CN115340565A - 一种去甲斑蝥素衍生物、合成方法及其应用 - Google Patents

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陈刚
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    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
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Abstract

本发明公开了一种去甲斑蝥素衍生物、合成方法及其应用,属医药制备技术领域。将去甲斑蝥素与氨基苯硼酸溶解于冰醋酸溶液中,反应结束后经过滤,将得到的白色滤渣烘干,得粗产物;再用甲醇溶解,反复重结晶,得到透明针状结晶去甲斑蝥素衍生物。本发明利用氨基苯硼酸的氨基将去甲斑蝥素与氨基苯硼酸连接起来,得到去甲斑蝥素衍生物,它在保留其抗癌活性的基础上能够拮抗化疗药物导致的白细胞低下症。本发明合成方法简单,产率高,成本低,能有效降低去甲斑蝥素在治疗肝癌中的毒副作用,口服生物利用度高,提高疗效。

Description

一种去甲斑蝥素衍生物、合成方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种杂化化合物、合成方法及应用,特别涉及一种具有升高白细胞数作用的去甲斑蝥素衍生物及其合成与应用,属于医药制备技术领域。
背景技术
目前,肿瘤的治疗已成为全球亟待解决的难题,在临床治疗中常常采用抗肿瘤药物进行治疗。抗肿瘤药物一般为细胞毒类药物,对肿瘤细胞具有强大的杀伤作用,但对正常组织,尤其是骨髓干细胞这类新陈代谢活跃的细胞也具有很强的抑制作用,所以骨髓抑制作用是化疗药物常见的不良反应。白细胞半数生存期为6-8h,因此化疗药物造成的骨髓抑制最先表现为白细胞数目降低,这使得患者中断或延期化疗,导致治疗效果大受影响。
去甲斑蝥素(Norcantharidin,NCTD)为斑蝥素衍生物,是从斑蝥中提取斑蝥素并经人工合成的一种抗癌药物,构型与斑蝥素相似,唯1、2位无甲基,具有抗癌和升高白细胞数的作用,NCTD作用24小时,能刺激体外液体培养的人骨髓粒-单核细胞的细胞周期进程,并形成剂量依赖性,是当今第一个具有升高白细胞作用的抗癌药物,目前临床上主要用于原发性肝癌的治疗。但该药临床应用剂量稍大即出现不良反应,如泌尿系统的刺激性和胃肠道反应等。动物试验也表明,在给药剂量增大到一定程度后,肾脏组织和肝脏组织出现病理变化,NCTD给药剂量的限制阻碍了该药的应用,因此,如何得到去甲斑蝥素的低毒靶向性药物成为解决上述问题的关键。
唾液酸(Sialic acid)是一类包括9种碳酸糖的糖残基总称,通常以糖蛋白或者细胞表面的末端糖形式存在,高唾液酸化在肿瘤生长和转移中的作用已被广泛报道。苯硼酸分子被证明与唾液酸具有特异结合能力,实际上,苯硼酸与多种糖类基团都能形成复合物,但这些复合物在生理条件下结构不稳定,只有在较低pH值时,这种结合才能维持。在肿瘤弱酸性微环境中,非游离型苯硼酸与其他糖基不能形成稳定结构,但可与唾液酸特异性结合,形成的复合物稳定,且在生理条件下,苯硼酸与其他糖类基团不能形成稳定的结合。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种合成工艺简单,生产成本低,产率高,无毒,且具有升白作用的去甲斑蝥素衍生物、合成方法及其应用。
实现本发明目的的技术方案是提供一种去甲斑蝥素衍生物,它的结构式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
本发明技术方案还包括一种去甲斑蝥素衍生物的合成方法,步骤如下:
(1)将去甲斑蝥素与氨基苯硼酸按摩尔比为1:1~3,在温度为40~60℃的条件下溶解于冰醋酸溶液中,再在油浴温度为40~80℃的条件下搅拌反应2~8h,静置待溶液冷却至室温,过滤,将得到的白色滤渣烘干,得粗产物;
(2)将步骤(1)得到的产物用甲醇溶解,反复重结晶2~3次,得到透明针状结晶去甲斑蝥素衍生物。
3.根据权利要求2所述一种去甲斑蝥素衍生物的合成方法,其特征在于:去甲斑蝥素与氨基苯硼酸按摩尔比为1:1.5;油浴温度为50℃;搅拌反应为6h。
本发明技术方案还提供一种去甲斑蝥素衍生物的应用,将所述的去甲斑蝥素衍生物与抗肿瘤化疗药物顺铂、氟尿嘧啶、喜树碱、阿霉素联用,或与抗肿瘤天然活性成分和中药吴茱萸碱、黄芪、当归、淫洋藿联用,用于肝癌、乳腺癌、肺癌癌症的靶向治疗;或将所述的去甲斑蝥素衍生物用于癌症术前用药。
本发明利用氨基苯硼酸上的氨基与去甲斑蝥素发生缩合反应,将苯硼酸修饰于去甲斑蝥素上;通过控制反应条件,保留了去甲斑蝥素的活性氧桥结构,得到去甲斑蝥素-苯硼酸;得到的化合物在保留抗肿瘤的活性的同时,毒性明显降低,尤其是对肾脏等重要脏器几乎没有损伤,且保留了去甲斑蝥素的升白作用,主动靶向于肝脏。本发明将唾液酸作为靶向位点,设计以苯硼酸作配体修饰的靶向药物。通过识别肿瘤表面高分布的唾液酸从而实现对肿瘤细胞的靶向选择,提高药物递送和作用效率。
本发明技术方案的有益效果在于:
(1)将去甲斑蝥素进行苯硼酸酸化后能够靶向于肝脏,使药物在靶区富集,提高治疗效果,经过多种肿瘤细胞筛选发现,去甲斑蝥素苯硼酸衍生物保留了对肿瘤细胞的活性;通过小鼠急性毒性实验表明,去甲斑蝥素修饰后,毒性反应大大减少,相对于去甲斑蝥素,小鼠最大耐受量达到10倍以上。
(2)合成得到的去甲斑蝥素衍生物保留了去甲斑蝥素的升白作用,能够拮抗化疗药物导致的骨髓抑制作用。
(3)合成得到的去甲斑蝥素衍生物大鼠口服生物利用度约为50%,口服生物利用度高。
(4)生产成本低,合成工艺简单,通过简单的反应与重结晶即可达到高纯度的产物,容易实现工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例提供的去甲斑蝥素衍生物的氢谱(氘代DMSO溶解)图;
图2是本发明实施例提供的去甲斑蝥素衍生物的碳谱(氘代DMSO溶解)图;
图3是本发明实施例提供的去甲斑蝥素衍生物的质谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步的描述。
实施例
步骤1
将840mg(5mmol)去甲斑蝥素和1027.5mg氨基苯硼酸(7.5mmol)放入双口瓶中,加入冰醋酸,50℃搅拌溶解。油浴50℃加热搅拌反应6小时,产生大量白色沉淀,将反应溶液放冷至常温,过滤,将得到的白色滤渣烘干,得粗产物。反应过程如下:
Figure 815258DEST_PATH_IMAGE002
步骤2
将粗产物用甲醇溶解,挥干过夜,浓缩后得大量结晶,过滤,滤渣60℃干燥得终产物,滤液旋干重复结晶2次,得1220mg白色针状结晶(记作NCTD-PBA),产率为85%。
下面对该发明中的化合物进行表征及产物的性能测定:
1.核磁表征
将10mg产物溶解于0.6mL的氘代DMSO中,在400MHz核磁共振仪上测试,1H-NMR图谱如图1所示:1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 8.18 (s, 2H), 7.83 (dt, J = 7.4, 1.2 Hz,1H), 7.57 (dd, J = 2.3, 1.2 Hz, 1H), 7.45 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.21 (ddd, J =7.9, 2.2, 1.2 Hz, 1H), 4.81 (q, J = 1.9, 1.5 Hz, 2H), 3.19 (s, 2H), 1.70 (d,J = 1.6 Hz, 4H) 。
将15mg产物溶解于0.8mL的氘代DMSO中,在400MHz核磁共振仪上测试,13C-NMR图谱如图2所示:13C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 177.34 , 134.53 , 132.97 , 132.20 ,129.05 , 128.53 , 79.30 , 50.25 , 28.51。
参见附图1、2,分别为本实施例提供的去甲斑蝥素衍生物的氢谱(氘代DMSO溶解)图和碳谱(氘代DMSO溶解)图;参见附图3,为本实施例提供的去甲斑蝥素衍生物的质谱图。结果证明,本实施例步骤2得到的产物NCTD-PBA化合物已成功制备。
2.化合物治疗化疗药物骨髓抑制作用的考察
多数抗癌药物都有骨髓抑制的副作用,使得其临床应用得到很大限制。去甲斑蝥素通过缩短白细胞的骨髓成熟、释放时间,促进骨髓造血干细胞向粒单核细胞分化,从而导致白细胞升高,其优势在于抑制肿瘤细胞的同时,不降低周围血中的白细胞数量,对机体没有明显的免疫抑制。为考察本发明是否仍然具有升高白细胞的作用,选用化疗药物环磷酰胺对小鼠进行造模后给药评估。
试验方案如下:
造模:环磷酰胺致白细胞减少小鼠造模,除空白组外,实验小鼠腹腔注射环磷酰胺100mg/kg,每日一次,连续三天,第四天剪尾取血测白细胞数量,制备白细胞减少模型小鼠。
实验分组:除空白组外,分为模型组,去甲斑蝥素组B,去甲斑蝥素-PBA组C。每组10只小鼠,给药采取腹腔注射方式,一日一次。
给药:空白组和模型组正常饲养,各给药组腹腔注射给药,连续给药4-7天。分别于第4、7天给药后4h,经小鼠剪尾进行白细胞计数。
白细胞计数:白细胞稀释液(2%冰醋酸)190μL加血10μL,充分混匀后充入计数池,然后静置2~3min,在低倍镜下计数四角4个大方格内白细胞的总数,最后计算每升血液中白细胞计数值。
表1. 小鼠外周白细胞计数
Figure 466819DEST_PATH_IMAGE004
计数结果显示,本发明保留了去甲斑蝥素的升白作用,从白细胞升高至正常水平来看,本发明对环磷酰胺等抗肿瘤化疗药物造成的骨髓抑制作用起到了良好的修复作用,可以给化疗药物的应用提供新产品。
本发明提供的去甲斑蝥素衍生物,是利用氨基苯硼酸的氨基与去甲斑蝥素相连得到的新化合物,具有优良的肝靶向性。将本发明提供的去甲斑蝥素衍生物与抗肿瘤化疗药物顺铂、氟尿嘧啶、喜树碱、阿霉素联用,或与抗肿瘤天然活性成分和中药吴茱萸碱、黄芪、当归、淫洋藿联用,可用于肝癌、乳腺癌、肺癌癌症的靶向治疗;也可将其用作癌症术前用药。
其合成方法简单,一步法合成,产率高,能够工业化大规模合成,其保留抗肿瘤作用的同时,升高白细胞数量,提高药物在肝脏的浓度,提高疗效并降低去甲斑蝥素在治疗中的副作用。

Claims (4)

1.一种去甲斑蝥素衍生物,其特征在于它的结构式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
2.一种去甲斑蝥素衍生物的合成方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)将去甲斑蝥素与氨基苯硼酸按摩尔比为1:1~3,在温度为40~60℃的条件下溶解于冰醋酸溶液中,再在油浴温度为40~80℃的条件下搅拌反应2~8h,静置待溶液冷却至室温,过滤,将得到的白色滤渣烘干,得粗产物;
(2)将步骤(1)得到的产物用甲醇溶解,反复重结晶2~3次,得到透明针状结晶去甲斑蝥素衍生物。
3.根据权利要求2所述一种去甲斑蝥素衍生物的合成方法,其特征在于:去甲斑蝥素与氨基苯硼酸按摩尔比为1:1.5;油浴温度为50℃;搅拌反应为6h。
4.一种去甲斑蝥素衍生物的应用,其特征在于:将所述的去甲斑蝥素衍生物与抗肿瘤化疗药物顺铂、氟尿嘧啶、喜树碱、阿霉素联用,或与抗肿瘤天然活性成分和中药吴茱萸碱、黄芪、当归、淫洋藿联用,用于肝癌、乳腺癌、肺癌癌症的靶向治疗;或将所述的去甲斑蝥素衍生物用于癌症术前用药。
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