CN112516327A - 卡铂复合物及其药物制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种卡铂复合物及其药物制剂,所述卡铂复合物为卡铂与1,1‑环丁烷二羧酸通过二个氢键结合形成的复合物,所述二个氢键形成于卡铂分子的羰基氧与1,1‑环丁烷二羧酸分子的羧基氢之间。本发明还提供了所述铂复合物在制备抗肿瘤药物、抗细菌药物、抗真菌药物或抗病毒药物中的应用,及该卡铂复合物的质量控制方法。

Description

卡铂复合物及其药物制剂
技术领域
本发明涉及一种铂类衍生物,具体地是涉及一种在卡铂分子基础上通过氢键键合得到的卡铂复合物,还涉及基于该卡铂复合物得到的铂类药物制剂。
背景技术
顺式-二氯二氨铂的抗肿瘤功效的发现开启了铂类抗癌药物的研究和应用,也使铂类抗癌药物的研究成为近年来肿瘤治疗领域广受关注热点之一。顺式-二氯二氨铂作为活性组分的顺铂(Cisplatin)是人类第一个铂类抗癌药物,为一种细胞非特异性药物,研究显示,顺铂能够与DNA结合,引起交叉联结,从而破坏DNA的功能,并抑制细胞DNA复制。临床应用中,顺铂抗瘤谱较广,被用于头颈部鳞癌、卵巢癌、胚胞性癌、精原性细胞瘤、肺癌、甲状腺癌、淋巴肉瘤及网状细胞肉瘤等,大数据统计表现良好的肿瘤治疗效果,但其临床也表现出严重毒副作用。另一方面,作为化疗药的耐药性,也是需要寻找替代药。
卡铂是对顺铂进行分子改构而得到的第二代铂类抗癌药,通过顺铂分子中的两个氯原子同时被一个1,1-环丁烷二羧酸所取代得到的新的铂类化合物,在部分克服了顺铂毒副作用的同时仍然保留了抗肿瘤特性。临床应用显示,卡铂的生化物征与顺铂相似,但肾毒性、耳毒性、神经毒性尤其是胃肠道反应明显低于顺铂,因此成为十多年来广泛受到重视的广谱抗肿瘤药物。卡铂与顺铂一样同属细胞周期非特异性药物,它主要作用DNA的鸟嘌呤的N7和O6原子上,引起DNA链间及链内交联,破坏DNA分子复制,导致肿瘤细胞凋亡。
Figure BDA0002651719370000011
除了顺铂和卡铂,还有多种铂类抗癌药物进入研究和临床阶段,除了毒性反应问题,这些药物的稳定性,尤其是在水溶液中的稳定性问题,都成为其临床应用的致命缺点。因此,对现有结构的药物加以改进和修饰一直在进行。
另一方面,化疗药物耐药性问题也是影响肿瘤治疗的瓶颈,肿瘤细胞多次与药物接触之后,对药物的敏感性下降甚至消失,导致药物的疗效降低或无效。耐药性一旦产生,药物的化疗作用就明显下降,继续用药将导致治疗失败;同时,肿瘤细胞对一种抗癌药物产生抗药性时,对结构及作用机制不同的其他抗癌药物也会产生交叉抗药性,这种“多药耐药性”(MDR,Multiple Drug Resistance)或交叉耐药(Cross Resistance)是肿瘤化疗失败的最重要原因,目前临床上仍无良策。随着转化医学的发展,揭示了肿瘤驱动性基因突变通过不同的信号通道传导机制促进肿瘤的发生和发展,为肿瘤靶向治疗开辟了道路,然而,不可避免的是,靶向治疗也同样在8-14个月的治疗时间后会出现耐药问题,解决耐药问题对于肿瘤治疗的成功依然是挑战。
持续性研发和推出新药固然是医药领域所追求的,对经典抗癌、抗病毒、抗菌老药进行升级换代也是提升治疗功效和扩展适应症的重要思路和方向。
发明内容
本发明提供了一种卡铂复合物,在卡铂分子中通过氢键的键合引入1,1-环丁烷二羧酸分子,提高了卡铂的水溶性、稳定性、生物利用度等功能,从而得到一种毒性降低的铂类药物制剂。
本发明还提供了一种以上述卡铂复合物为活性组分的药物制剂,不仅具有良好的稳定性,而且功效明确。
本发明还提供了上述卡铂复合物和药物制剂的制备方法,通过控制和优化处理工艺,实现卡铂与1,1-环丁烷二羧酸通过非共价键所形成的稳定复合物,作为目标产物具有很高的纯度。
本发明还提供了上述卡铂复合物在制备抗肿瘤药物、抗细菌药物、抗真菌药物或抗病毒药物中的应用,提高药物的靶向性并降低毒副作用。
本发明还提供了上述卡铂复合物作为原料药的质量控制方法,能确保该卡铂复合物用于药物制剂生产的质量可控和安全性。
本发明的第一个方面,提供了一种卡铂复合物,为卡铂与1,1-环丁烷二羧酸通过二个氢键结合形成的复合物,所述二个氢键形成于卡铂分子的羰基氧与1,1-环丁烷二羧酸分子的羧基氢之间。
上述卡铂复合物具体可以是一分子卡铂与一分子1,1-环丁烷二羧酸通过分子间氢键形成的复合物,对于本发明提出的卡铂复合物的结构,可以示意如下:
Figure BDA0002651719370000031
以该结构说明卡铂与1,1-环丁烷二羧酸结合形成的主要产物,分子式可以写为C6H12N2O4Pt·C6H6O4,分子量515.0917。
如前述,卡铂是顺铂与1,1-环丁烷二羧酸之间的取代反应产物,顺铂分子中的两个氯原子被1,1-环丁烷二羧酸所取代,在卡铂合成中形成的杂质中,除了游离的单分子卡铂和1,1-环丁烷二羧酸外,还会有某些分子量较大的组分存在,对这些杂质构成的进一步探究将发明人的关注点引向了卡铂进一步与1,1-环丁烷二羧酸通过氢键自组装形成的特定产物。进一步的分析检测发现该“杂质”其实就是卡铂与游离的1,1-环丁烷二羧酸通过氢键和几何空间形成的1:1摩尔复合物;研究还发现该复合物作为“化学药物”非常无序且不稳定,对酸碱、温度、光谱、色谱、电磁场等十分敏感,容易被分解成卡铂和游离的1,1-环丁烷二羧酸,但在温和(80℃以下,PH2~7.5,避光等)条件下,该复合物却十分稳定;并且,发明人的研究还发现复合物结构类似于DNA碱基对,也是通过两个氢键和几何空间结构将卡铂与1,1-环丁烷二羧酸组装在一起的,很多特征也与DNA碱基对相近,在合适的环境中,例如酶(解旋酶)活性条件下氢键可以被打开,卡铂的活性被释放。
为了进一步研究卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的键合情况,本发明采用核磁共振滴定法(1HNMR),以氘代DMSO作为溶剂(通常公认为等同于水环境对待测物的影响),研究卡铂与1,1-环丁烷二羧酸在混合情况下的氢化学位移情况,结果发现,固定1,1-环丁烷二羧酸的量,随着卡铂添加量的增加,二者混合物的滴定结果中,只有羧基氢发生化学位移变化,而氨基氢未发生化学位移变化。由此可推断出,卡铂与1,1-环丁烷二羧酸之间是通过羧基氢实现自组装。
铂类药物的毒性来自于铂的配位键,铂原子活跃的配位键能与DNA中的G-N7结合,形成更强的加和物;降低铂类药物的副作用就是减缓延迟加和物形成速度和效率。当卡铂与1,1-环丁烷二羧酸形成复合物,即成为一种类似DNA的碱基对A-T/G-C结构的复合底物,卡铂分子是主体,1,1-环丁烷二羧酸分子则成为提供氢键的客体,那么主体的药物活性被客体分子有效封闭形成无或极低DNA毒的复合物,从而对正常非复制细胞没有毒性。
本发明的进一步方案中,所述卡铂复合物来自卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的自组装产物,且所述卡铂复合物的质量含量为95%以上。
可以通过合适的工艺控制得到高纯度的自组装产物,从而在卡铂的基础上为提供水溶稳定性、抗肿瘤谱、毒副作用、作用机理等诸多方面都更优的铂类药物找到了思路和方向。为区别于卡铂,本发明中将这类卡铂复合物简称为“卡铂4.0”。即,本发明提供的卡铂4.0以卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的自组装产物为主要成分,自组装率95%以上,控制适当的制备工艺,自组装率可以达到96%以上,或98%以上,甚至可以高达99%以上。
本发明的卡铂复合物结构中包含了通过氢键键合的卡铂和1,1-环丁烷二羧酸,差示扫描量热法(DSC)测定结果中,所述卡铂复合物在约197.8±2℃开始形成相变峰(即开始熔融分解,一般形成尖俏的相变峰),和/或,X射线粉末衍射分析(XRPD)测定结果中,在2θ为大约11.55±0.2°处无衍射峰。
具体地,上述XRPD测定结果中,2θ为大约11.55±0.2°处的衍射峰为卡铂的特征峰,可以理解,受样本、检测条件等的影响,上述检测结果可能会出现一定的偏差,通常出现在大约11.55°附近(如11.55±0.2°处)的衍射峰均可被表征为卡铂的特征峰。根据本发明的研究,在卡铂复合物的XRPD测定结果中,一般主要在7.55°、10.51°、14.63°、15.10°、15.66°、16.78°、18.55°、20.83°、22.86°、23.67°、24.02°等处有衍射峰,该些衍射峰可以作为上述卡铂复合物的特征峰,其偏差范围均可为±0.2°(如上述2θ为7.55°处的衍射峰可以是指7.55±0.2°处的衍射峰)。
本发明还提供了一种药物制剂,其活性组分是所述的卡铂复合物。
按药学领域的划分,本发明提供的药物制剂主要为抗肿瘤制剂、抗细菌制剂、抗真菌制剂或抗病毒制剂。
具体地,所述的药物制剂,其包括水针剂或冻干粉针剂、固体口服制剂、凝胶剂型、喷雾剂型。
本发明提供的药物制剂中,卡铂复合物(即卡铂4.0)为活性组分,其中的1,1-环丁烷二羧酸实际上承担了药物辅料的角色。本发明的研究认为,1,1-环丁烷二羧酸作为卡铂4.0药用辅料是由其分子的特殊性决定的:首先,1,1-环丁烷二羧酸本身就是卡铂生产的重要原料;其次,1,1-环丁烷二羧酸能与卡铂通过氢键形成最合适的稳定复合底物;再者,由于1,1-环丁烷二羧酸辅料作用,改变并提高了卡铂的水溶性、稳定性、生物利用度、解旋酶靶向等功能,而卡铂与DNA结合后也会产生1,1-环丁烷二羧酸,证明1,1-环丁烷二羧酸结构明确、质量可控、化学稳定,所以微量的1,1-环丁烷二羧酸对生物体也是安全的。
基于对上述卡铂复合物的特性和功效的研究,本发明还提供了该卡铂复合物在制备抗肿瘤药物、抗细菌药物、抗真菌药物或抗病毒药物等药物中的应用。
在深入研究上述卡铂复合物的结构和特点的基础上,申请人认为具有本发明所述特征的卡铂复合物更确切的讲是一个卡铂新剂型,可以理解为类似于脂质体包埋的药物剂型。卡铂的抗肿瘤功效已经是毋容置疑的,那么它与1,1-环丁烷二羧酸通过氢键结合的主/客体结构的复合物被制作成新的药物剂型,可在有解旋酶活性的条件下被打开并释放单分子卡铂和单分子1,1-环丁烷二羧酸,即,该复合物的氢键就是解旋酶的靶点,而该复合物(卡铂4.0)则可以认为就是解旋酶的复合底物,这样的作用机理也能够被实验结果所验证。
所以,结合上述机理的研究,可以认为,本发明提供的药物是活性组分的分子中氢键作为解旋酶作用靶点的靶向药物系统。所述靶向药物可以包括抗肿瘤药物、抗病毒药物、抗细菌药物和抗真菌药物等。
本发明还提供了制备上述卡铂复合物的方法,尤其是通过优化和有意识地控制操作条件,实现卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的自组装,制备出尽可能高纯度或高含量的符合上述特征的目标产物。
所述制备方法包括的操作过程(自组装条件):
使卡铂和1,1-环丁烷二羧酸按照摩尔比1:1.5-3的比例混合配制成过饱和水溶液,且该混合配制操作在65℃±10℃进行,时间不低于0.5小时;
收取并得到所述卡铂复合物的结晶(即自组装产物)。
上述过饱和水溶液指的是卡铂和1,1-环丁烷二羧酸形成的复合物的过饱和水溶液,通常可以先配制一定浓度的卡铂水溶液,然后向该卡铂水溶液中加入1,1-环丁烷二羧酸,其中,在上述自组装条件下,尽可能的使各原料的浓度高,并同时保持没有晶体析出的状态,即可认为所配制的为过饱和水溶液。
申请人的研究发现,卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的水溶液混合物也能自然生成不稳定的复合物,且不同条件下也能生成不同含量的复合物,甚至卡铂与1,1-环丁烷二羧酸粉末物理混合物也会产生少量复合物的分子信息;基于这样的情况,本发明提出的制备方法通过优化卡铂与1,1-环丁烷二羧酸形成的溶液体系条件,配制成1,1-环丁烷二羧酸明显过量、且确保二个反应原料在混合后的溶液体系中浓度尽可能的高并使生成的复合物能够呈过饱和态,控制适当温度下维持一定时间(一般情况超过1小时即可,例如,可以维持3小时或4小时),利于促使卡铂分子与1,1-环丁烷二羧酸分子通过非共价键形成有序稳定复合物,即得到高收率的卡铂复合物,同时将游离的单分子卡铂和1,1-环丁烷二羧酸视为杂质并降到极低的微量。经自组装的产物是一种结晶态,对反应体系降温至室温或更低,以使晶体析出,通过分离处理即可得到,纯度较高的产物表现为近乎无色的晶体。分离后可以实施一次以上的重结晶,提升产物的纯度。可以理解,采用高纯度的原料,也是提高产物纯度和收率的有效手段。
上述组装工艺通过优化卡铂与1,1-环丁烷二羧酸在水溶液中的混合比例(摩尔比例),并优化温度、组装时间等因素,使两个组分在水溶液中组装成稳定的复合物,经结晶分离纯化,得到高自组装率的卡铂复合物。在本发明的一实施方式中,根据需要,可以将配制好的过饱和溶液过滤,收集滤液置于室温(通常为20±5℃),并配合避光处理,一般时间不低于7天,以利于复合物晶体的析出,进一步提高卡铂复合物的纯度及收率。
除有特别说明,本发明中所提及的卡铂复合物收率、在自组装产物体系中的含量、以及自组装率,均理解为相同含义。
在得到上述卡铂复合物的基础上,进一步制备所述以该卡铂复合物为活性组成的药物制剂,方法包括:
按照前述方法制备所述卡铂复合物的结晶,研磨并干燥得到卡铂复合物粉末;
将所述卡铂复合物粉末制成制剂。
具体地,可以先制成母液,进而制成水针剂,或冻干粉针剂等:
将所述卡铂复合物粉末溶于灭菌水中,45℃±5℃搅拌溶解,室温静置1小时以上,得到母液;
所述母液于室温过滤灭菌后分装成水针剂;或者,
将所述母液制成冻干粉针剂、固体口服制剂、凝胶剂型、喷雾剂型等。
本发明利用1,1-环丁烷二羧酸作为卡铂新制剂的辅料,类似脂质体包埋技术,将卡铂粉末制剂改变成非常稳定的水针剂;一个制备水针的具体示例可以是:将500克卡铂复合物粉末溶于灭菌水中,定量至500升;45℃±5℃搅拌溶解均匀,放置室温不低于1小时,配制成制剂母液,检测含量;配制好的母液经检测含量达标,室温过滤灭菌分装成5毫克/5毫升水针剂,即可低温(4℃-10℃)避光储存。
本发明方案中,制备得到预期的卡铂复合物(可以称卡铂4.0),即可按照制药领域的惯常手段制成相应的药物剂型。除了注射制剂,还可以是口服制剂,或凝胶剂、喷雾剂等局部给药制剂。
本发明的再一方面,是提供一种针对上述卡铂复合物的质量控制方法。
发明人的研究发现,虽然多数合成产物的含量检测都首选色谱-质谱联用(LC-MS)分析,但是鉴于该卡铂复合物中的二个分子仅通过氢键结合,色谱分离会破坏氢键,会因卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的释放而误导检测结果;而采用流动注射进样后直接质谱分析,可在负离子模式下获得卡铂4.0的准确分子量,而卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的物理混合物(以下简称二组分的物理混合物)在此模式下会产生相同的离子,即使能够准确测定出分子量,也不能作为卡铂4.0的含量测定依据。
毛细管电泳分析显示,采用水相区带毛细管电泳(CZE)、非水毛细管区带电泳(NACE)、胶束毛细管电泳(MEKC)三种模式对卡铂4.0、卡铂、1,1-环丁烷二羧酸等样品进行分离,在上述各种优化分离条件下,上述样品均未出现分离现象,且卡铂4.0和卡铂的出峰时间一致,结合1HNMR、LC-MS等分析结果,进一步说明卡铂4.0由于分子内相对共价键较弱的氢键存在,在电场能量环境作用下解离为卡铂和1,1-环丁烷二羧酸。
此外,卡铂4.0(或其经水溶后再进行冷冻干燥后形成的冻干粉)与上述二组分的物理混合物的红外谱图无明显差异,红外光谱分析也不适于对卡铂4.0进行定量定性分析。
另一方面,采用X射线粉末衍射分析法(XRPD)测试时,存在氢键键合的上述卡铂复合物与卡铂的XRPD测定图中衍射峰特点则有明显差异,即,卡铂的特征峰出现在11.55±0.2°衍射角附近,而卡铂4.0在此处几乎无衍射峰,其主要特征峰在2θ为7.55°、10.51°、14.63°、15.10°、15.66°、16.78°、18.55°、20.83°、22.86°、23.67°、24.02°等处(其偏差范围均可为±0.2°)。当然,进一步配合色谱和质谱检测卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的吸收峰,也是对产品质量控制的必要步骤。
根据本发明的研究结果,采用现有的一些分析方法虽不能建立对卡铂4.0的直接含量测定方法,但可通过测定卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的含量来实现对卡铂4.0的间接含量测定,因此针对卡铂4.0可建立如下质量控制方法:(1)采用XRPD方法,针对卡铂4.0与卡铂、1,1-环丁烷二羧酸的特征衍射峰的差异,实现卡铂4.0中游离卡铂的限量检查控制;(2)针对卡铂4.0是由一分子卡铂和一分子1,1-环丁烷二羧酸以氢键结合而形成,并且在极性溶剂条件下易发生解离生成卡铂和1,1-环丁烷二羧酸,因此可增加高效液相色谱分析(HPLC)法对卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的摩尔比以及两者的含量进行测定并列入对卡铂4.0的质量控制标准中。
据此,本发明提供了所述卡铂复合物的质量控制方法,包括,X射线粉末衍射分析法对供试品进行检测,确定所述供试品在2θ为大约11.55±0.2°处无衍射峰,此处所述的供试品可以包括上述卡铂复合物,或者以该卡铂复合物为活性组成的上述药物制剂。
可以理解,本发明的质量控制方法针对的是卡铂复合物(卡铂4.0),该方法也可用作卡铂4.0原料药纯度的质量控制,一般应要求原料药中游离卡铂的含量不超过2%,更精准情况下可以不超过1%。
根据卡铂4.0的XRPD测定结果,卡铂4.0在2θ为大约11.55±0.2°处无特征峰,而在2θ为大约7.55°、10.51°、14.63°、15.10°、15.66°、16.78°、18.55°、20.83°、22.86°、23.67°、24.02°等处有衍射峰(其偏差范围均可为±0.2°),其中,2θ为大约15.10±0.2°的衍射峰可作为卡铂4.0的半定量特征峰,基于此,可以以2θ为大约15.10±0.2°处的特征峰与卡铂的特征峰(2θ为大约11.55±0.2°的衍射峰)的相对积分面积作为定量标准,实现游离卡铂的限量检测。
具体地,在卡铂4.0供试品的XRPD测定结果中,若检测到2θ为大约11.55±0.2°处的衍射峰,将2θ为大约11.55±0.2°处衍射峰的积分面积记为A1,2θ为大约15.10±0.2°处衍射峰的积分面积记为A2,可通过A1/A2的值判断卡铂4.0中游离卡铂的含量。如在本发明的一实施方式中,为实现对卡铂4.0原料药(卡铂4.0供试品)中游离卡铂含量的有效控制,根据对卡铂4.0供试品的XRPD测定结果,A1/A2的值应不大于由卡铂4.0和占卡铂4.0质量的x%的卡铂配制而成的混合样品(或称混合对照品)的相应的积分面积比,以保证游离卡铂的含量不超过x%;具体实施时,x%比如可以是1%、0.5%、0.1%等;用于配制上述混合样品的卡铂4.0在2θ为大约11.55±0.2°处基本检测不到衍射峰,一般可认为其是纯的卡铂4.0。
在本发明的一具体实施例中,配制卡铂4.0与卡铂的混合样品,其中卡铂占卡铂4.0质量的1%(即上述x%=1%),对该混合对照品及卡铂4.0原料药进行XRPD测定,由上述混合对照品测得的A1/A2的值约为0.67,因此由卡铂4.0原料药测定的A1/A2的值应不大于0.67,以保证原料药中游离卡铂的含量不超过1%;在另一实施例中,上述x%具体可以是0.5%,由混合对照品测得的A1/A2的值约为0.55,因此由卡铂4.0原料药测定的A1/A2的值应不大于0.55,以保证原料药中游离卡铂的含量不超过0.5%;在再一实施例中,上述x%具体可以是0.1%,由混合对照品测得的A1/A2的值约为0.5,因此由卡铂4.0原料药测定的A1/A2的值应不大于0.5,以保证原料药中游离卡铂的含量不超过0.1%。
或者,在另一实施方式中,可提供另一种限量检查方法:卡铂4.0原料药在2θ为11.55±0.2°处衍射峰的强度(或积分面积)应不大于由卡铂4.0和占卡铂4.0质量x%的卡铂配制而成的混合样品在该处衍射峰的强度(或积分面积);其中,x%如上所述,比如可以是1%、0.5%、0.1%等。
本发明提供的质量控制方法,进一步还包括,采用HPLC方法对卡铂4.0供试品进行检测,确定所述供试品中卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的含量为97%~103%,且两者摩尔比为0.95~1.05。即,根据本发明的质控方法,除了确定XRPD下的衍射峰特征,更进一步地,需要通过HPLC方法检测氢键断裂后释放出的卡铂和1,1-环丁烷二羧酸,结果应该是其结合状态下理论上各自存在量的97%-103%,且二者基本上以1:1的摩尔比存在,控制标准应掌握在±0.05范围(即两者摩尔比约为0.95~1.05)。
发明人研究发现,采用HPLC方法分析,卡铂浓度在0.025~0.999mg/mL范围内与色谱峰面积积分值呈现良好的线性关系,线性回归方程为Y=40169+8.62E6X,相关系数r=0.999;1,1-环丁烷二羧酸浓度在0.101~3.99mmo/L范围内与色谱峰面积积分值呈现良好的线性关系,线性回归方程为Y=7407+962202X,相关系数r=0.999。基于此,在本发明的一实施方式中,可对卡铂4.0供试品、卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的混合对照品进行HPLC检测,基于测定结果,按外标法以峰面积确定卡铂4.0供试品中卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的含量及摩尔浓度比(摩尔比)。
在本发明的一实施例中,在测定含量/摩尔比时,将卡铂4.0供试品用检测用流动相配制成卡铂4.0浓度(以理论存在量计算)约为1.0mg/mL的供试品检测液,并用卡铂对照品与1,1-环丁烷二羧酸对照品配制二者浓度分别约为0.7mg/mL与0.3mg/mL的混合对照品测定液,以进行HPLC检测。
本发明不仅提供了通过特定氢键键合形成的卡铂复合物(卡铂4.0),还提供了以该卡铂复合物制成的药物制剂,特别是提供了一种成为解旋酶作用靶点的靶向药物,有望成为卡铂药的升级版。本发明还针对所制备得到的卡铂4.0作为原料药,提出了可行的质量控制方法,并以卡铂为对照,对该卡铂4.0的活性和药代动力学进行了研究。
根据本发明的研究,由于卡铂4.0被解离后即释放出卡铂,因而完全可以合理预期临床适应症包含了卡铂原药的全部适应症,目前临床上卡铂主要用于治疗小细胞肺癌、卵巢癌、睾丸癌、生殖细胞肿瘤、甲状腺癌、鼻咽癌,也可用于子宫颈癌、非小细胞肺癌、食管癌、精原细胞瘤、膀胱癌、间皮瘤、小儿脑部肿瘤及其他头颈部癌等恶性肿瘤;因肾功能损伤、顽固性呕吐、听力下降或神经毒性而不能耐受顺铂的患者更多会选择卡铂为升级药;适应症更有望扩宽至脑瘤或脑转移瘤、骨瘤或骨转移瘤、前列腺癌、胰腺癌、胆管癌等,即有着更广谱的适应症;同时,卡铂4.0也适合其他铂类耐药患者的治疗以及配合靶向药物治疗;临床上与其他化疗药无交叉耐药性,可单独使用,也可配合其他化学药物使用,并可配合手术、放疗提高疗效。
在一具体实施过程中,用卡铂4.0对8种耐奥沙利铂或伊立替康结肠癌耐药细胞及其原代细胞作化疗敏感性研究,结果显示,卡铂4.0与奥沙利铂和伊立替康没有交叉耐药反应,可以考虑将卡铂4.0作为临床耐药结肠癌患者的另一化疗选择。
另一方面,由于卡铂的铂原子被另外一个分子1,1-环丁烷二羧酸所封闭,会阻碍铂原子与DNA的结合,也就大大降低了卡铂4.0的DNA毒活性。
根据发明人的研究,将卡铂4.0、卡铂分别与直链DNA进行结合试验,结果发现,在一定时间内卡铂很快与DNA形成交联的加合物,直链DNA变形、收缩、凝聚;而卡铂4.0则与直链DNA不发生交联反应,直链DNA形状基本没有变化;此外,将卡铂4.0、卡铂分别与超螺旋质粒DNA混合,一段时间后电泳观察发现,卡铂与超螺旋质粒DNA交联形成加合物,而卡铂4.0与超螺旋DNA不交联,且与未添加任何铂类药物的空白对照组的超螺旋DNA运动速率一致。上述研究结果说明了,卡铂4.0结构中,卡铂的铂原子被另外一分子的1,1-环丁烷二羧酸封闭遮盖,正是这一封闭遮盖阻碍了铂原子与DNA的结合,大大降低了卡铂4.0的DNA毒活性。
药代动力学研究的结果,相比于卡铂,卡铂4.0的药物清除半衰期(half life,t1/2)明显更快;由于卡铂4.0比卡铂表现出更好的溶解性和非极性,在机体器官清除半衰期时间短,清除率更高,毒副作用也显著降低了,尤其是肾毒性发生率更是明显降低;相比于卡铂,卡铂4.0与卡铂绝对生物利用度基本一致,但具有与血浆蛋白结合低、穿膜转运快、对非复制细胞没有破坏等优势,因此也就表现出更高的生物利用度。此外,在表观分布容积(apparent volume of distribution,Vd)方面,相对卡铂而言,卡铂4.0分布更广,尤其是在脑组织、骨髓、前列腺等有屏障的组织器官,说明卡铂4.0有更广的临床适应症。
本发明的研究还提示,卡铂4.0除了在抗肿瘤方面有优于卡铂的表现,而有望成为卡铂的升级版抗肿瘤药,在抗病毒、抗真菌以及抑制细菌方面也有优良的表现,因此指示更宽泛的适应症,如对手足口病毒(EV71病毒)、流感病毒(H3N2)、HSV-1病毒、EB病毒、HPV病毒、噬菌体、指示菌、白色念珠菌等均具有较为明显的抑制效用。
此外,发明人通过细胞毒实验的数据评估卡铂4.0和卡铂在抗病毒方面的应用,结果显示,卡铂的细胞毒性阻碍了其在抗病毒的应用;卡铂4.0则通过了细胞毒实验有关药物的有效性、毒性、耐药性、药物对细胞凋亡、增殖等作用的影响评估。
本发明提供的由卡铂与1,1-环丁烷二羧酸通过二个氢键结合形成的卡铂复合物,分子间氢键改善了卡铂的水溶性、稳定性、生物利用度等功能,并相对于卡铂大大降低了毒副作用,具有极低的耐药/交叉耐药性,在抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗细菌方面具有更广泛的适应症。
附图说明
图1为羧基氢的化学位移(Chemical shift of OH)随卡铂浓度(Concentrationof carboplatin)的增加的变化图;
图2为羧基氢的化学位移值倒数(1/Chemical shift)与卡铂摩尔浓度的倒数(1/Ccarboplatin)的非线性拟合图;
图3为1,1-环丁烷二羧酸、卡铂、混合粉末c、冻干粉b、卡铂4.0原料药、冻干粉a的DSC测定图;
图4为四批卡铂4.0原料药的DSC测定图;
图5为卡铂4.0原料药的XRPD图,其中,A为采用反射方法测定的XRPD图,B为采用透射方法测定的XRPD图;
图6为混合粉末c、冻干粉b、卡铂4.0原料药、冻干粉a的XRPD图;
图7至图10为对卡铂4.0进行LC-MS分析的谱图,其中,图7和图8分别为正离子模式下卡铂的总离子流色谱图和质谱图(保留时间RT=0.83min);图9和图10分别为负离子模式下1,1-环丁烷二羧酸的总离子流色谱图和质谱图(保留时间RT=1.7min);
图11和图12为对卡铂4.0进行流动注射-质谱分析的谱图,其中,图11为负离子模式下卡铂4.0样品的质谱图,图12为正离子模式下卡铂4.0样品的质谱图;
图13为解旋酶参与的卡铂4.0与卡铂结合DNA实验的电泳图;
图14为不同升温速率条件下的卡铂4.0原料药的DSC测定图。
具体实施方式
下面结合实施例,更具体地说明本发明的内容。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
以下实施例中,如无特别说明,所涉及到的过程(如控温、升温、量取、收集、试验用检测液配制、检测过程等)均可采用本领域常规处理方式,如采用常规仪器、方法等进行相应处理。
以下实施例中,所涉及到的仪器及相关试验条件如下:
1)核磁共振滴定法(1HNMR)
日本电子ECA-400型超导傅立叶变换核磁共振仪,配有选择脉冲Laminal波形发生器和5mm z-轴梯度脉冲多核探头。1H工作频率分别为400MHz以DMSO-d6为溶剂,TMS为内标,实验温度为室温,使用Ф5mm多核探头。1HNMR的谱宽9.18kHz,数据点32768,90°脉冲宽度11μs,弛豫延迟1.2s。
2)差示扫描量热法分析(DSC)
分析仪器为美国TA Q2000,Al盘为参比盘,样品盘为铝盘,升温速率:10°/min,升温区间40°-240°。
3)X射线粉末衍射分析(XRPD)
X射线粉末衍射仪(Bruker D8-advance,配有反射透射旋转样品台);
透射:CuKα辐射,聚焦单色器,gobel-mirror聚焦光路,管压40kV管流40mA;
扫描方式:θ/2θ扫描;DS发散狭缝1.2mm,索拉狭缝2.5mm;
2θ扫描范围:6-50°;扫描速度:0.4s/step;步长:0.015°/step。
4)液相色谱-质谱联用法(LC-MS)
仪器:岛津LCMS-8040
毛细管电压:3KV(或-2.6KV)
提取锥孔电压:4V(或-4V);
样品锥孔电压:15V(或-20V);
源温:300℃;
扫描范围:80-1000;
色谱柱:XDB-C18,4.6x50mm,1.8um;
流动相A:0.1%甲酸水溶液;
流动相B:甲醇;
梯度:0min,1%B;1min,1%B;3.5min,60%B;5.5min,60%B;
流速:0.5mL/min
进样体积:2uL。
以下实施例中,卡铂购自齐鲁制药有限公司,1,1-环丁烷二羧酸为德国MERCK公司商品。
实施例1、卡铂4.0的自组装工艺及其水针剂制备
1、卡铂4.0的自组装工艺
1)将纯度不低于99%的卡铂和1,1-环丁烷二羧酸按照摩尔比1:2的比例混合配制成过饱和水溶液(各组分浓度尽量高,并维持没有结晶析出),该混合配制操作在65℃±5℃进行,维持约4小时左右,完成自组装反应;
2)将反应体系过滤,滤液置于室温(20±5℃)避光静置10天,可看到有结晶形成;
3)回收溶液,收集复合物结晶,即为卡铂4.0结晶产物,通过XRPD分析法检测产物纯度,测得产物中卡铂4.0含量达99%以上。
2、卡铂4.0水针剂的制备:
1)取适量上述卡铂4.0结晶产物(或重新配制),将其研磨成粉末,真空干燥,脱结晶水,得到卡铂4.0粉末;
2)取上述卡铂4.0粉末500克,溶于灭菌水中,定量至500升,45℃±5℃搅拌溶解均匀,放置室温不低于1小时,配制成母液,检测含量;
3)上述母液经检测含量达标,室温过滤灭菌分装成5毫克/5毫升水针剂,4℃避光储存。
3、对照例
1)将纯度不低于99%的卡铂和1,1-环丁烷二羧酸按照摩尔比1:1.1的比例混合配制成过饱和水溶液,该混合配制操作在约40℃进行,维持约4小时左右,完成反应;
2)将反应体系过滤,滤液置于室温(20±5℃)避光静置10天,可看到有结晶形成;
3)回收溶液,收集结晶产物,通过XRPD分析法检测纯度,测得产物中卡铂4.0含量不足88%。
以下实施例2-3对卡铂4.0的结构、理化特性进行了研究,如无特别说明,所采用的卡铂4.0原料药(即卡铂4.0结晶产物)均按照实施例1的自组装工艺配制;此外,所采用的卡铂4.0原料药水溶后冻干粉(以下称冻干粉a)、卡铂与1,1-环丁烷二羧酸物理混合水溶后冻干粉(以下称冻干粉b)、卡铂与1,1-环丁烷二羧酸物理混合后研磨粉末(以下称混合粉末c)均按照如下方法配制:
1)精密称取100mg卡铂4.0原料药,用5.0ml去离子水溶解,室温放置2h后,置于-70℃冰箱冷冻4h,再转移至冷冻干燥机(德国Christ冷冻干燥机Alpha2-4LD PLUS,冷阱温度-69℃,真空为10pa),冷冻干燥12h,于研钵中轻微研磨,制成白色冷冻干燥粉末,即得冻干粉a;
2)精密称取含100mg卡铂和38mg 1,1-环丁烷二羧酸(摩尔比约为1:1)的混合样,按照上述冻干粉a的配制过程,配制冻干粉b;
3)精密称取100mg卡铂和38mg1,1-环丁烷二羧酸,混合后于研钵中轻微研成粉末状,即制备成混合粉末c。
实施例2、卡铂4.0结构、理化特性分析试验
1、1HNMR分析试验
取一定量的1,1-环丁烷二羧酸与卡铂,用0.5ml氘代DMSO(DMSO-d6)溶解,配制成1,1-环丁烷二羧酸与卡铂的混合待测液,放置一夜后,对其进行1HNMR检测。
按照上述方法,配制9组上述混合待测液,编号0-8,每组混合待测液中1,1-环丁烷二羧酸与卡铂的浓度见表1(固定1,1-环丁烷二羧酸的添加量,改变卡铂的添加量),并分别对9组混合待测液进行1H NMR检测,结果见表1和图1、图2。
结果表明,除1,1-环丁烷二羧酸分子中的两个羧基氢外,其它所有氢原子的化学位移均未随卡铂添加量的增加发生改变;1,1-环丁烷二羧酸的羧基氢的化学位移随卡铂添加量/浓度的增加而发生显著变化(如图1和表1所示,其中,羧基氢的位移与卡铂浓度大致可呈如下关系:y=12.69+0.00364x),从高场往低场发生移动(12.681→13.422ppm),由此说明1,1-环丁烷二羧酸与卡铂之间存在两个氢键作用。在滴定的过程中,卡铂分子中的氨基氢(NH3)的化学位移却意外未发生明显变化,这说明卡铂分子中的氨基氢(NH3)受1,1-环丁烷二羧酸的加入影响微乎其微,即卡铂分子中的氨基氢(NH3)未与1,1-环丁烷二羧酸形成氢键。
如图2所示,依据不同卡铂添加量下的羧基氢的化学位移值,通过非线性拟合计算得出卡铂与1,1-环丁烷二羧酸之间的解离常数k1为0.3mmol/L,依据羧基氢的化学位移值倒数与卡铂摩尔浓度的倒数,计算得1,1-环丁烷二羧酸与卡铂的结合常数为4.22×104L/mol。进一步说明卡铂4.0的两个组分(即卡铂与1,1-环丁烷二羧酸)间确实存在两个氢键作用,但两者间的结合力相对共价键较弱。
表1卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的添加量及羧基氢的化学位移
Figure BDA0002651719370000161
2、DSC分析试验
1)DSC分析
(1)精密称取适量卡铂4.0原料药、冻干粉a、冻干粉b、混合粉末c、卡铂、1,1-环丁烷二羧酸,用DSC分析仪器测定其热重参数(即熔融过程),结果如图3所示。
结果表明,卡铂4.0原料药(图3中的曲线5)、冻干粉a(图3中的曲线4)、冻干粉b(图3中的曲线6)三种样品的DSC曲线较相似,分别在198.94℃、198.68℃、193.06℃开始出现吸热峰,相对而言,冻干粉a的吸热过程(或曲线)与卡铂4.0原料药更为接近,而冻干粉b的吸热过程与卡铂4.0原料药差异稍大;混合粉末c除在198℃处有吸热峰外,在153.05℃还有一个明显的吸热峰(参见图3中的曲线3),该峰与1,1-环丁烷二羧酸的吸热峰(参见图3中的曲线1)接近,可确认其为1,1-环丁烷二羧酸的吸热峰,可见,卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的物理混合物会呈现其组成成分的特征;卡铂在153℃和198℃附近均未出现吸热峰,当温度升至252℃时有一个分解峰(参见图3中的曲线2)。
(2)为验证198℃附近的峰是否为卡铂4.0的熔融峰,进一步通过改变升温速率来检验卡铂4.0的熔点,结果如图14所示。其中,图14中曲线1-4对应的升温速率分别为:3℃/min、5℃/min、10℃/min、20℃/min。
从图14可以看出,随着升温速率的增加,熔融峰向右移,由此可确定卡铂4.0无固定熔点,DSC显示的峰为熔融分解峰。
(3)制备四批卡铂4.0原料药,编号1-4;各取适量1-4批次的卡铂4.0原料药,用DSC分析仪器测定其热重参数,结果如图4所示。可以看出,四批不同批次的卡铂4.0原料药也均仅在198℃附近出现吸热峰,均未在153℃和252℃附近出现吸热峰。
2)结果讨论
(1)卡铂4.0、冻干粉a与混合粉末c的DSC曲线呈现较大差异,不仅热吸收峰(或称吸热峰)位置和峰形呈现显著变化,而且吸收峰个数也不同;
(2)卡铂4.0原料药和冻干粉a在198℃附近开始出现尖峭的相变峰,而冻干粉b在193℃附近出现相变峰,由此可说明卡铂4.0的两个组分(卡铂和1,1-环丁烷二羧酸)处于结晶态,而冻干粉b的两个组分处于半结晶态或无定形态。
(3)冻干粉b与混合粉末c存在差异,冻干粉b的DSC曲线与卡铂4.0较相似,在153℃附近未出现1,1-环丁烷二羧酸的溶解吸热峰,说明水溶冻干后,卡铂与1,1-环丁烷二羧酸由于氢键作用力而形成了卡铂4.0的类似物,但其结晶状态与经本实施例特殊工艺组装制备的卡铂4.0显著不同。
(4)比较卡铂4.0原料药与冻干粉a的DSC曲线,可见两者的DSC曲线较为相似,卡铂4.0经冷冻干燥制成冻干粉a后,吸收峰略发生位移,但未在153℃附近出现吸热峰,说明冻干过程对卡铂4.0两个组分间结合影响不大。
上述DSC试验结果表明,卡铂4.0原料药(固态)的确与卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的物理混合物(如上述冻干粉b、混合粉末c)存在显著差异,卡铂4.0由两个组分通过氢键结合而成,并非简单的物理混合物。由此也进一步说明了通过本发明的自组装工艺,卡铂与1,1-环丁烷二羧酸两组分确实由于氢键作用力形成了新的化学实体(即卡铂4.0),并在较为温和的条件下能够稳定存在。
3、XRPD分析试验
本试验发现,由于卡铂4.0原料药为针状晶体,存在严重的择优取向,采用常规反射方法不能如实反映样品的结构信息,而采用透射方法弱化了择优取向,可较真实的反映样品结构信息,针对定量分析也更精确(卡铂4.0原料药的透射与反射结果如图5所示)。因此,以下试验过程中,均采用透射方法进行XRPD分析。
XRPD分析:
分别将100mg卡铂4.0原料药、冻干粉a、冻干粉b、混合粉末c、卡铂、1,1-环丁烷二羧酸样品装入透射样品架,采取相同实验条件进行XRPD测定,结果如图6所示。
结果表明,卡铂4.0原料药(图6中的图谱4)、冻干粉a(图6中的图谱3)与冻干粉b(图6中的图谱2)、混合粉末c(图6中的图谱1)的XRPD图谱存在显著差异,具体如下:
(1)冻干粉b、混合粉末c均在2θ角为大约11.55±0.2°处存在衍射峰,该峰为卡铂的特征峰;而卡铂4.0原料药与冻干粉a两者的XRPD图谱相似,其主要特征峰在2θ约为7.55°、10.51°、14.63°、15.10°、15.66°、16.78°、18.55°、20.83°、22.86°、23.67°、24.02°等处,而在2θ角为大约11.55±0.2°处无衍射峰,说明卡铂4.0原料药、冻干粉a不同于卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的物理混合物(即冻干粉b、混合粉末c),进一步表明通过本发明的自组装工艺,卡铂与1,1-环丁烷二羧酸两组分确实由于氢键作用力形成了新的化学实体(即卡铂4.0),并在较为温和的条件下能够稳定存在。
结合上述比较分析,表明大约11.55±0.2°处的特征衍射峰可作为卡铂4.0的质量控制峰,即XRPD分析法可用作卡铂4.0原料药纯度的质量控制方法,并可进一步作为卡铂4.0原料药中卡铂4.0的含量测定方法。
4、LC-MS分析试验
1)LC-MS分析
按照常规的操作方法对本实施例卡铂4.0结晶产物进行LC-MS分析。
对卡铂4.0进行LC-MS分析,分别在正离子和负离子模式下检测到解离产生的卡铂和1,1-环丁烷二羧酸(参见图7-图10),其中m/z 372.0514为卡铂的分子离子峰[M+H]+,m/z143.0341为1,1-环丁烷二羧酸的分子离子峰[M-H]-,说明卡铂4.0在液相色谱分离条件下解离成卡铂与1,1-环丁烷二羧酸。
2)流动注射-质谱分析
考虑到液相色谱分离会破坏卡铂4.0分子内氢键,故采用流动注射进样,直接分析卡铂4.0水溶液样品。在负离子模式下观察到卡铂4.0[m/z 514.0917]和1,1-环丁烷二羧酸[m/z 143.0375]的分子离子峰(图11),并在正离子模式下仅检测到卡铂的分子离子峰[372.0543](图12)。
3)对卡铂与1,1-环丁烷二羧酸(摩尔比为1:1)的物理混合样品进行上述流动注射-质谱分析,发现在负离子模式下同样产生与卡铂4.0相同的离子。
上述分析结果表明,色谱分离会破坏卡铂4.0氢键,故液相色谱-质谱联用方法不适用于卡铂4.0的质量标准研究;而采用流动注射进样直接进行质谱分析,可在负离子模式下获得卡铂4.0的准确分子量,然而,由于卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的物理混合样品在此模式下同样产生与卡铂4.0相同的离子,因此质谱分析无法区分卡铂4.0与卡铂和1,1-环丁烷二羧酸的物理混合物,仅可用于卡铂4.0准确分子量的测定。
实施例3、解旋酶验证方法
本试验通过解旋酶参与的DNA结合实验以验证解旋酶对卡铂4.0的作用,以超螺旋和线性质粒DNA(Hr.pcDNA,可按常规方式提取)为模板,通过与不同铂类抗癌药物结合反应而改变DNA构象,再经过凝胶电泳图谱差异区分不同铂类药物。
铂类药物与质粒DNA结合受到多种因素的影响,如药物浓度(卡铂或卡铂4.0的浓度)、反应时间、质粒大小、溶液中Cl离子、EDTA、酸碱性(pH)、温度等,发明人通过大量对比试验最后选定药物浓度在0.05~0.2mmol/L、质粒大小6000bp左右、反应时间1小时、pH6.5~7.3、缓冲液无EDTA和Cl离子、温度37℃条件下,卡铂与卡铂4.0的结合DNA差别明显(见图13)。
具体如下:
本实验采用的是T4 GP41 DNA解旋酶(以下简称T4),由克劳宁生物科技有限公司进口。
试验条件:0.8%琼脂糖(Promega公司进口分装)凝胶电泳,pH6.5~7.3,37℃,反应时间1小时,药物浓度0.1mmol/L,5V 1Hr.pcDNA:6000bp,加1mmol/L ATP(Promega公司进口分装)。
在上述试验条件下对以下样品(试验编号1-5、M)进行分析,各样品中pcDNA、药物、解旋酶加入情况如下:
试验1:pcDNA+卡铂+T4;
试验2:pcDNA+卡铂4.0+T4
试验3:pcDNA+卡铂4.0
试验4:pcDNA+卡铂
试验5:pcDNA
试验M:marker(参照标准)
试验结果如图13所示,其中,图13中的标号1-5、M分别对应上述试验编号。
结果显示,试验1与试验4质粒的电泳情况大致相同,说明解旋酶对卡铂基本无明显影响;而卡铂4.0则截然不同,试验3与试验5质粒的电泳情况基本一致,说明卡铂4.0本身与超螺旋质粒(pcDNA)基本不结合,而试验2质粒的电泳速度最慢,说明解旋酶打开了卡铂4.0氢键,释放出卡铂,卡铂再与质粒结合形成DNA加合物,加合物拖累了电泳速度。

Claims (13)

1.一种卡铂复合物,为卡铂与1,1-环丁烷二羧酸通过二个氢键结合形成的复合物,所述二个氢键形成于卡铂分子的羰基氧与1,1-环丁烷二羧酸分子的羧基氢之间。
2.根据权利要求1所述的卡铂复合物,其中,所述卡铂复合物来自卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的自组装产物,且所述卡铂复合物的质量含量为95%以上。
3.根据权利要求1所述的卡铂复合物,其中,差示扫描量热法测定结果中,所述卡铂复合物在197.8±2℃开始形成相变峰,和/或,X射线粉末衍射分析测定结果中,在2θ为大约11.55±0.2°处无衍射峰。
4.一种药物制剂,其活性组分是权利要求1-3任一项所述的卡铂复合物。
5.根据权利要求4所述的药物制剂,其为抗肿瘤制剂、抗细菌制剂、抗真菌制剂或抗病毒制剂。
6.根据权利要求4或5所述的药物制剂,其包括水针剂或冻干粉针剂、固体口服制剂、凝胶剂型、喷雾剂型。
7.权利要求1-3任一项所述的卡铂复合物的制备方法,包括,
使卡铂和1,1-环丁烷二羧酸按照摩尔比1:1.5-3的比例混合配制成过饱和水溶液,且该混合配制操作在65℃±10℃进行,时间不低于0.5小时;
收取并得到所述卡铂复合物的结晶。
8.权利要求4-6任一项所述的药物制剂的制备方法,包括,
按照权利要求7方法制备所述卡铂复合物的结晶,研磨并干燥得到卡铂复合物粉末;
将所述卡铂复合物粉末制成制剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法,还包括,
将所述卡铂复合物粉末溶于灭菌水中,45℃±5℃搅拌溶解,室温静置1小时以上,得到母液;
所述母液于室温过滤灭菌后分装成水针剂;或者,
将所述母液制成冻干粉针剂、固体口服制剂、凝胶剂型、喷雾剂型。
10.权利要求1-3任一项所述的卡铂复合物在制备抗肿瘤药物、抗细菌药物、抗真菌药物或抗病毒药物中的应用。
11.根据权利要求10所述的应用,所述药物是活性组分的分子中氢键作为解旋酶作用靶点的靶向系统。
12.卡铂复合物的质量控制方法,包括,采用X射线粉末衍射分析法对供试品进行检测,确定所述供试品在2θ为大约11.55±0.2°处无衍射峰,所述供试品为如权利要求1-3任一项所述的卡铂复合物,或者如权利要求4或5所述的药物制剂。
13.根据权利要求12所述的质量控制方法,还包括,采用HPLC方法对供试品进行检测,确定所述供试品中卡铂与1,1-环丁烷二羧酸的含量为97%~103%,且两者摩尔比为0.95~1.05。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1311183A (zh) * 2000-03-03 2001-09-05 杨旭清 一种抗肿瘤的双二羧酸二氨络铂衍生物及其药物组合物
CN104122280A (zh) * 2014-08-13 2014-10-29 北京默加农生物技术发展有限公司 一种以双环铂为有效成分的药物的检测方法
CN104127402A (zh) * 2014-08-15 2014-11-05 北京默加农生物技术发展有限公司 双环铂在制备抗病毒药物和抗菌药物中的应用
CN104693245A (zh) * 2015-03-13 2015-06-10 卓越同达医药科技开发(苏州)有限公司 超分子抗癌药物双环铂的制备方法
CN109053808A (zh) * 2017-06-21 2018-12-21 宋勤华 一种高纯度双环铂针状晶体的工业化制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1311183A (zh) * 2000-03-03 2001-09-05 杨旭清 一种抗肿瘤的双二羧酸二氨络铂衍生物及其药物组合物
CN104122280A (zh) * 2014-08-13 2014-10-29 北京默加农生物技术发展有限公司 一种以双环铂为有效成分的药物的检测方法
CN107167482A (zh) * 2014-08-13 2017-09-15 北京默加农生物技术发展有限公司 一种以双环铂为有效成分的药物的检测方法
CN104127402A (zh) * 2014-08-15 2014-11-05 北京默加农生物技术发展有限公司 双环铂在制备抗病毒药物和抗菌药物中的应用
CN104693245A (zh) * 2015-03-13 2015-06-10 卓越同达医药科技开发(苏州)有限公司 超分子抗癌药物双环铂的制备方法
CN109053808A (zh) * 2017-06-21 2018-12-21 宋勤华 一种高纯度双环铂针状晶体的工业化制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XUQING YANG,ET AL.: "Determination methods for the anticancer drug dicycloplatin, a supramolecule assembled through hydrogen bonding", 《ANALYST》 *
于荣敏等主编: "《天然药物化学成分波谱分析》", 31 August 2008, 北京:中国医药科技出版社 *
吕恩年等: "新型含二茂铁的 α-氨基膦酸酯的合成及表征", 《有机化学》 *
杨旭清,等: "超分子抗癌药物双环铂的结构研究", 《中国科学:化学》 *

Also Published As

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