标记。在与药物培养72小时后，用PBS洗涤细胞。然后室温下将密度为1x10⁶个细胞/mL的细胞与单克隆抗体按1∶10稀释并在黑暗中培养15分钟。培养后用PBS洗涤细胞，沉淀物再悬浮于500μL的PBS中。为了排除非特异性结合，以相同的方式制备适当的同型对照物。用流式细胞器将细胞分类，用CellQuestDocument分析进行分析。

PML/Rarα蛋白的作用

已经证明三氧化二砷是一种急性幼淋巴细胞性白血病的治疗剂，由于PML/Rarα基因和蛋白质的表达，它杀灭了了大部分的APL细胞。用下面的系统来确定在白血病细胞中是否存在PML/RARα融合蛋白，以促成了白血病细胞对SGLU和MER1的可观测的敏感度：用PML/RARα基因转染U937细胞，已知后者对三氧化二砷是耐受的。MichaelAndreeff博士(M.D.AndersonCancerCenter)友情提供了转染的细胞(U937/PR9)。PML/RARα在锌存在的条件下变成了官能化的。Grignani等人(Cell，(1993)74：423-431)描述了PML/RARα基因在U937/PR9细胞系中的Zn²⁺诱导性表达。为了确定PML/RARα的表达，在加入砷化合物72小时前，用0.1mMZnSO₄将细胞处理3小时。在细胞中加入锌3小时后，典型地确定了PML/RARα的表达。其在48小时里是稳定的。

实施例3

MER1、SAL1和SGLU1抗癌活性的体外评价

通过3天的MTT分析/锥虫蓝排除法评价了MER1对于6种不同的人白血病细胞系的抗白血病活性：AML2、AML3和HL60(来自AML的细胞系)、NB4(来自APL的细胞系)、K562(来自CML-BP的细胞系)、和KBM7(来自AML的细胞系)。MER1对于NB4细胞是最有效的，其中IC₅₀(与未处理的对照细胞相比，导致50％细胞存活时的浓度)为1μM(附图1)。MER1处理的其他细胞系，包括通过MTT分析对AML2细胞和KBM7细胞的分析和通过锥虫蓝分析对AML2细胞(见附图2)、AML3细胞、K562细胞和HL60细胞的分析，显示了IC₅₀值的范围是1.5-4μM。该活性类似于三氧化二砷对于这些细胞系的活性(三氧化二砷活性的例子显示于附图1和2)。美国国立卫生研究院(NIH)也用磺酰罗丹明B分析对MER1在体外对于一个板的60肿瘤细胞系的抗癌活性进行了实验(附图3)。低浓度的该化合物对于各种的肿瘤细胞系都显示了具有活性的证据，但特别是对所试验的白血病细胞具有活性。当MER1浓度为1μM时，显著地阻止了试验的所有六种白血病细胞系的生长(生长＜20％；附图3，第一个格子)。

通过3天的锥虫蓝法评价了SAL1对于2种不同的人细胞系的抗白血病活性：HL60细胞(在附图4中描述)、和Z138(ALL细胞系)。NIH也用磺酰罗丹明B分析对SAL1在体外对于一个板的60肿瘤细胞系的抗癌活性进行了实验(附图5)。低浓度的该化合物对于各种的肿瘤细胞系都显示了具有活性的证据。

通过3天的MTT分析评价了SGLU1对于9种人白血病细胞系的抗白血病活性：NB4、CAG(多发性骨髓瘤细胞系)、JURKAT和RAJI(淋巴瘤细胞系、HL60、AML2、AML3、KBM5(来自CML-BP的细胞系)、和KBM7。对于NB4细胞系的结果在附图6中进行了描述。通过3天的锥虫蓝排除法评价了SGLU1对于6种人白血病细胞系的抗白血病活性：NB4、CAG、JURKAT、HL60、KBM3(AML细胞系)、和Z119(ALL细胞系)，显示出了类似的结果。如附图6所描述，该活性类似于三氧化二砷的活性。也通过5天的克隆分析评价了SGLU1对于HL60人白血病细胞的抗白血病活性(附图7)。NIH也用磺酰罗丹明B分析对SGLU1在体外对于一个板的60肿瘤细胞系的抗癌活性进行了实验(附图8)。低浓度的该化合物对于各种的肿瘤细胞系都显示了具有活性的证据。

实施例4

MER1和SGLU1对于恶性和正常血细胞的毒性的确定

在5个白血病患者(三个患AML，一个患CML-BP，另一个患ALL；附图9-13)中测定了MER1对血单核细胞(＞80％胚细胞)的作用。在短期的细胞培养中，MER1与三氧化二砷一样地有效(附图9，10和12)。此外，在来自4个健康供体的样品中评价了MER1对于正常外周血单核细胞的毒性。在短期的细胞悬浮培养中，通过MTT分析，MER1对于正常细胞的毒性小于对白血病患者的恶性细胞的毒性(附图14)。最重要的是，在长期的克隆分析中，MER1对正常细胞的毒性小于三氧化二砷(附图15)。

测定了SGLU1对于来自3个白血病患者的血单核细胞的作用，这三个包括1个患CLL的患者(附图16，显示了与三氧化二砷的比较)，和2个患AML的患者(附图17)。在长期的克隆分析中，SGLU1对正常细胞的毒性小于三氧化二砷(附图18)。除了附图18所示的8天的克隆分析外，也进行了9天和13天的克隆分析。

实施例5

MER1的组成和稳定性

已经获得的数据表明，当溶解于磷酸盐缓冲盐水中时，MER1在至少2个月是稳定的，因为在此期间该溶液在体外试验中保持了相同水平的细胞毒素活性(附图19)。此外，进行了MER1和SGLU1的详细的药学评价。

I.MER-1的药学评价

发现MER-1具有足够的溶解性和稳定性，对于在临床情况中的施用是可接受的(见下列数据)。其也是十分稳定的，因此溶液可以不经准备地混合而用于动物试验，或可能的前期I期研究中。但是，溶液的稳定性对于在较大的临床试验中使用的较大批地生产的液体剂型，以及分配到需要长期贮存的商业市场是不够的。可以考虑将使用时需要重新溶解的冻干剂型用于这些应用中。这些冻干组合物的制备是本领域公知的。

A.溶解性

MER-1在水中的溶解度是约15mg/mL。通过使用0.1N的氢氧化钠调节pH至6，MER-1的较高浓度可以达到约150mg/mL。在乙醇中，MER-1的溶解度大于100mg/mL。

B.溶液的pH

MER-1的水溶液的自然pH值如下：

0.1mg/mLpH3.7

1mg/mLpH3.1

10mg/mLpH2.3

C.溶液的稳定性

在0.9％的氯化钠注射液中以10mg/mL的浓度评价不同pH值的效果。冷冻下在3个月的时间里评价pH2.3(自然pH)并也用氢氧化钠调节pH至5、7.1和8.5的样品。pH5的样品显示了较好的稳定性，在3个月后剩余了约89％的初始浓度。在14天后，pH7.1和8.5的溶液分别剩余了约92％和96％，但是在那段时间后，降到了90％以下。pH2.3的样品7天内是稳定的，但是在那段时间后产生了沉淀。见表2。

低浓度时MER-1在水溶液中稳定性较差，但是在高浓度时稳定性增强。在水中为0.1mg/mL时，在1小时内损失了约40％的药物。当在0.9％的氯化钠注射液浓度从1增加到10mg/mL时，药物在更长的时间里都是稳定的。冷冻下，10mg/mL的浓度在高达3个月里都是稳定的，但是在那段时候后发生了不可接受的分解。见表3。

表2.在0.9％的氯化钠注射液中10mg/mL的MER-1的pH稳定性数据

表3.在0.9％的氯化钠注射液中不同浓度的MER-1溶液的稳定性

^a在水中。

^b在60分钟里发生了约40％的损失。

^c在该间隔期内未确定。

II.SGLU-1的药学评价

发现SGLU-1具有显著的溶解性和稳定性，对于在临床情况中的施用是可接受的(见下列数据)。其也是十分稳定的，因此溶液可以不经准备地混合而用于动物试验，或可能的前期I期研究中。但是，溶液的稳定性对于在较大的临床试验中使用的较大批地生产的液体剂型，以及分配到需要长期贮存的商业市场是不够的。可以考虑将使用时需要重新溶解的冻干剂型用于这些应用中。

A.溶解性

SGLU-1在水中的溶解度是约60mg/mL。通过使用0.1N的氢氧化钠升高溶液的pH可以达到较高的SGLU-1浓度。但是，该药物在碱性环境中是不稳定的。SGLU-1不溶于乙醇。

B.溶液的pH

SGLU-1的水溶液的自然pH值时：

C.溶液的稳定性

在0.9％的氯化钠注射液中以2.5mg/mL的浓度评价不同pH值的效果。冷冻下在30天的时间里评价pH3(自然pH)并也用氢氧化钠调节pH至5和7的样品。pH5的样品显示了稍微好一点的稳定性，在30天后剩余了约90％的初始浓度。pH3和7的溶液分别剩余了约84％和82％。见表4。

对在0.9％的氯化钠注射液中的pH调节至5的浓度20mg/mL和50mg/mL的SGLU-1进行了稳定性试验。冷冻贮存60天后发生了小于10％的损失。稳定性结果如表5所示。

SGLU-1低浓度时稳定性较差。在水中为0.1mg/mL时，室温下在24小时里超过10％发生了分解。

表4.在0.9％的氯化钠注射液中2.5mg/mL的SGLU-1的pH稳定性数据

表5.4℃下在0.9％的氯化钠注射液中20mg/mL和50mg/mL的SGLU-1的稳定性

实施例6

MBR1、SAL1、和SGLU1的机制

三氧化二砷的作用机制是诱导凋亡、影响细胞周期、诱导成熟、和分解变体的PML/Rarα融合蛋白。本发明人检验了MER1诱导HL60人白血病细胞的凋亡(分析时间1-3天)。诱导的凋亡密切地减少了存活细胞的百分比(附图20、21和22)。使用MER1和SGLU的其它研究证明了，这些化合物诱导的凋亡(膜联蛋白染色)包括改变线粒体膜的电位(CMXRos染色)和活化胱天蛋白酶(PhiPhiLux染色)。见附图23A、23B、23C、23D、23E、和23F。

据报道，三氧化二砷也诱导了表达PML/Rarα基因的细胞的成熟。为测定SGLU和MER1是否具有类似的能力，使用了NB4细胞(表达PML/Rarα基因)，暴露于砷化物三天后，用流式细胞器测定CD11b在细胞表面的表达。CD11b是髓样细胞的成熟标记。附图24中的数据表明，SGLU和MER1没有诱导成熟。使用流式细胞器并用碘化丙啶染色，以在用本发明的不同的砷化物处理的HL60细胞中评价可能的细胞周期紊乱。我们发现，在细胞周期的S-相中SGLU导致了细胞的显著蓄积，而MER1导致了程度较小的类似效果(附图25A、25B)。附图25C描述的是三氧化二砷导致的细胞的S-相蓄积。

为确定白血病细胞中是否存在PML/Rarα融合蛋白，促成了白血病细胞对SGLU和MER1的可观测的敏感度，使用的是下列的系统：用PML/Rarα基因转染U937细胞，已知后者对三氧化二砷是耐受的。该基因在锌存在的条件下变成了官能化的。因此，用不同的砷化物在锌存在或不存在下处理转染的U937细胞(U937/PR9)。结果如附图26A、26B、和26C所示，它们表明，官能化的PML/Rarα基因的存在，是细胞对三氧化二砷变得敏感的必要条件，但是不会影响细胞对SGLU和MER1的敏感度。

实施例7

MER1、SAL1、和SGLU1的治疗性潜力的体内评价

人白血病的动物模型包括具有人白血病细胞的重症联合免疫缺陷(SCID)的小鼠。该模型是唯一允许人白血病在动物中以与在患者中所见到的那样生长的模型。它提供了一种可能性，使得不同剂量水平和方案的新药物可以快速地试验在体内的有效性。此外，不仅可以检测存活的动物，也可以检测对传播性疾病的治疗效果。典型地，在用人白血病细胞培养2天后开始对SCID小鼠的治疗。在用人白血病细胞系注射的SCID小鼠中的初始体内试验确定了用于其它小鼠模型和初始人体试验时MER1、SAL1、或SGLU1的剂量和方案。

每日监测动物，并在其濒死或研究完成时处死(通常2倍于对照组的存活时间)。在长期存活的动物上进行尸体剖检，使用对HLA-DQα的DNA序列具有特异性的引发剂，通过多聚酶链式反应(PCR)分析组织中人DNA的存在。由于白血病是一种系统性疾病，因此通过在不同的小鼠组织中检测DNA中的HLA-DQα来研究轻微后遗症的存在。

在SCID小鼠中进行体内治疗试验的必要条件是1)在动物中白血病细胞的移植物植入的确定和2)受试化合物的急性毒性的确定(最大耐受量的确定)。

I.在动物中白血病细胞的移植物植入的确定。第一个体内试验包括四组SCID小鼠。给每组的5只小鼠腹膜内接种不同类型的人白血病细胞：HL60(AML)、KBM5(CML-BP)、KBM7-急性髓样白血病、和Z119(ALL)。HL60和KBM5细胞，显示出良好的移植物植入：在HL60组，所有小鼠都在接种后31天到36天内死亡，而在KBM5组小鼠在第34到第36天内死亡。通过进行人HLA-DQα的DNA序列的PCR证实了移植物植入(在所有小鼠的所有组织中试验都是阳性的)。在100天时，在KBM7组5只中仍有4只小鼠活着，而在Z119组5只全都活着。在那天以后处死全部小鼠，通过PCR分析组织的HLA-DQα。试验呈阴性，说明缺乏白血病细胞移植物植入。相同类型的可替代细胞系也需要用于治疗试验。

II.受试化合物的急性毒性的确定。当进行毒理学试验时，使用免疫活性的SwissWebster小鼠。经证实，三氧化二砷的LD₅₀浓度是10mg/kg。

A.在Swiss-Webster小鼠中的SLGU1的简单毒性试验。对Swiss-Webster小鼠进行两项研究以测定AGLU1的毒性。在第一项研究中，经IP途径施用178mg/kg；285mg/kg；和357mg/kg剂量的AGLU1。通过小鼠的死亡率来测定毒性。我们发现，小鼠对178mg/kg和285mg/kg剂量的SGLU1耐受性良好。该研究的数据概述于表6中。

表6.SLGU1的简单毒性试验

在第二项研究中，研究经IP和IV途径以318mg/kg和375mg/kg剂量施用的SGLU1对每只已称重小鼠的毒性。因此，确定了SGLU1的LD₅₀浓度是350mg/kg。结果概述于表7中。

表7.每只已称重小鼠的较好表现

B.在Swiss-Webster小鼠中的MER-1的简单毒性试验。对Swiss-Webster小鼠进行两项研究以测定MER-1的毒性。在第一项研究中，经IP途径施用71mg/kg；107mg/kg；和143mg/kg剂量的MER-1。通过小鼠的死亡率来测定毒性。我们发现，小鼠对71mg/kg和107mg/kg剂量的MER-1耐受性良好，死亡率为0。该研究的数据概述于表8中。

表8.MER-1的简单毒性试验

在第二项研究中，研究经IP和IV途径以125mg/kg；156mg/kg；和170mg/kg剂量施用的MER-1对每只已称重小鼠的毒性。因此，发明人确定了MER1的LD₅₀浓度是150mg/kg。结果概述于表9中。

表9.每只已称重小鼠的较好表现

C.在Swiss-Webster小鼠中的SAL1的简单毒性试验。与上述试验类似，SAL1的简单毒性试验确定了SAL1的LD₅₀浓度是50mg/kg。

实施例8

MER1、SAL1、和SGLU1药代动力学

在经尾部血管的静脉内给药后在小鼠中评价MER1、SAL1、和SGLU1的药代动力学分布。开始时研究在先前确定的MTD附近的剂量。给药后在不同采样时间点(0(开始时)，5，10，15，30，45，60分钟和2，3，4，6，8，12，16，24，48，72小时)收集血液样本(8只小鼠/时间点)。当收集血液时，通过吸入CO₂使小鼠窒息，然后断头，通过放血收集血液。将血液样本收集到包含肝素的试管中，离心，分离血浆，在分析前贮存于-80℃下。重复研究，在AmiconCentrifreemicropartition单元中，以2000gx20分钟离心血浆来收集血浆的超过滤液。超过滤液在分析前贮存于-80℃下。在选择的组中，通过石墨反应堆(火焰)原子吸收光谱来测定血浆和超过滤样本中砷化物含量。分段分析测定的药物浓度，获得药代动力学参数。

实施例9

毒性研究

多剂量毒理学研究

进行进一步的研究，以确定MER-1和SGLU-1的小鼠组中，与重复剂量给药有关的剂量限制性毒性。

评估每日110，120，130，140，和150mg/kgx5的MER1多剂量I.V.毒理学研究的结果概述如下：该研究集中于心、肺、肝和肾的显微镜检查。冠状动脉的中间性超常增生通常是一种自发性损害，其在雄性小鼠中比在雌性小鼠中更为常见。据推定，肾和肝中的炎性损害，例如淋巴细胞聚集是一种与MER1无关的偶然发现。肝细胞肥大和肾小管的急性坏死是在两种性别的已治疗小鼠中不一致地遇到的未确定其重要性的损害。高剂量时在雄性中观测到的全小叶肥大，有时与微血管液泡化有关，暗示可能有肝毒性。在单剂量后，这些动物通常都在濒死时处死。在多剂量小鼠的肺中的血管病变并不是一定会出现的或当存在时也不是显著的，尽管血管病变在MER1的单剂量研究中是常见的。在雄性小鼠中较低剂量的耐受性和较高的死亡率暗示，雄性对于该化合物的毒性作用更为敏感。

SGLU-1多剂量I.V.毒理学研究的结果概述如下：给5只小鼠/性别经尾部血管以50，100，150，200，250，300，和350mg/kg/天的剂量每日5次静脉注射SGLU。将所有存活的小鼠都保持28天，处死，收集指定的组织，固定于福尔马林中，并检查。

雌性小鼠的死亡发生在250，300，和350mg/kg/天的剂量时，这比雄性小鼠更为敏感。显微镜观测注意到，与化合物有关的损害发生在肺、肝、胸腺和睾丸中。在该研究中，雌性小鼠的非观测效应水平(NOEL)是150mg/kg，这是基于200mg/kg/天的1/5雌性小鼠发生了肝细胞的小叶中心肥大。在该研究中，雄性小鼠的非观测效应水平是100mg/kg，这是基于150mg/kg/天的1/5雄性小鼠发生了睾丸输精管变性。

实施例10

HPLC分析法发展和验证

在开发和验证有机砷化物用途的方法中使用HPLC。HPLC法包括：标准曲线和线性，重现性(最少10次注射)，敏感度(最小可计量浓度；最小可检测浓度)，精确度(例如使用三种独立制备的0.025mg/mL、0.1mg/mL、1mg/mL的溶液)，加热故意分解，碱性溶液酸性溶液和H₂O₂，和完整药物、大量杂质和起始物质的峰确定，和分解产物。在参照标准批次中通过HPLC分析来分析大量的粗药物的纯度、干燥失重、旋光度、熔点和目视现象。

实施例11

剂型的发展

根据药理学实验室开发的组分溶剂系统，而开发有机砷化物的剂型。这包括确定在可能的水性载体中和过滤时的稳定性，为进一步开发选择靶浓度、实验重量克分子渗透压浓度和pH、如果需要调节pH、选择包装和封闭结构、确定热稳定性(高压灭菌)、试验目视现象和微粒负荷，和确定靶pH值和靶浓度可接受的范围。

实施例12

临床试验

本实施例涉及使用砷化合物、MER1、SGLU和SAL-1、和本发明的组合物或其药物制剂的人治疗方案的开发。这些组合物用于各种癌症的临床治疗，其中所述癌症包括白血病和其他形式的实体癌症和肿瘤。

进行临床试验的不同因素(包括要治疗和检测的患者)，根据现有的公开内容，是本领域技术人员已知的。下列的信息作为一般性指导，用于使用本发明组合物的确认性临床试验中。

1期临床试验的候选者是所有常规治疗已经失败的患者。根据初始的时间表，在每4周的5天中由静脉内施用MER1、SAL-1、或SGLU-1的药物制剂。本领域技术人员将会认识到，可以以任何适当的可替代途径施用本发明的治疗性制剂，这取决于损害的性质，包括以任何方法，包括局部、区域、或全身性施用来给药。口服和局部应用也是可以考虑的。本发明的组合物典型地是在剂量单位制剂中口服或胃肠外给药的，如所要求，该制剂包含标准的、公知的非毒性生理可接受的载体、佐剂、和赋形物。本文中使用的术语胃肠外包括皮下注射、静脉内、肌内、动脉内注射、或输注技术。

为了监测疾病过程和评价抗肿瘤应答，每个月检查患者的适当的肿瘤标记。为了评价药物的有效性，监测下列的参数：肿瘤大小和/或癌细胞的骨髓渗透。用于检测患者的发展和治疗的有效性的试验包括：物理试验、X-射线、血操作和其他临床实验室方法。根据在标准1期临床期试验中完成的剂量，增大在1期研究中给定的剂量，即，增加剂量直至达到最大可耐受范围。

通过可接受的测定来确定临床应答。例如，通过至少2个月里癌细胞完全消失的迹象可以确定完全应答。反之，在至少2个月里通过癌细胞减少50％可以确定部分应答。

可以单独用本发明的治疗剂或与本领域使用的其他抗癌药或其他标准癌症疗法联用来进行临床试验。本发明的治疗性组合物可以在其他抗癌剂前、后或同时给患者递送。

典型的治疗过程将会不同，这取决于患者个体和以本领域技术人员已知的方法治疗的疾病。例如，患白血病的患者可以以4周的周期治疗，尽管如果在患者中观测到有害效应可以使用较长的时间，如果患者不能忍受所希望的治疗，就使用短期的治疗。每个周期包括5个单独剂量，尽管这也可以根据临床情况而不同。通过临床医生的选择，可以每3周5个剂量或以较小的频率基础来继续该治疗。当然，这些仅仅是治疗的示例性次数，技术人员将会很容易意识到，许多其他次数-过程也是可能的。

患者可以，但不是必需，在先前接受化学、放射或基因疗法的治疗。任选地，患者显示了适当的骨髓功能(定义为外周粒细胞绝对计数＞2,000/mm³和血小板计数100,000/mm³)，适当的肝功能(肝红素1.5mg/dl)和适当的肾功能(肌酸酐1.5mg/dl)。

在一个实施方案中，单独施用治疗性组合物的注射液到肿瘤中。在另一个实施方案中，向肿瘤位点中插入导管，可以在所需的一段时间里继续灌注该腔。

当然，根据临床前试验得到的知识，可以改变上述的治疗方法。本领域技术人员将能够领会本发明书公开的信息，并优化基于本说明书所述的临床试验的治疗方法。

实施例13

S-二甲胂基谷胱甘肽的可替代合成

下列过程描述了制备S-二甲胂基谷胱甘肽的方法。如果维持各自的比例，可以成功地将使用量提高几倍，或者等分。

二甲基氯胂

LuxembourgChemicalCo.，TelAviv，Israel提供了二甲胂酸(CH₃)₂As(O)OH。产品上标明了其纯度情况，是99.7％纯度。取二甲胂酸溶解于pH3的水-盐酸中。向该溶液中通入二氧化硫气流约1小时。分离二甲基氯胂，得到重的、无色油状物。用分液漏斗分离两个液相-水/(CH₃)₂AsCl。将二甲基氯胂萃取到乙醚中，在无水硫酸钠上干燥该醚溶液。将干燥后的溶液转移到蒸馏瓶中，缓慢加热蒸发醚。蒸馏纯化剩余的液体-二甲基氯胂。在106-109℃煮沸分馏来收集。无色油状的产品在1.65ppm显示了单一的¹HNMR共振。

S-二甲胂基谷胱甘肽.

在500mL烧瓶中，使用来自AldrichChemicalCo.，纯度98％的7g谷胱甘肽溶解于250mL的1，2-乙二醇二甲醚中。向该溶液中加入3.3g的二甲基氯胂。然后加入3.5g的吡啶(在NaOH块上干燥后再蒸馏)。将溶液回流1小时，然后在室温下搅拌3小时。

所需要的产物S-二甲胂基谷胱甘肽以盐酸吡啶复合物的形式分离出来。过滤移出固体，并用1，2-乙二醇二甲醚彻底洗涤。接着在无水氯化钙上真空干燥。收集的S-二甲胂基谷胱甘肽盐酸吡啶是10.3g，熔点是135-140℃。将该物质用于实施例2到12所述的生物测定中。

实施例14

不合盐酸吡啶的S-二甲胂基谷胱甘肽(GLU)的合成

用Chen(Chen，G.C.，等人.CarbohydrateRes.(1976)50：53-62)的方法来制备二甲胂基谷胱甘肽，在此通过参考将其内容以整体引入本文。简言之，在氮气下取二硫代联(二甲胂基谷氨酰胺)溶解于二氯甲烷中。向该溶液中滴加四甲二胂，氮气下将反应在室温下搅拌过夜，然后暴露在空气中1小时。然后将混合物蒸发至干燥，用水洗涤残留物，干燥得到粗固体，在甲醇中再结晶得到S-二甲胂基谷胱甘肽。

实施例15

不含盐酸吡啶的S-二甲胂基谷胱甘肽(GLU)第三种合成

用Cullen等人.(J.Inorg.Biochem.(1984)21：179-194)等人的方法制备S-二甲胂基谷胱甘肽，在此通过参考将其内容以整体引入本文。简言之。在氮气大气中取二甲基胂酸和谷胱甘肽溶解于水中，并搅拌。将所得到的溶液搅拌12小时，然后减压蒸发至干燥，但不加热，得到固体，用冰甲酸进行萃取。然后将该甲酸溶液加压蒸发至干燥，所得到的固体在甲醇/水中再结晶，收集，并干燥，得到S-二甲胂基谷胱甘肽。

实施例16

GMZ27抗癌活性的体外评价

GMZ27是一种具有下列结构的有机砷化物，

将其在72小时MTS分析中测定其对不同的人急性髓细胞样白血病(AML)细胞系的活性，发现IC₅₀是0.56-0.86μM。该活性高于三氧化二砷对这些细胞系的活性(附图27A)。然后在长期(7天)的集落形成测定中评价GMZ27抗白血病活性，其中细胞在半固体培养基中生长。对于从急性或慢性白血病患者中得到的人白血病细胞系和白血病细胞，GMZ27都具有比三氧化二砷显著更高的活性(附图27B)。

然后比较GMZ27和三氧化二砷的抗癌活性的机制。三氧化二砷(ATO)通过数种机制在APL以外的细胞中表现了其抗白血病活性，这些机制包括诱导凋亡、改变细胞内ROS的形成而导致细胞内GSH氧化还原系统的改变、细胞分化/成熟和对细胞周期调节可能具有作用。

GMZ27比ATO更有效地诱导凋亡。结果表明，它激活了线粒体细胞凋亡途径，这是由于它改变了线粒体细胞膜电位和分裂了胱天蛋白酶9，但是也通过交替激活了外部的细胞凋亡途径，因为它分裂了胱天蛋白酶8。这导致了对胱天蛋白酶3的诱导，PARP的分裂，和膜联蛋白与细胞的结合(附图28和29)。

用丁硫氨酸亚砜胺(BSO)(buthioninesulfoximine)预处理白血病细胞会使它们对GMZ27更为敏感；而用可以导致细胞内GSH增加的二硫苏糖醇(DTT)或N-乙酰半胱氨酸(NAC)预处理，则会使细胞的敏感度降低(附图30)。这表明，GMZ27与ATO类似，是在白血病细胞中调节GSH氧化还原系统，但是，它比ATO作用的更早并且程度更大(附图31)。

我们发现，根据细胞表面的CD11b成熟标记的诱导来判断，低剂量的GMZ27部分地诱导了细胞的分化/成熟。与ATO相比，该作用是非常小的(附图32)。GMZ27对于细胞周期的发展没有影响(附图33)。

在长期的集落形成测定中评价了GMZ27对健康供体外周血单核细胞的毒性。GMZ27对于正常细胞的毒性小于ATO(附图34)。

在正常Swiss-Webster小鼠中进行研究来确定单剂量注射的GMZ27的毒性。根据死亡率来测定毒性。我们发现，杀死50％小鼠(LD₅₀)的GMZ27的浓度是100mg/kg。相反，ATO的LD₅₀要低得多，仅仅是10mg/kg。

实施例17

N-(2-S-二甲基砷硫代丙酰基)甘氨酸的制备

取N-(2-巯丙酰基)甘氨酸(0.02mol，3.264g)置于1，2-乙二醇二甲醚(50mL)，滴加入二甲基氯胂(0.025mol，3.52g)。在室温下搅拌反应混合物4小时。然后过滤分离三乙胺盐酸盐的白色沉淀，减压蒸发减小溶液的体积。通过柱色谱法纯化所得到的残留物，得到所需的产品(3.5g)。

实施例18

2-(S-二甲胂基)硫代烟酸的制备

取2-巯基烟酸(0.02mol，3g)置于二氯甲烷(50mL)中，滴加入二甲基氯胂(0.025mol，3.52g)。回流下搅拌4小时进行反应。然后蒸馏除去二氯甲烷，残留物溶解于乙醚(50mL)中，然后用水(3x)洗涤。溶液在Na₂SO₄上干燥，过滤，减压浓缩后得到呈淡黄色固体的所需产品。

实施例19

L-(+)-2-氨基-3-(二甲胂基)硫-3-甲基丁酸

取L-(+)-2-氨基-3-巯基-3-甲基丁酸(0.01mol，1.55g)置于二氯甲烷(50mL)中，滴加入在二氯甲烷(5mL)中的二甲基氯胂(0.015mol，2.1g)，然后滴加三乙胺(1.6g)。将反应混合物搅拌4小时，过滤反应混合物后，所需的产品呈浮白色晶状固体。用二氯甲烷、乙酸乙酯和丙酮连续洗涤该晶状固体，得到所需的产品(1.6g；mp107-109℃)。

等效物

本领域技术人员将会意识到，或者能够用不超过常规试验的劳动即可确认本文所述的化合物和其使用方法的众多等效物。应当认为这些等效物也在本发明的范围内，并被附属的权利要求所覆盖。本领域技术人员也将会意识到，本文所述的实施方案的所有组合都在本发明的范围内。

在此通过参考将2002年1月7日提交的U.S.申请序列号60/346,492和2003年1月7日提交的WO2003/057012以整体引入本文。所有上文所引用的参考文献和出版物都通过参考引入本文。

Claims

1.具有下式(II)结构的化合物或其药学上可接受的盐

其中晶体形式的该化合物的熔点大于125℃。

2.权利要求1的化合物，其中晶体形式的该化合物的熔点大于130℃。

3.权利要求1的化合物，其中晶体形式的该化合物的熔点大于135℃。

4.权利要求1的化合物，其中晶体形式的该化合物的熔点大于140℃。

5.权利要求1的化合物，其中晶体形式的该化合物的熔点大于150℃。

6.权利要求1的化合物，其中所述化合物基本上不含有盐酸吡啶。

7.一种药物组合物，包含权利要求1到6任一项的化合物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的稀释剂。

8.权利要求7的药物组合物，其中所述组合物是pH大于5的水溶液。

9.权利要求8的药物组合物，其中所述组合物是pH范围为5到8的水溶液。

10.权利要求1-6任一项的化合物或其药学上可接受的盐在制备用于治疗血液性癌症的药物中的用途。

11.权利要求10的用途，其中所述癌症是白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、脊髓发育不良、骨髓组织增生性疾病、或顽固性贫血。