CN110958998A - 毛兰素衍生物和使用毛兰素衍生物的方法 - Google Patents

毛兰素衍生物和使用毛兰素衍生物的方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了式(I)的毛兰素衍生物及其药物组合物，其用于治疗癌症包括肝癌、黑素瘤、骨肉瘤或早幼粒细胞性白血病。所述毛兰素衍生物是具有经由可裂解连接基与功能部分轭合的基于毛兰素核心的化合物。所述功能部分是水溶性小分子或靶向抗原。所述功能部分优选为聚乙二醇(PEG)。

Description

毛兰素衍生物和使用毛兰素衍生物的方法
发明领域
所公开的发明大体上属于癌症治疗领域，具体地属于靶向癌症治疗领域。
背景技术
尽管在治疗和诊断方面取得进步，但癌症仍然是美国第二大致死原因，仅次于心脏病。世界范围内最常见的癌症是肺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌和食道癌。实体肿瘤占癌症致死率的85％以上。目前，实体肿瘤的主要治疗方式是细胞减灭术，随后进行辅助的化疗和/或放疗。尽管此策略已在许多患者中成功应用，但其伴有对正常细胞和组织的细胞毒性以及多药物耐药性的发展。因此，仍然需要改进的癌症治疗选择。
靶向癌症治疗提供了改善癌症治疗的可能性。通过将治疗剂靶向实体肿瘤，可最小化对正常细胞和组织的细胞毒性。另外，靶向治疗提供了更严格控制肿瘤部位的治疗剂浓度的机会，潜在地限制了耐药性的发生。
毛兰素是来源于鼓槌石斛(Dendrobium chrysotoxum，一种广泛栽培的兰科植物)的天然化合物。植物化学和药理学研究已揭示了鼓槌石斛中的若干类生物活性成分，诸如，生物碱、萜类和菲醌类。毛兰素已被证实在多种恶性肿瘤中显示了潜在的抗肿瘤活性，包括在肝癌、黑素瘤、骨肉瘤和早幼粒细胞性白血病中(Wang et al.Cell Death Dis 7(6):e2247；2016)。毛兰素可溶于有机溶剂(诸如，氯仿、丙酮和甲醇)中；然而其仅微溶于水。
使用毛兰素作为治疗剂的一项挑战是其被蛋白水解酶降解、被肾迅速清除、产生中和抗体和具有短循环半衰期的倾向。
因此，本发明的目标是提供可有效治疗癌症的组合物和方法。
本发明的另一个目标是提供用于减缓肿瘤生长的组合物和方法。
本发明的另一个目标是提供用于使肿瘤生长停止的组合物和方法。
本发明的另一个目标是提供用于减少肿瘤尺寸的组合物和方法。
发明简述
本申请公开了使用毛兰素衍生物治疗癌症的组合物和方法。所述化合物包括毛兰素衍生物，其中毛兰素具有以下化学结构：
Figure BDA0002378585090000021
大体上说，所公开的组合物是根据式(I)的化合物，其具有经由可裂解连接基与功能部分轭合的基于毛兰素的核心。功能部分使组合物具有改进的水溶性和延长的半衰期。在一些形式中，组合物的化合物是生物可降解和/或生物可相容的。
在一些形式中，化合物根据式(I)定义：
Figure BDA0002378585090000022
其中F是能够赋予水溶性、靶向作用、增加的半衰期或其组合的功能部分；其中L是可裂解连接基；和其中每个R1-R4基团独立选自氢、C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C1-10杂烷基、C2-10杂烯基、C2-10杂炔基或C3-10杂环基。在一些形式中，R1-R4基团中的每个是甲基。
在一些形式中，化合物的核心是如下活性剂：其为毛兰素或其衍生物。毛兰素在多种恶性肿瘤中具有显著的抗肿瘤活性。毛兰素通过以JNK/SAPK依赖性方式抑制内皮代谢和通过诱导内皮细胞骨架解体来发挥抗血管新生活性。毛兰素可溶于有机溶剂(诸如，氯仿、丙酮和甲醇)；然而其仅微溶于水。
在一些形式中，式(I)的功能部分F是具有下式的水溶性小分子：
Figure BDA0002378585090000023
其中n1-7中的每个是是0-10的整数，X-是带负电荷的抗衡离子(即，Cl-、Br-)，M+是带正电荷的抗衡离子(即，H+、Na+、K+)。
在一些形式中，水溶性小分子可为聚乙二醇(PEG)、肽、聚酰胺、聚酯、多糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚-(乳酸-共-乙醇酸)、聚(丙烯酸)、聚(L-谷氨酸)或聚(烷基氰基丙烯酸酯)。
在示例形式中，毛兰素核心与水溶性小分子轭合，所得产物包括但不限于以下式：
Figure BDA0002378585090000031
在一些形式中，式(I)的功能部分F具有以下结构
Figure BDA0002378585090000032
其中x是1-200的整数，优选1-150，优选1-100。
在示例形式中，毛兰素核心与功能部分轭合，所得产物包括但不限于以下式：
Figure BDA0002378585090000033
其中n7-10中的每个是0-200的整数，优选0-150，优选0-100，优选0-50，优选0-10。
在一些形式中，式(I)的功能部分F包括靶向抗原。在一些形式中，靶向抗原可为叶酸、生物素、GLUT5、雌酮或唾液酸。在示例形式中，毛兰素核心与靶向抗原轭合，所得产物包括但不限于以下式：
Figure BDA0002378585090000041
化合物的核心(诸如，毛兰素或其衍生物)可通过各种可裂解L连接基连接至功能部分，如下文所讨论。优选地，连接基被设计为响应于肿瘤微环境中的内源性刺激特征(诸如pH变化或酶的存在)而被断裂。连接基可包含任何原子组装形式，包括寡聚链和聚合链。在一些形式中，连接基是烷基、烷基芳基、寡聚-或聚乙二醇链或寡聚-或聚(氨基酸)链。在一些形式中，连接基是醚键。连接基可包括一种或多种可水解官能团，诸如，酯、酰胺或糖苷键，它们可在酸性条件下水解。
在一些形式中，连接基L可包括，但不必限制于
Figure BDA0002378585090000051
其中m1-6、n11-20和p1-3各自独立选自整数值0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在具体形式中，药物组合物包含经由酯连接基连接到聚乙二醇(PEG)的毛兰素或由其组成，如下所示，
Figure BDA0002378585090000052
其中n7是0-200的整数，优选0-150，优选0-100，优选0-50，优选0-10。
在一些形式中，所公开的组合物靶向参与癌细胞信号传导的一种或多种蛋白质。在一些形式中，这些蛋白质包括BRICK1(BRK1)、钙粘蛋白-17(CDH17)、Epsin-1(Epn1)、高迁移率族蛋白HMG-I/HMG-Y(HMGA1)、微管相关的丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶4(MAST4)、迁移和侵袭增强因子1(MIEN1)、核因子NF-κ-B p100亚单元(NFKB2)、酪氨酸-蛋白磷酸酶非受体23型(PTPN23)、肿瘤蛋白D52(TPD52)或表皮生长因子受体(EGFR)。
所公开的方法和组合物的一部分其他优点在后面的描述中阐述，并且还有一部分将从说明书中理解或者可通过实践所公开的方法和组合物来获知。所公开的方法和组合物的优点将通过在所附权利要求中具体指出的要素和组合来实现和获得。应理解前述一般描述和后面的详细描述都仅是示例性和解释性的，并非限制所要求保护的发明。
附图简述
并入本说明书中并构成其一部分的附图以图形方式说明了所公开的方法和组合物的几个实施方式，并且与说明书一起用于解释所公开的方法和组合物的原理。
图1A和1B分别是显示与对照小鼠相比在用毛兰素治疗之后小鼠的肿瘤体积和体重的变化的图。
图2A和2B分别是显示与对照小鼠相比，在用毛兰素和两种不同浓度毛兰素-PEG治疗之后小鼠的肿瘤体积和体重的变化的图。
图3A-3D是显示以下物质的CETSA曲线的图：表皮生长因子受体(EGFR)(图3A)；Epsin-1(EPN1)(图3B)；微管相关的丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶4(MAST4)(图3C)；和核因子NF-κ-B p100亚单元(NFKB2)(图3D)。
图4A-4L是显示毛兰素及其六种衍生物对于一组癌细胞系(NCI-H460，A549，NCI-H1650，SW480，HCT-116，A2780，MCF7，MDA-MB231，Hep2G)和正常细胞系(NCM-460，CCD-19lu)的细胞毒性的图。
图5A-5B是显示毛兰素和毛兰素衍生物对NCI H460非小细胞肺癌异种移植物的抗肿瘤作用的图，其中*表示以25mg/kg毛兰素在第2、9和11日；以50mg/kg毛兰素在第2-11日；和以25mg/kg NO在2、7、9和11日，与对照相比，p<0.05。数据表示平均值±SEM。在所有治疗组中没有观察到显著的体重变化。
发明详述
参考以下对具体实施方式和其中所含的实施例以及附图及其前后的描述可更容易地理解所公开的方法和组合物。
本申请公开了使用毛兰素衍生物治疗癌症的组合物和方法。化合物包括毛兰素衍生物。大体上说，所公开的组合物是根据式(I)的化合物，其具有经由可裂解连接基与功能部分轭合的基于毛兰素的核心。功能部分可使组合物具有改进的水溶性和延长的半衰期。发现聚乙二醇化克服了毛兰素的这些和其他缺点，所述聚乙二醇化将聚乙二醇链附接到蛋白质和肽药物上的过程。通过改变疏水/亲水平衡并增加化合物的分子量，聚乙二醇化可改进毛兰素的药代动力学。
本申请公开了可用于治疗癌症的化合物、药物组合物和方法。在一些形式中，药物组合物可包括一种或多种根据式(I)的化合物：
Figure BDA0002378585090000071
其中F可为能够赋予水溶性、靶向作用、增加的半衰期或其组合的功能部分；其中L可为可裂解连接基；和其中每个R1-R4基团可独立为氢、C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C1-10杂烷基、C2-10杂烯基、C2-10杂炔基或C3-10杂环基。
在一些形式中，R1-R4中的每个基团是甲基。在一些形式中，每个R1-R4基团可独立为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基。在一些形式中，每个丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基可独立为支链或非支链的。
在一些形式中，功能部分F可为水溶性小分子，诸如
Figure BDA0002378585090000072
其中n1-7中的每个可为0-10的整数，X-可为带负电荷的抗衡离子(例如，Cl-、Br-)，和M+可为带正电荷的抗衡离子(例如，H+、Na+、K+)。
在一些形式中，功能部分F可以是或包括水溶性聚合部分，诸如，聚乙二醇(PEG)、肽、聚酰胺、聚酯、多糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚-(乳酸-共-乙醇酸)、聚(丙烯酸)、聚(L-谷氨酸)和聚(烷基氰基丙烯酸酯)。在一些形式中，功能部分F可具有以下结构：
Figure BDA0002378585090000073
其中x是1-200的整数，优选1-150，优选1-100。
在一些形式中，功能部分F可包括靶向抗原。在一些形式中，靶向抗原可为例如叶酸、生物素、GLUT5、雌酮或唾液酸。
在一些形式中，可裂解连接基L可为可水解断裂的基团。在一些形式中，可裂解连接基L可为例如
Figure BDA0002378585090000081
其中m1-6、n11-20和p1-3各自独立选自整数值0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在一些形式中，组合物可进一步包括一种或多种可药用赋形剂、添加剂或助剂。在一些形式中，组合物可减少肿瘤生长。在一些形式中，组合物可靶向一种或多种蛋白质，诸如、BrICK1(BRK1)、钙粘蛋白-17(CDH17)、Epsin-1(Epn1)、高迁移率族蛋白HMG-I/HMG-Y(HMGA1)、微管相关的丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶4(MAST4)、迁移和侵袭增强因子1(MIEN1)、核因子NF-κ-B p100亚单元(NFKB2)、酪氨酸-蛋白磷酸酶非受体23型(PTPN23)、肿瘤蛋白D52(TPD52)和表皮生长因子受体(EGFR)。
在一些形式中，所述方法可为治疗患癌症的受试者的方法。在一些形式中，所述方法可包括对受试者施用有效量的一种或多种所公开的组合物。
在一些方法中，组合物可通过口服、全身、肠内、肠胃外、局部、外用或口腔途径施用。在一些方法中，受试者可为哺乳动物。在一些方法中，受试者可为人。在一些方法中，组合物可以200mg/kg的剂量施用。在一些形式中，组合物的剂量可(a)在以下范围内，(b)在大致以下的范围内，(c)从以下中的任何一个，或(d)从约以下中的任何一个：10mg/kg，12mg/kg，14mg/kg，15mg/kg，16mg/kg，18mg/kg，20mg/kg，25mg/kg，30mg/kg，35mg/kg，40mg/kg，45mg/kg，50mg/kg，55mg/kg，60mg/kg，65mg/kg，70mg/kg，75mg/kg，80mg/kg，85mg/kg，90mg/kg，95mg/kg，100mg/kg，110mg/kg，120mg/kg，125mg/kg，130mg/kg，140mg/kg，150mg/kg，160mg/kg，170mg/kg，175mg/kg，180mg/kg，190mg/kg，200mg/kg，220mg/kg，240mg/kg，250mg/kg，260mg/kg，280mg/kg，300mg/kg，320mg/kg，340mg/kg，350mg/kg，360mg/kg，380mg/kg，400mg/kg，420mg/kg，440mg/kg，450mg/kg，460mg/kg，480mg/kg或500mg/kg(a)至，(b)至约，(c)至以下中的任一个或(d)至约以下中的任一个：12mg/kg，14mg/kg，15mg/kg，16mg/kg，18mg/kg，20mg/kg，25mg/kg，30mg/kg，35mg/kg，40mg/kg，45mg/kg，50mg/kg，55mg/kg，60mg/kg，65mg/kg，70mg/kg，75mg/kg，80mg/kg，85mg/kg，90mg/kg，95mg/kg，100mg/kg，110mg/kg，120mg/kg，125mg/kg，130mg/kg，140mg/kg，150mg/kg，160mg/kg，170mg/kg，175mg/kg，180mg/kg，190mg/kg，200mg/kg，220mg/kg，240mg/kg，250mg/kg，260mg/kg，280mg/kg，300mg/kg，320mg/kg，340mg/kg，350mg/kg，360mg/kg，380mg/kg，400mg/kg，420mg/kg，440mg/kg，450mg/kg，460mg/kg，480mg/kg或500mg/kg，所有这些范围都包含端点。
在一些方法中，受试者患有肝癌。在一些方法中，受试者患有黑素瘤。在一些方法中，受试者患有骨肉瘤。在一些方法中，受试者患有早幼粒细胞性白血病。
I.化合物
A.基于毛兰素的化合物
在一些形式中，化合物如式(I)所定义：
Figure BDA0002378585090000091
其中F是能够赋予水溶性、靶向作用、增加的半衰期或其组合的功能部分；其中L是可裂解连接基；和其中每个R1-R4基团独立选自氢、C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C1-10杂烷基、C2-10杂烯基、C2-10杂炔基或C3-10杂环基。在一些形式中，R1-R4基团中的每个是甲基。
在具体形式中，化合物的核心是如下活性剂：其为毛兰素或其衍生物。毛兰素在多种恶性肿瘤中具有显著的抗肿瘤活性。毛兰素通过以JNK/SAPK依赖性方式抑制内皮代谢和诱导内皮细胞骨架解体来发挥抗血管新生活性。毛兰素可溶于有机溶剂(诸如，氯仿、丙酮和甲醇)；然而其仅微溶于水。
本文所提供的术语化合物的“有效量”表示无毒但足以提供所期望结果的化合物的量。如下文中所指出的，所需的精确量将随受试者而不同，这取决于受试者的物种、年龄和一般状况，所治疗的疾病的严重程度，所用的具体化合物，其施用模式等。因此，不能明确指定精确的“有效量”。然而，本领域技术人员仅使用常规试验就能测定合适的有效量。
B.功能部分
1.水溶性小分子
在一些形式中，毛兰素可轭合至水溶性小分子，其使组合物具有改进的水溶性。在一些形式中，水溶性小分子使组合物具有延长的半衰期。在一些形式中，水溶性小分子是生物可降解和/或生物可相容的。如本文所用，“小分子”是指分子量小于2,000道尔顿，小于1,500道尔顿，小于1,000道尔顿，小于750道尔顿，或小于500道尔顿的分子，诸如，有机或有机金属化合物。小分子可为亲水、疏水或两亲性化合物。
如本文所用，“亲水”是指与有机溶剂相比对水具有更大亲和力并且因此在水中具有更大溶解度的分子。化合物的亲水性可通过测量其在水(或缓冲水溶液)和在水可混溶有机溶剂(诸如，辛醇、乙酸乙酯、二氯甲烷或甲基叔丁基醚)之间的分配系数来定量。如果在平衡之后，与在有机溶剂中相比，在水中存在更大浓度的化合物，则认为该化合物是亲水的。
如本文所用，“疏水”是指与水相比对有机溶剂具有更大亲和力并且因此在有机溶剂中具有更大溶解度的分子。化合物的疏水性可通过测量其在水(或缓冲水溶液)和在水可混溶有机溶剂(诸如，辛醇、乙酸乙酯、二氯甲烷或甲基叔丁基醚)之间的分配系数来定量。如果在平衡之后，与在水中相比，在有机溶剂中存在更大浓度的化合物，则认为此化合物是疏水的。
在一些形式中，式(I)的功能部分F是具有下式的水溶性小分子：
Figure BDA0002378585090000111
其中n1-7中的每个是0-10的整数，X-是带负电荷的抗衡离子(即，Cl-、Br-)，和M+是带正电荷的抗衡离子(即，H+、Na+、K+)。
在一些形式中，水溶性小分子可为聚乙二醇(PEG)、肽、聚酰胺、聚酯、多糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚-(乳酸-共-乙醇酸)、聚(丙烯酸)、聚(L-谷氨酸)或聚(烷基氰基丙烯酸酯)。
在示例形式中，毛兰素核心与水溶性小分子轭合，所述的产物包括但不限于以下式：
Figure BDA0002378585090000112
本文所公开的组合物优选具有与其结合的表面改性剂或表面改性材料。如本文所用，“表面改性剂”或“表面改性材料”是指改变表面粒子的一种或多种性质的试剂或材料，所述性质包括但不限于，亲水性(例如，使纳米笼更亲水或不亲水)，表面电荷(例如，使表面为中性或为介于约-10mV和约+10mV之间的近中性或更为电负性或电正性)，和/或增强其在体液和/组织(诸如粘液和循环)中的输送或输送通过体液和/组织(诸如粘液和循环)。在一些实施方式中，表面改性材料提供直接的治疗效果，诸如，减少炎症。
表面改性剂的实例包括但不限于，聚烯烃，诸如，聚乙烯和聚丙烯及其衍生物(除非另外指定，否则统称为聚烯烃)，聚烷二醇(诸如，聚乙二醇(PEG)，聚氧化烯烃(PEO)，聚烯烃共聚物(例如，PEG共聚物)及其衍生物，蛋白质诸如，阴离子蛋白如白蛋白，表面活性剂，以及糖或糖衍生物(例如，环糊精)。优选的表面改性剂是聚乙二醇、聚氧化烯烃肝素和泊洛沙姆(聚氧乙烯嵌段共聚物，诸如，
Figure BDA0002378585090000123
BASF出售，例如，F127)。
最优选的材料是PEG。代表性的PEG分子量包括300Da，600Da，1kDa，2kDa，3kDa，4kDa，5kDa，6kDa，8kDa，10kDa，15kDa，20kDa，30kDa，50kDa，100kDa，200kDa，500kDa，和1MDa，以及300道尔顿至1MDa范围内的所有值。在更优选的实施方式中，PEG是分子量小于5kDa(例如，2kDa，1kDa，600Da，300Da)的直链分子。在其他实施方式中，PEG是每个分枝的分子量小于5kDa的支链分子。任何指定分子量的PEG可在其他特征方面变化，诸如，长度、密度和分枝。
在一些形式中，表面活性剂(诸如，PEG)共价轭合至基于毛兰素的核心。
在一些形式中，式(I)的功能部分F具有以下结构：
Figure BDA0002378585090000121
其中x是1-200的整数，优选1-150，优选1-100。
表面改性剂(诸如，聚乙二醇(PEG))的表面密度和分子量是确定其在体内成功应用的关键参数，包括克服输送途径屏障(诸如粘液)并且仍然实现活性成分和肿瘤细胞上的靶向受体之间的相互作用。PEG与基于毛兰素的核心的轭合可允许迅速透过粘液，这使粘液组分与组合物之间的粘性相互作用被极大地减少。PEG与活性剂的轭合也延长了试剂在血液循环中的半衰期并增强了被肿瘤细胞的摄入。
在具体实施方式中，表面改性材料(诸如PEG)的密度为约10至约70个链/100nm2，约15至约50个链/100nm2，约15至约45个链/100nm2，约20至约45个链/100nm2，约25至约45个链/100nm2，或约35至约45个链/100nm2。表面改性材料(诸如，PEG)的浓度也是可变的。
在示例形式中，毛兰素核心与功能部分轭合，所得产物包括但不限于以下式：
Figure BDA0002378585090000122
Figure BDA0002378585090000131
其中n7-10中的每个是0-200的整数，优选0-150，优选0-100，优选0-50，优选0-10。
2.靶向抗原
在一些形式中，式(I)的功能部分F包括靶向抗原。在一些形式中，靶向抗原使组合物具有改进的水溶性。在一些形式中，靶向抗原使组合物具有延长的半衰期。在一些形式中，靶向抗原是生物可降解和/或生物可相容的。在一些形式中，靶向抗原可为叶酸、生物素、GLUT5、雌酮或唾液酸。在示例形式中，活性剂与靶向抗原轭合，所得产物包括但不限于以下式：
Figure BDA0002378585090000132
Figure BDA0002378585090000141
在一些形式中，靶向抗原对于参与癌细胞信号传导的一种或多种蛋白质具有特异性。在一些形式中，这些蛋白质包括BRICK1(BRK1)、钙粘蛋白-17(CDH17)、Epsin-1(Epn1)、高迁移率族蛋白HMG-I/HMG-Y(HMGA1)、微管相关的丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶4(MAST4)、迁移和侵袭增强因子1(MIEN1)、核因子NF-κ-B p100亚单元(NFKB2)、酪氨酸-蛋白磷酸酶非受体23型(PTPN23)、肿瘤蛋白D52(TPD52)或表皮生长因子受体(EGFR)。
C.可裂解连接基
活性剂(诸如，毛兰素或其衍生物)可通过各种类型的连接基连接到功能部分。如本文所用，“连接基”是指将功能部分和/或靶向抗原连接到毛兰素核心的二价基团或部分。优选地，连接基被设计为响应于肿瘤微环境的内源性刺激特征(诸如pH改变或酶的存在)时被断裂。连接基可包含任何结构的原子，包括寡聚和聚合的链。在一些形式中，连接基是烷基、烷基芳基、寡聚-或聚乙二醇链或寡聚-或聚(氨基酸)链。在一些形式中，连接基是醚键。连接基可包括一种或多种可水解官能团，诸如，酯、酰胺或糖苷键，它们可在酸性条件下水解。
如本文所用，术语“烷基”是1-24个碳原子的支链或非支链的饱和烃基团，诸如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四烷基等。“低级烷基”是包含1-6个碳原子的烷基。
如本文所用，术语“酯”由式—C(O)OA表示，其中A可为如上所述的烷基、卤代烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、杂环烷基或杂环烯基。
如本文所用，术语“碳酸酯基团”由式-OC(O)OR表示，其中R可为如上所述的氢、烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤代烷基或杂环烷基。
如本文所用，术语“烯基”是具有2-24个碳原子的烃基团并且结构式中包含至少一个碳-碳双键。诸如(AB)C＝C(CD)的不对称结构旨在包含E和Z异构体二者。推知在本文中存在不对称烯烃的结构式中存在所述E和Z异构体，或者其可通过键符号C明确表示。
如本文所用，术语“炔基”是具有2-24个碳原子的烃基团并且结构式中包含至少一个碳-碳叁键。
如本文所用，术语“芳基”是任何碳基芳香性基团，包括但不限于，苯、萘等。术语“芳香性”也包含“杂芳基”，其被定义为具有包含在芳香性基团的环中的至少一个杂原子的芳香性基团。杂原子的实例包括但不限于氮、氧、硫和磷。芳基可为取代或未取代的。芳基可被一个或多个基团取代，所述一个或多个基团包括但不限于烷基、炔基、烯基、芳基、卤代、硝基、氨基、酯、酮、醛、羟基、羧酸或烷氧基。
如本文所用，术语“环烷基”是由至少三个碳原子组成的非芳香性碳基环。环烷基的实例包括但不限于，环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。术语“杂环烷基”是其中至少一个环碳原子被诸如但不限于氮、氧、硫或磷的杂原子取代的如上所定义的环烷基。
在一些形式中，连接基L可包括，但不必限制于
Figure BDA0002378585090000151
其中m1-6、n11-20和p1-3各自独立选自整数值0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在特定形式中，化合物由经由酯键连接至聚乙二醇(PEG)的毛兰素组成，如下所示。
Figure BDA0002378585090000161
其中n7是0-200的整数，优选0-150，优选0-100，优选0-50，优选0-10。
II.组合物
本文提供了药物组合物，其包含具有活性剂的化合物(诸如，毛兰素或其衍生物)和经由可裂解连接基与其连接的功能部分。在一些形式中，功能部分使化合物具有水溶性、靶向功能、增加的半衰期或这些性质的组合。
除了所选择的分子之外，本文所述的药物组合物可包含但不限于载体、增稠剂、稀释剂、缓冲剂、防腐剂、表面活性剂等。药物组合物还可包含一种或多种活性成分，诸如，抗微生物剂、抗炎剂、麻醉剂等。然而，正如本领域技术人员通常理解的，组合物可包含其他化合物，因此不限于本文所述的组合物。
在一些形式中，药物组合物可包括有效量的轭合至功能部分的毛兰素以及一种或多种可药用载体或赋形剂或由它们组成。如本文所用，术语“载体”或“赋形剂”是指在制剂中与一种或多种活性成分组合的有机或无机成分、天然或合成的非活性成分。
存在于含药物的片剂、珠剂、颗粒剂或粒剂中任选的可药用赋形剂包括但不限于稀释剂、粘合剂、润滑剂、崩解剂、着色剂、稳定剂和表面活性剂。通常必需用稀释剂(也称“填料”)来增加固体剂型的体积，以便提供用于压片或形成珠和颗粒的实际尺寸。合适的稀释剂包括但不限于二水合磷酸二钙、硫酸钙、乳糖、蔗糖、甘露醇、山梨糖醇、纤维素、微晶纤维素、高岭土、氯化钠、干淀粉、水解淀粉、预胶化淀粉、二氧化硅、氧化钛、硫酸镁铝和糖粉。除了惰性稀释剂之外，组合物可包括诸如湿润剂、乳化和悬浮剂、增甜剂、调味剂和增香剂。
“任选”或“任选地”表示随后描述的事件、环境或材料可以发生或存在或者可以不发生或不存在，该描述包含其中事件、环境或材料发生或者存在的情况以及其中这些不发生或不存在的情况。
粘合剂用于使固体剂型制剂具有粘结性质，因此确保片或珠或颗粒在剂型形成之后保持完整。合适的粘合剂材料包括但不限于淀粉、预胶化淀粉、明胶、糖(包括蔗糖、葡萄糖、右旋糖、乳糖和山梨糖醇)、聚乙二醇、蜡、天然和合成树胶(诸如，阿拉伯树胶、黄蓍胶)、海藻酸钠、纤维素(包括羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基纤维素)和硅酸镁铝以及合成聚合物(诸如，丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯共聚物、氨基烷基甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸/聚甲基丙烯酸和聚乙烯吡咯烷酮)。
润滑剂用于促进片剂生产。合适的润滑剂的实例包括但不限于硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸、山嵛酸甘油酯、聚乙二醇、滑石和矿物油。
崩解剂用于在施用后促进剂型崩解或"破坏"，并且通常包括但不限于淀粉、羧乙酸淀粉钠、羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、预胶化淀粉、粘土、纤维素、海藻酸盐、树胶或交联聚合物(诸如，交联PVP(来自GAF Chemical Corp的交联聚维酮XL))。
稳定剂用于抑制或延迟药物分解反应(包括例如氧化反应)。
表面活性剂可为阴离子、阴离子、两性或非离子活性剂。合适的阴离子表面活性剂包括但不限于包含羧酸根、磺酸根和硫酸根离子的那些。阴离子表面活性剂的实例包括长链烷基磺酸和烷基芳基磺酸的钠盐、钾盐、铵盐，诸如，十二烷基苯磺酸钠；二烷基磺基琥珀酸钠，诸如，十二烷基苯磺酸钠；二烷基磺基琥珀酸钠，诸如，二-(2-乙基硫氧基(thioxyl))-磺基琥珀酸钠；和烷基硫酸盐，诸如，月桂基硫酸钠。阳离子表面活性剂包括但不限于，季铵化合物，诸如，苯扎氯铵、苄索氯铵、西曲溴铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、聚氧乙烯和椰油胺。非离子表面活性剂的实例包括乙二醇单硬脂酸酯、丙二醇肉豆蔻酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯、聚甘油-4-油酸酯、去水山梨糖醇丙烯酸酯(acylate)、蔗糖丙烯酸酯、PEG-150月桂酸酯、PEG-400单月桂酸酯、聚氧乙烯单月桂酸酯、聚山梨酸酯、聚氧乙烯辛基苯基醚、PEG-1000鲸蜡醚、聚氧乙烯三癸基醚、聚丙二醇丁基醚、
Figure BDA0002378585090000171
401、硬脂酰基单异丙醇酰胺和聚氧乙烯氢化牛油酰胺。两性表面活性剂的例子包括N-十二烷基-β-丙氨酸钠、N-月桂基-β-亚氨基而丙酸钠、肉豆蔻酰两性乙酸盐、月桂基甜菜碱和月桂基磺基甜菜碱。
根据需要，片剂、珠剂、颗粒剂或粒剂还可包含少量无毒辅助物质，诸如湿润或乳化剂、染料、pH缓冲剂和防腐剂。
如本文所用，术语“活性”是指生物活性。
如本文所用，术语“药理学活性”是指肽或多肽的固有物理性质。这些性质包括但不限于半衰期、溶解度以及稳定性和其他药代动力学性质。
术语“改性”在本文中通常用于描述聚合物并且表示通常构成纯聚合物的特定单体单元被另一个单体单元所替代，所述另一个单体单元与被替代的单体单元享有共同的聚合能力。因此，例如，可用二醇残基取代聚乙二醇中的乙二醇，在这种情况下聚乙二醇被该二醇“修饰”。如果聚乙二醇被一定摩尔百分比的二醇修饰，则这样的摩尔百分比是根据存在于纯聚合物中但进行了修饰的乙二醇的总摩尔数。因此，在已用二醇修饰了50摩尔％的聚乙二醇中，二醇和乙二醇残基以等摩尔量存在。
应理解，除非另外表明，所公开的方法和组合物不限于特定合成方法、特定分析技术或具体试剂，因此其是可变的。还应理解本文中所用的技术仅用于描述具体实施方式的目的，并非旨在限制。
III.制备组合物的方法
所公开的化合物可使用本领域已知的方法制备。在下文中讨论了代表性的化合物制备方法。合成指定化合物的合适途径可考虑多种因素来确定，诸如，化合物的结构、构成化合物的聚合物链段的组成、附接到化合物的一种或多种药物的性质以及化合物及其组成部分的结构，因为这些涉及官能团的相容性、保护基团策略和不稳定键的存在。
通常，所公开的化合物通过将一个或多个连接基和功能部分共价附接到毛兰素核心或其衍生物上来制备。作为实例，毛兰素可通过本领域中已知的合适分离和提取过程从石斛类植物获得。获得毛兰素的其他方法包括制备毛兰素的已知合成方法(诸如，从3,4,5-三甲氧基苯甲醛和异香草醛起始材料)；参见Synthesis of Alkoxy-Substituted DiarylCompounds and Correlation of Ring Separation with Inhibition of TubulinPolymerization:不同的ial Enhancement of Inhibitory Effects under SuboptimalPolymerization Reaction Conditions,J.Med.Chem.1992,35,1058-1067ZellekaGetahun和美国专利第7,897,820号。例如，可使用已知的合成方法和变体和/或3,4,5-三甲氧基苯甲醛和异香草醛起始材料的化学修饰形式来获得不同的基于毛兰素的衍生物。在一些情况中，可使用已知的合成方法来修饰毛兰素以用其他所需取代基取代一个或多个甲氧基位置。
可用于制备本文公开的化合物的合成方法、反应以及策略在本领域中是已知的。参见，例如，March’s,“Advanced Organic Chemistry,”5th Edition,2001,Wiley-Interscience Publication,New York)。
在一个非限制性实例中，毛兰素(E)可根据如下所示的合成途径进行偶联：
Figure BDA0002378585090000191
其中可在Steglich酯化条件下通过使用DCC(二环己基碳二亚胺)和DMAP(4-二甲氨基吡啶)的催化方式将存在于毛兰素(E)上的羟基偶联到PEG的羧基上。也可使用利用偶联剂的其他类型的偶联方法，所述偶联剂包括但不限于DIC(1,3-二异丙基碳二亚胺)、HOBt(1-羟基苯并三唑)、EDC(N-(3-二甲氨基丙基)-N’-乙基碳二亚胺)等。
制备本文所公开的混合物的反应可在惰性气体(诸如氩气或氮气)下和在合适的有机溶剂中进行，所述有机溶剂选自下组：二氯甲烷、苯、四氯化碳、乙腈等。合适的反应后处理、纯化和表征是有机化学和/或药物化学领域技术人员已知的。
IV.使用组合物的方法
还公开了用于治疗患癌症的受试者的方法。“治疗(治疗和进行治疗)”是指以治愈、改善、稳定或预防疾病、病理学状况或病症为目对患者进行医疗管理。该术语包括积极治疗，即，具体针对疾病、病理学状况或病症的改善的治疗，也包括病因治疗，即，针对去除相关疾病、病理学状况或病症的诱因的治疗。此外，该术语包括姑息治疗，即，设计用于缓解症状而不是治愈疾病、病理学状况或病症的治疗；预防治疗，即，针对最小化或者部分或完全抑制相关疾病、病理学状况或病症的发展的治疗；和支持治疗，即，用于对另一项针对改善相关疾病、病理学状况或病症的具体治疗进行补充的治疗。应理解，当旨在治愈、改善、稳定或预防疾病、病理学状况或病症时，治疗无需实际导致治愈、改善、稳定或预防。可如本文所述和如本领域中已知适合用于所涉及的疾病、病理学状况或病症的方法测量或评估治疗的效果。这样的测量和评估可为定性和/或定量的。因此，例如，可使疾病、病理学状况或病症和/或疾病、病理学状况或病症的症状的特性或特征减少至任何效果或任何量。
在一些形式中，所述方法涉及对患癌症的受试者施用有效量的靶向以下中的一种或多种的组合物：BRICK1(BRK1)、钙粘蛋白-17(CDH17)、Epsin-1(Epn1)、高迁移率族蛋白HMG-I/HMG-Y(HMGA1)、微管相关的丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶4(MAST4)、迁移和侵袭增强因子1(MIEN1)、核因子NF-κ-B p100亚单元(NFKB2)、酪氨酸-蛋白磷酸酶非受体23型(PTPN23)、肿瘤蛋白D52(TPD52)或表皮生长因子受体(EGFR)。在一些形式中，组合物包括有效量的毛兰素衍生物。
A.受试者
如本文所用，“受试者”包括但不限于动物、植物、细菌、病毒、寄生物和任何其他类型的生物体或实体。受试者可为脊椎动物，更具体而言，为哺乳动物(例如，人、马、猪、兔、狗、绵羊、山羊、非人灵长类动物、牛、猫、豚鼠或啮齿类动物)、鱼、鸟或爬行动物或两栖动物。受试者可为无脊椎动物，更具体而言，为节肢动物(例如，昆虫和甲壳类动物)。该术语并不指代特定年龄或性别。因此，旨在涵盖无论是雄性还是雌性的成体和新生受试者以及胎儿。患者是指患有疾病或病症的受试者。术语“患者”包括人和兽医学受试者。在一个方面，本文所述的化合物可被施用给需要减轻或缓解所识别的医学状况的受试者，所述受试者包括人和动物，所述动物包括但不限于小鼠、狗、猫、马、牛或羊等。在示例形式中，受试者是人。
如本文所用，术语“监测”是指可通过其测量活性的本领域中的任何方法。
如本文所用，术语“需要治疗”是指由护理人员(例如，对于人来说，为医师、护士、执业护师或个人；对包括非人哺乳动物在内的动物来说，为兽医师)做出的受试者需要或将受益于治疗的判断。这种判断是根据护理人员的专业知识范畴内的多种因素做出的，但所述多种因素包括受试者因可通过本发明化合物治疗的状况生病或将要因其而生病的知识。
如本文所用，“实体肿瘤”是指因细胞增殖所致的异常组织块。通常，实体肿瘤不包含在组织块中的囊肿或液体区域。实体肿瘤可发生在身体的任何部分，并且可为良性(非癌性)或恶性(癌性)。除了白血病之外的大多数类型癌症可形成实体肿瘤。实体肿瘤包括，例如，腺癌、癌、血管瘤、脂肪肉瘤、淋巴瘤、黑素瘤和肉瘤。该术语还可用于表示因细胞不受控增殖到如下程度的状况(诸如子宫内膜异位症)：这些组织的特征在于血管渗漏。
所公开的方法包括根据测量、检测、比较、分析、化验、筛选等来进行受试者、疾病、状况、状态等的确定、鉴定、指示、关联、诊断、预后等。例如，受试者可被诊断、确定或鉴定为患癌症。出于许多原因，这样的鉴定可以是有用的。例如，和特别地，这样的鉴定允许根据和针对所做出的特定鉴定采取特定行动。例如，对特定受试者的特定疾病或状况的诊断(以及在其他受试者中缺乏对该疾病或状况的诊断)具有非常有用的效果，即根据诊断鉴定将会受益于治疗、行动、行为等的受试者。例如，对于所鉴定的受试者的特定疾病或状况的治疗将显著区别于未采用这样的鉴定(或未考虑此鉴定)的所有受试者的治疗。需要或将会受益于该治疗的受试者将接受此治疗，而不需要或将不会受益于该治疗的受试者将不会接受此治疗。
因此，本文还公开了包括遵循和根据所公开的鉴定来采取特定动作的方法。例如，公开了包括产生鉴定记录(例如以物理形式，诸如纸、电子或其他形式)的方法。因此，例如，根据所公开的方法产生鉴定记录在物理和触知上(tangibly)区别于仅进行测量、检测、比较、分析、化验、筛选等。这样的记录特别重要且意义重大，因为其允许将鉴定以可触知的形式固定下来，例如可将其传达给他人(诸如，将能够根据该鉴定对受试者进行治疗、监测、跟踪、提供建议等的那些人)；留待后用或复查；用作根据不同的测量、监测、比较、分析、化验、筛选等来评估受试者组、治疗功效、鉴定准确性的数据；等等。例如，这种鉴定记录的使用可由与做出该鉴定记录的个人或实体相同的个人或实体、由与其不同的个人或实体或者由与其相同的个人或实体和与其不同的个人或实体的组合来进行。所公开的产生记录的方法可与本文所述的任何一种或多种其他方法，特别是与所公开的鉴定方法的任何一个或多个步骤相结合。
作为另一个实例，公开了包括根据一种或多种其他鉴定来进行一种或多种进一步鉴定的方法。例如，可根据其他鉴定来对特定治疗、监测、后续措施、建议等进行鉴定。例如，对具有高水平的特定组分或特性的患有疾病或状况的受试者的鉴定可被进一步鉴定为能够或应当使用基于或针对该高水平组分或特性的疗法来治疗的受试者。可以任何合适的方式(例如如上所述的那些)来创建和使用这样的进一步鉴定的记录。这样的进一步鉴定可例如直接根据其他鉴定、此类其他鉴定的记录或二者的组合。这样的进一步鉴定可由与做出该其他鉴定的个人或实体相同的个人或实体、由与其不同的个人或实体或者由与其相同的个人或实体和与其不同的个人或实体的组合来做出。所公开的做出进一步鉴定的方法可与本文所公开的任何一种或多种其他方法，特别是所公开的鉴定方法的任何一个或多个步骤相结合。
作为另一个实例，本申请公开了包括对在任一个所公开的方法中鉴定的受试者进行治疗、监测、跟踪、建议等的方法。还公开了包括对已由所公开的任何方法做出鉴定记录的受试者进行治疗、监测、跟踪、建议等的方法。例如，可根据鉴定和/或根据鉴定记录使用特定的治疗、监测、跟踪、建议等。例如，被鉴定为患有具有高水平的特定组分或特性的疾病或状况的受试者(和/或已由这种鉴定做出记录的受试者)可用根据或针对该高水平组分或特性的疗法进行治疗。这样的治疗、监测、跟踪、建议等可直接基于鉴定、这种鉴定的记录或其结合。此类治疗、监测、跟踪、建议等可由例如与做出鉴定和/或鉴定记录的个人或实体相同的个人或实体、由与其不同的个人或实体或者由与其相同的个人或实体和与其不同的个人或实体的组合来进行。所公开的治疗、监测、跟踪、建议等的方法可与本文所公开的任何一种或多种其他方法，特别是与所公开的鉴定方法的任何一个或多个步骤相结合。
B.病症
在一些形式中，所公开的组合物可用于治疗疾病，该疾病包括但不必限制于下文所述的病症。
i.肝癌
肝癌(HCC)是成人中最常见的原发性肝脏癌症，也是肝硬化患者的最常见死亡原因。其发生在慢性肝炎的环境中，并且与慢性病毒性乙型肝炎或丙型肝炎感染或者与暴露于诸如酒精和黄曲霉毒素之类的毒素密切相关。某些疾病(诸如，血色素沉着症和α1-抗胰蛋白酶缺乏症)显著增加了发生HCC的风险。代谢综合征和非酒精性脂肪肝病也日益被认为是HCC的风险因素。与任何癌症一样，HCC的治疗和预后根据以下特定因素而变：肿瘤组织学、尺寸、癌症的扩散程度以及整体健康状况。在一些形式中，所公开的组合物适合用于治疗HCC。
ii.黑素瘤
黑素瘤是最危险的皮肤癌症类型。黑素瘤通常发生于皮肤中，但很少发生在口部、肠或眼部。在女性中，它们最常见于腿部，而在男性中，它们最常见于背部。有时它们会从痣中生长，并引起令人关注的变化，包括尺寸增加、边缘不规则、颜色变化、发痒或皮肤破裂。黑素瘤的主要诱因是皮肤色素水平低的人暴露于紫外线下。紫外线可以来自太阳，也可以来自其他来源，例如晒黑设备。大约25％来自于痣。通过对任何相关皮肤病变的活检进行诊断。通常通过手术去除治疗。如果没有发生扩散，大多数人会被治愈。对于黑素瘤已扩散的那些人，免疫疗法、生物疗法、放疗或化疗可改善生存率。在一些形式中，所公开的组合物适合用于治疗黑素瘤。
iii.骨肉瘤
骨肉瘤是骨中的癌性肿瘤。具体而言，其是一种侵袭性恶性肿瘤，起源于间充质来源的原始转化细胞(因此是肉瘤)，并且表现出成骨细胞分化和产生恶性类骨质。骨肉瘤是原发性骨癌最常见的组织学形式。在一些形式中，所公开的组合物适合用于治疗骨肉瘤。
iv.早幼粒细胞性白血病
急性早幼粒细胞性白血病是白细胞癌症。在早幼粒细胞性白血病中，存在被称为早幼粒细胞的未成熟粒细胞的异常积累。该疾病的特征是涉及视黄酸受体α(RARα或RARA)基因的染色体易位，并且与其他类型的急性早幼粒细胞性白血病的区别在于其对全反式视黄酸(ATRA；也称为维甲酸)疗法的响应性。在一些形式中，所公开的组合物适合用于治疗早幼粒细胞性白血病。
C.施用形式和模式
如本文所用，术语“提供”是指将化合物或分子添加至本领域已知物质的任何方式。提供的实例可包括使用移液管、移液器、注射器、针、管、枪等。这可以是手动或自动的。其可包括以任何方式转染或以任何其他方式将核酸提供到培养皿、细胞、组织、无细胞系统，并且可以是体外或体内的。
本文所述的化合物和药物组合物可以多种方式施用给受试者，这取决于是否需要局部或全身治疗以及要治疗的区域。因此，例如，本文所述的化合物或药物组合物可作为眼部溶液和/或软膏施用至眼睛表面。此外，化合物或药物组合物可通过例如阴道、直肠、鼻内、口服、吸入、含服、肠内或肠胃外方式施用给受试者，例如通过皮内、皮下、肌内、腹膜内、直肠内、动脉内、淋巴内、静脉内、鞘内或气管内。如果使用的话，肠胃外施用通常的特征在于注射。注射剂可制备为常规形式：作为液体溶液或悬浮液；适合用于在注射前在液体中溶解或悬浮的固体形式；或作为乳液。肠胃外施用的最新修订方法涉及使用缓慢释放或持续释放系统以便维持恒定剂量。参见，例如，美国专利第3,610,795号，其通过引用并入本文。
肠胃外施用的制剂包括无菌水性或非水性的溶液、悬浮液和乳剂，它们还可以包含缓冲剂、稀释剂和其他合适的添加剂。非水溶剂的实例是丙二醇、聚乙二醇、植物油(诸如橄榄油)和可注射有机酯(诸如油酸乙酯)。水性载体包括水，醇性/水性的溶液、乳液或悬浮液，包括盐水和缓冲介质。肠胃外媒介物包括氯化钠溶液、林格氏右旋糖、右旋糖和氯化钠溶液、乳酸林格氏液或不挥发性油。静脉内媒介物包括液体和营养补充剂、电解质补充剂(例如基于林格氏右旋糖溶液的那些)等。也可以存在防腐剂和其他添加剂，诸如抗微生物剂、抗氧化剂、螯合剂和惰性气体等。
用于局部施用的制剂可包括软膏、洗剂、乳膏、凝胶、滴剂、栓剂、喷雾、液体和粉末。常规药物载体，水性、粉末或油性基质，增稠剂等为必需的或期望的。
用于口服施用的组合物可包括粉末剂或颗粒剂，在水或非水介质中的悬浮剂或溶液、胶囊、药囊剂或片剂。增稠剂、调味剂、稀释剂、乳化剂、分散助剂或粘合剂可为期望的。
D.剂量
在一些形式中，所述方法包括对患癌症的受试者施用有效量的组合物，所述组合物包含有效量的经由可裂解连接基轭合至功能部分的毛兰素。组合物可以单剂量或多剂量施用。一些因素可影响有效治疗受试者所需的剂量，包括但不限于疾病或病症的严重程度、先前的治疗、受试者的总体健康和/或年龄以及存在的其他疾病。还应理解，用于治疗的组合物的有效剂量可随着特定治疗的过程增加或减少。从诊断化验的结果可对剂量进行变化或使其变得明显。
剂量取决于要治疗的疾病状况的严重程度和反应性，治疗过程持续数天至数月，或者直到实现治愈或疾病状态减轻为止。最佳施用方案可根据患者体内药物蓄积的测量结果计算得出。普通技术人员可以容易地确定最佳剂量、施用方法和重复率。最佳剂量可能会有所不同，具体取决于各治疗剂的相对效力，通常可根据被发现在体外和体内动物模型中有效的EC50来估算。
每次施用约1mg/kg体重至300mg/kg体重的剂量水平可用于治疗疾病。在优选实施方式中，每次施用的剂量水平为约150mg/kg体重至250mg/kg体重。最优选地，以200mg/kg的剂量给予组合物。本领域技术人员还可容易地确定用于对给定对象施用所公开的组合物的合适剂量方案。例如，组合物可被一次性施用给受试者，例如作为单次注射、输注或推注。可选择地，制剂可每天一次或两次地施用给受试者，持续约3至约28天的时间或者约7至约10天的时间。
范围在本文中可表示为从“约”一个具体值和/或到“约”另一个具体值。当表达这样的范围时，除非上下文另外明确指出，否则还特别预期和认为公开了从一个具体值和/或至另一具体值的范围。类似地，当通过使用前导词“约”将值表示为近似值时，将理解的是，除非上下文另外明确指出，否则该具体值形成应当被视为公开的另一个具体考虑的实施方式。还将理解的是，除非上下文另外明确指出，否则每个范围的端点相对于另一个端点都是重要的，并且独立于另一个端点。应该理解的是，明确公开的范围内包含的所有单个值和值的子范围也都被特别考虑并被认为是公开的，除非上下文另外明确指示。最后，应该理解，所有范围都既指所述范围，又指从第一端点(包括第一端点)到第二端点(包括第二端点)的单个数字的集合。在后一种情况下，应该理解，任何单个数字都可以被选择作为范围所指代的数量、值或特征的一种形式。以这种方式，范围描述了从第一端点(包括第一端点)到第二端点(包括第二端点)的一组数字或值，从该范围可以选择该组的单个成员(即单个数字)作为该范围所指代的数量、值或特征。不管在特定情况下是否明确公开了这些实施例中的一些还是全部，前述内容均适用。
术语“高”、“更高”、“增加”、“升高”或“提高”是指与例如对照相比高于基础水平的升高。术语“低”、“更低”、“减少”或“减低”是指与例如对照相比降低至基础水平以下。
本文提供的术语“有效量”的化合物是指无毒但足以提供所需结果的化合物的量。如以下将指出的，取决于受试者的物种、年龄和一般状况、所治疗的疾病的严重程度、所用的特定化合物、其施用模式等，所需的精确量将因受试者而不同。因此，不能指定精确的“有效量”。但是，本领域普通技术人员可仅使用常规实验就可确定适当的有效量。在用于治疗癌症的化合物和组合物的上下文中，本文提供的术语“有效量”的化合物是指无毒但足以治疗癌症的化合物的量。
本文所述的化合物的剂量或量足够大以在发生递送的方法中产生期望的效果。剂量不应太大而引起不利的副作用，例如有害的交叉反应、过敏反应等。通常，剂量将随受试者的年龄、状况、性别和疾病程度而变化，并且可以由本领域技术人员确定。剂量可由各医师根据所涉及对象的临床状况来调整。施用的剂量、剂量方案和施用可发生变化。
可通过如下方式来确定根据本文所述方法的特定剂量的化合物或组合物的施用功效：对已知可用于评估需要治疗癌症或其他疾病和/或状况的受试者的状态的病史、迹象、症状和客观实验室检验的特定方面进行评估。这些迹象、症状和客观实验室检查将随所治疗或预防的特定疾病或状况而有所不同，这是治疗此类患者的任何临床医生或在该领域进行实验的研究人员所知道的。例如，如果根据与适当对照组的比较和/或对一般人群或特定个体的疾病正常进展的知识：(1)显示受试者的身体状况得到改善(例如，肿瘤已部分或全部消退)，(2)显示疾病或病症的进展得到稳定、减慢或逆转，或(3)减少或消除了对用于治疗该疾病或状况的其他药物的需求，那么特定的治疗方案将被视为有效。
“可药用”是指不是在生物学上或其他方面上不期望的材料，即，该材料可与所选择的化合物一起施用给受试者而不会引起任何不希望的生物学作用或以有害方式与包含该材料的药物组合物的任何其他组分相互作用。
应理解，除非另有说明，否则所公开的方法和组合物不限于具体的合成方法、特定的分析技术或特定的试剂，并且因此是可变的。还应理解，本文所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，并非旨在限制。
实施例
实施例1.毛兰素-PEG的合成。
于室温向MeO-PEG-COOH(5000Da，100mg，0.02mmol)、毛兰素(19mg，0.06mmol)和羟基苯并三唑(HOBt，3mg，0.02mmol)在无水二氯甲烷(1mL)中的溶液中添加DIC(10mg，0.02mmol)，并搅拌36小时。混合物通过快速柱纯化，使用CH2Cl2/MeOH作为洗脱液，得到所需产物，产率为65-75％。
Figure BDA0002378585090000271
实施例2.其他毛兰素衍生物的合成。
遵循实施例1中所示的方法，合成以下毛兰素衍生物：
Figure BDA0002378585090000272
实施例3.与毛兰素相比毛兰素-PEG的改良性质。
在用于动物中之前，需要将毛兰素溶解在有机溶剂中，随后用盐水/水稀释，而毛兰素-PEG可容易地溶解在盐水/水中。因此，通过使用毛兰素-PEG，人们避免了引入毒性有机溶剂。毛兰素-PEG也显示具有改进的水溶性。在毛兰素浓度等同的情况下，水溶液中的毛兰素在制备后30分钟结晶，而毛兰素-PEG在制备后30分钟仍然澄清。
实施例4.毛兰素和毛兰素衍生物对不同细胞系的细胞毒性。
通过NBB和MTT检验法来评估毛兰素对不同细胞系的细胞毒性。细胞系包括AGS(胃癌)、HCT116(结肠癌)、HeLa(宫颈癌)、NCI-H460(肺癌)、SKOV3(卵巢癌)、MCF7(乳腺癌)、A549、NCI-H1650、SW480、A2780、MDA-MB231、Hep2G、NCM-460、和CCD-19Lu(正常肺成纤维细胞)。毛兰素针对所有选择的癌细胞系均显示亚微摩尔浓度级的细胞毒性，而对于正常肺成纤维细胞细胞系的IC50值高于100μM(表1)。
Figure BDA0002378585090000281
如表1中所见，毛兰素-PEG保持了与毛兰素相当的体外抗癌活性。
还参见关于毛兰素与毛兰素衍生物对更多细胞系的细胞毒性的图4A-4L以及关于毛兰素和毛兰素衍生物对NCI H460非小细胞肺癌异种移植物的抗肿瘤效果的图5A-5B。
实施例5.毛兰素在体内抑制卵巢癌生长的能力。
研究毛兰素，看其是否能抑制裸小鼠中的卵巢癌生长。使用携带肿瘤的裸小鼠异种移植物模型，其是通过接种NCI-H460肺癌细胞诱导的。经由静脉内注射给予毛兰素(50和10mg/kg)。图1A示出了用毛兰素治疗之后的肿瘤体积变化。在治疗后12天，毛兰素治疗组的肿瘤体积相对于对照组减少了68％(50mg/kg)和48％(10mg/kg)。值得注意的是没有观察到明显副作用，并且在用毛兰素治疗的小鼠中也没有发现显著的重量减轻(图1B)。
实施例6.毛兰素和毛兰素-PEG在体内抑制肺癌生长的能力。
在16天的时间内对小鼠静脉内注射7次重复剂量的毛兰素(50mg/kg)或毛兰素-PEG(100mg/kg或200mg/kg)或媒介物对照(在PBS中的10％PET(6:3:1的PEG400，ETOH，Tween80))。毛兰素(50mg/kg)和毛兰素-PEG(200mg/kg)分别将肿瘤体积抑制了56％和64％(图2A和表2)。
表2
Figure BDA0002378585090000282
Figure BDA0002378585090000291
在200mg/kg剂量(相当于10mg/kg毛兰素)下，毛兰素-PEG实现了对肿瘤生长的64％抑制，这使其比更高剂量的毛兰素(50mg/kg)更有效。添加PEG化合物延长了毛兰素在血液循环中的半衰期并增强了肿瘤摄入，因此改善了毛兰素治疗癌症的性质。
实施例7.毛兰素的蛋白质组学研究。
对用毛兰素治疗的细胞系进行HPLC-MS分析。在NCBI人类数据库中检索原始MS数据以进行蛋白质鉴定。在无标签基础上进行蛋白质定量。MS数据的生物信息学分析显示ErbB1(表皮生长因子受体(EGFR))与毛兰素的作用机制相关。
通过免疫印迹检验来检测毛兰素对EGFR磷酸化的作用。首先使公知过表达EGFR的A-431细胞饥饿整夜，随后用毛兰素或埃罗替尼处理3小时。埃罗替尼是已知的EGFR抑制剂，其用作正对照。通过添加EGR刺激磷酸化，持续15分钟。免疫印迹检验结果显示毛兰素抑制了EGFR的磷酸化。免疫印迹检验的结果显示，仅用EGF进行的细胞治疗导致EGFR的磷酸化。在用0.5μM埃罗替尼和EGF处理的细胞中没有观察到EGFR的磷酸化。用1μM毛兰素和EGF处理的细胞导致EGFR仅部分磷酸化，而用0.5μM毛兰素和EGF治疗导致强磷酸化。
Koshland(PNAS44(2):98-104；1958)首次描述了热位移分析的基本理论，即当配体与蛋白质结合时，蛋白质的热稳定性将会提高。细胞热位移检验法(CETSA)(Martinez etal.,Science 341(6141):84-87；2013)是热位移检验法的一种变体，其中检验是在细胞水平上进行的。该技术可用于测试药物与细胞中任何可检测的蛋白质的结合。热蛋白质组谱分析是CETSA的高级版本，可提供无偏倚的药物靶向结合测量，并有助于鉴定标记物以测量药物功效和毒性(Savitski et al.,Science 346(6205):1255784；2014)。通过质谱法(MS)分析药物处理/媒介物处理的加热样品。在不同温度下加热的样品用TMT标签标记(Thompson et al.,Anal Chem 75(8):1895-1904；2003)，以便可将这些样品混合并用相同的MS运行进行分析。该方法用于研究毛兰素与细胞裂解液中蛋白质的结合。选定的CETSA曲线显示，用毛兰素处理后，EGFR(图3A)、Epsin-1(图3B)、MAST4(图3C)和NFKP2(图3D)的热稳定性增强，表明毛兰素有效结合这些蛋白质。
应理解，所公开的方法和组合物不限于所描述的特定方法、方案和试剂，因为这些可以变化。还应理解，本文所使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求书来限制。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与所公开的方法和组合物所属的本领域技术人员通常所理解的相同含义。尽管类似于或等同于本文描述的那些方法和材料的任何方法和材料都可以用于本发明方法和组合物的实践或测试，但是特别有用的方法，装置和材料如上所述。本文所引用的出版物及其所引用的材料在此特意引入作为参考。本文中的任何内容均不应解释为承认本发明无权凭借在先发明而早于这种公开。不承认任何参考文献构成现有技术。参考文献的讨论陈述了其作者的主张，而申请人保留质疑所引用文献的准确性和相关性的权利。应当清楚地理解，尽管这里引用了许多出版物，但是这种引用并不意味着承认这些文件中的任何文件构成了本领域公知常识的一部分。
仅使用常规实验，本领域技术人员将认识到或能够确定本文所述方法和组合物的具体实施方案的许多等同方案。这些等同方案旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (17)

1.根据式(I)的化合物：
Figure FDA0002378585080000011
其中F是能够赋予水溶性、靶向作用、增加的半衰期或其组合的功能部分；
其中L是可裂解连接基；和
其中每个R1-R4基团独立选自氢、C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C1-10杂烷基、C2-10杂烯基、C2-10杂炔基或C3-10杂环基。
2.如权利要求1所述的化合物，其中R1-R4基团中的每个是甲基。
3.如权利要求1或2所述的化合物，其中功能部分F是选自下组的水溶性小分子：
Figure FDA0002378585080000012
其中n1-7中的每个是0-10的整数，X-是带负电荷的抗衡离子(例如，Cl-、Br-)，M+是带正电荷的抗衡离子(例如，H+、Na+、K+)。
4.如权利要求1或2所述的化合物，其中功能部分F是选自下组的水溶性聚合部分：聚乙二醇(PEG)、肽、聚酰胺、聚酯、多糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚-(乳酸-共-乙醇酸)、聚(丙烯酸)、聚(L-谷氨酸)和聚(烷基氰基丙烯酸酯)。
5.如权利要求1或2所述的化合物，其中功能部分F具有以下结构：
Figure FDA0002378585080000013
其中x是1-200的整数，优选1-150，优选1-100。
6.如权利要求1-5中任一项所述的化合物，其中功能部分F包括靶向抗原。
7.如权利要求6所述的化合物，其中靶向抗原是叶酸、生物素、GLUT5、雌酮或唾液酸。
8.如权利要求1-7中任一项所述的化合物，其中可裂解连接基L是可水解断裂的基团。
9.如权利要求1-7中任一项所述的化合物，其中可裂解连接基L是
Figure FDA0002378585080000021
其中m1-6、n11-20和p1-3各自独立选自整数值0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
10.一种药物组合物，其包含如权利要求1-9中任一项所述的化合物，并且进一步包含一种或多种可药用赋形剂、添加剂或助剂。
11.如权利要求10所述的组合物，其中所述组合物减少肿瘤生长。
12.如权利要求10-11中任一项所述的组合物，其中所述组合物靶向一下中的一种或多种：蛋白质BRICK1(BRK1)、钙粘蛋白-17(CDH17)、Epsin-1(Epn1)、高迁移率族蛋白HMG-I/HMG-Y(HMGA1)、微管相关的丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶4(MAST4)、迁移和侵袭增强因子1(MIEN1)、核因子NF-κ-B p100亚单元(NFKB2)、酪氨酸-蛋白磷酸酶非受体23型(PTPN23)、肿瘤蛋白D52(TPD52)和表皮生长因子受体(EGFR)。
13.一种治疗患癌症的受试者的方法，所述方法包括对受试者施用有效量的权利要求1-9中任一项所述的化合物或权利要求10-12中任一项所述的组合物。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述化合物或组合物通过口服、全身、肠内、肠胃外、局部、外用或口腔途径施用。
15.如权利要求13或14所述的方法，其中所述受试者是哺乳动物，诸如人。
16.如权利要求13-14中任一项所述的方法，其中所述化合物或组合物以200mg/kg的剂量施用。
17.如权利要求13-16中任一项所述的方法，所述受试者患有肝癌、黑素瘤、骨肉瘤或早幼粒细胞性白血病。
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