CN1687105A - 碘(*i)－23－羟基白桦酸及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

碘(^*I)－23－羟基白桦酸及其制备方法和应用，涉及核医学、肿瘤学、药学制剂技术领域。本发明化合物碘(^*I)－23－羟基白桦酸是抗肿瘤中药活性成分23－羟基白桦酸进行碘标记的产物。其制备方法是对23－羟基白桦酸进行结构改造，在其双键处引入放射性核素碘。本发明还提供了包含以碘(^*I)－23－羟基白桦酸为活性成分及药学可接受的载体组成的药物或药物组合物，该药物或药物组合物可用于多种肿瘤/癌症的诊断和治疗。本发明化合物是首次报道，其制备工艺简单，纯度高，便于临床医师随时获得肿瘤诊断试剂，为病人提供无创、及时的SPECT或PET显像；并结合放射性和化疗药的优点，增强了药物的靶向性，有助于治疗肿瘤/癌症。

Description

碘(*I)-23-羟基白桦酸及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种肿瘤诊断(单光子发射计算机断层显像/SPECT、正电子发射计算机断层显像/PET)、治疗试剂碘(^*I)-23-羟基白桦酸及其药物或药物组合物、制备方法及应用。涉及核医学、肿瘤学、药学制剂技术领域。

背景技术

肿瘤是严重危害人类健康的疾病之一。尽管现代医学诊断水平不断提高，如医学影像学检查、肿瘤标志物检测和分子生物学基因芯片等技术的应用，但肿瘤患者的五年生存率和生活质量的提高仍不太理想，原因之一就是缺乏能获得真正早期肿瘤组织病理生理、生化代谢改变信息的探测技术及有效的治疗。近年来，随着核医学显像仪器的发展和亲肿瘤放射性药物的研制和开发利用，放射性核素肿瘤显像对肿瘤的早期诊断、良恶性鉴别、分期、分级及疗效预测显示出其独特优势，给肿瘤患者带来了福音。为此，放射性核素肿瘤诊治越来越受到人们关注，它已成为核医学学科领域的一个重要独立分支学科-肿瘤核医学。

内放射核种治疗法(internal radionuclide therapy，IRT)是肿瘤核医学的特色，其作用原理是利用适当的放射性药剂将高辐射剂量递送至被标的疾病组织并避开正常组织。为了选择性定位，对于疾病组织具专一性的离子或分子被用来作为治疗用放射性核种的载体，或者可溶性与微粒子放射性药剂被区域性地引入，以提高摄入或将放射性药限制在身体一腔室内。供医疗用途使用的放射性核种必须能放射出具有高线性能量转移的放射线，来破坏恶性以及其他快速增殖的细胞族群。¹³¹I是被最广泛应用的治疗用放射性药剂，并供用于治疗甲状腺癌与甲状腺功能亢进；¹²³I，¹²⁴I分别用于SPECT和PET显像。

近年来，天然药物是新型肿瘤药开发的热点。传统中药白头翁具清热解毒、活血化瘀功效，中医临床主要用于结肠癌、直肠癌等肠道肿瘤及子宫颈癌、脑垂体瘤、甲状腺瘤、肺癌的治疗。23-羟基白桦酸(23-HBA)是从白头翁根部提取的活性成分，属五环三萜类皂苷，其结构式为：

分子式为C₃₀H₄₈O₄，类白色粉状物，分子量为472，易溶于氯仿、乙酸乙酯、乙醇等有机溶剂，不溶于水。它可通过采取“23-羟基白桦酸在制备治疗或预防肿瘤和艾滋病药物中的应用”(中国专利申请号为03152904.6的发明专利申请文件中作了详细的叙述)而获得，但这不是获得23-羟基白桦酸的唯一方法和唯一来源。

23-羟基白桦酸具有诱导肿瘤细胞向正常细胞分化、抑制端粒酶活性及下调“细胞长寿基因”bcl-2表达的活性。23-羟基白桦酸低毒，体内外抗黑色素瘤作用强，对多种肿瘤细胞系如人胃癌SGC-7901细胞系、人卵巢癌A0细胞系、人白血病HL-60细胞系、人白血病K562细胞系、人宫颈癌Hela细胞系及小鼠腹水瘤S180细胞系性等均有抑制作用。此外，对肺癌、肝癌、脑神经胶质瘤、肠道肿瘤、艾滋病毒(中国专利申请号为03152904.6)、胆囊癌、新生血管(中国专利申请号为200510038469.5)等均有治疗/预防作用。

本发明人对23-羟基白桦酸的药动学研究表明，23-羟基白桦酸脂溶性强，极性小；小鼠体内吸收与药物制剂的溶解度密切相关，溶解好则吸收好；且23-羟基白桦酸在消化道浓聚，尤其是胆囊，这可能为其抗消化道肿瘤机制之一；氚标23-羟基白桦酸在荷肝癌HepA瘤小鼠中实体瘤与对照侧肌肉摄取比＞2，肿瘤鼠消化道浓聚高于正常鼠，胆囊中更是持续浓聚，消除慢。

23-HBA属于我国创新的技术成果，未见国外报道。国外对其结构类似物白桦酸研究颇多，白桦酸与23-HBA同属五环三萜类酸性皂苷，其结构式如下：

美国癌症研究中心(NCI)对大约3000种植物提取物进行抗肿瘤研究，认为白桦酸是一有效的抗癌剂。它对黑色素瘤、神经母细胞瘤具有特异性(原理是诱导细胞凋亡)，对正常细胞则无毒性，优于现在所用的的化疗药如紫杉醇、喜树碱、依托泊苷、长春碱、长春新碱等，后者对正常细胞和癌细胞均有毒性，并抑制它们的复制。此外白桦酸还是一有效的消炎剂，但它作用的分子机理尚不明了。

发明内容

本发明的目的是提供一种^*I-23-羟基白桦酸及其药物组合物、制备方法及应用。本发明拟对23-羟基白桦酸进行结构改造，在其双键处引入放射性核素碘，增强化合物的极性和靶向性，更好地用于肿瘤的诊断和治疗。本发明大胆尝试将已有抗肿瘤中药活性成分开发成放射性核素肿瘤诊治药物，有机地将我国传统的中药学与核医学相结合，为开发放射性新药提供了新的思路；为肿瘤患者提供无创显像的新型、有效试剂，有助于肿瘤的早诊断、早发现、早治疗；同时药物自身的亲肿瘤性结合核素的射线能更好地发挥抗肿瘤药治疗的靶向性，减少毒副作用和正常组织所受的伤害。

本发明的技术方案包括四项内容：(1)一种^*I-23-羟基白桦酸；(2)一种^*I-23-羟基白桦酸的制备方法；(3)以^*I-23-羟基白桦酸为活性成分的药物组合物；(4)^*I-23-羟基白桦酸及其药物组合物的应用。

本发明的¹²³I化合物可用于SPECT(单光子发射计算机断层显像)，¹²⁴I化合物可用于PET(正电子发射计算机断层显像)，这是核医学独特的无创、活体、动态显像。

本发明的^*I-23-羟基白桦酸可作为活性成分与药学上可接受的赋型剂一起用于制备药物组合物，该药物组合物可以采用制剂领域的常规方法制备成各种剂型，如注射液、片剂、粉剂、粒剂、丸剂、胶囊、酊剂、口服液、膏剂、霜剂、乳剂或敷贴剂等。根据剂型的不同，该药物组合物使用的赋型剂也不同，常用赋型剂包括稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、吸附载体、润滑剂、乳化剂、渗透压调节剂、稳定剂。

本发明涉及的^*I-23-羟基白桦酸制备通过如下步骤：

(1)将23-羟基白桦酸的乙醇溶液在酸性条件下与氧化剂及适量的NaI^*混合均匀，20-60℃下放置10-30min；

(2)向(1)中加入还原剂，终止反应；加入pH调节剂调pH至中性；

(3)向(2)中加入有机相萃取，取有机层，吹干。

上述步骤(1)中酸性条件可选用盐酸、醋酸、硫酸溶液中的一种。

碘标记的方法有很多种，如氯胺T法，氯化碘法(ICl)，Iodogen法，过氧化物氧化法等。本发明选用过氧化物氧化法，标记率高，杂质少。选用的氧化剂可以是双氧水、过氧乙酸中的一种。

步骤(2)中还原剂可选用偏重亚硫酸钠、硫代硫酸钠的一种。调pH的试剂要选用氢氧化钠、磷酸盐缓冲液、碳酸钠/碳酸氢钠缓冲液、氨水中的一种。

步骤(3)中有机相可选用乙酸乙酯、乙醇、乙醚、丙酮、乙腈中的一种。

优选条件如下：

A：20μg23-羟基白桦酸溶于20μL乙醇，加入4mol/L盐酸溶液20μL，加入3％双氧水20μL，5微居-10毫居(5μCi～10mCi)的NaI^*，涡旋1min混合均匀，40℃下放置15min；加入0.01mol/L偏重亚硫酸钠终止反应。用氨水调pH至7。

B：向A中加入2mL水，乙酸乙酯萃取(5mL×3次)，集有机相，60℃水浴下氮气吹干，即得。

本发明的^*I-23-羟基白桦酸及其药物组合物有益于多种肿瘤诊断、治疗、预防。

本发明也适用于白桦酸等与23-羟基白桦酸结构类似的化合物。

本发明的有益效果：从以上结果，可以得出本发明的优点如下。

(1)本发明制备了新化合物^*I-23-羟基白桦酸。

(2)本发明的^*I-23-羟基白桦酸安全无毒，抗肿瘤药理作用强，预示着良好的药用前景。

(3)本发明的制备工艺简单，标记物纯度高，稳定性好，便于临床医师随时获得诊断试剂，便于病人随时获得无创显像及治疗。

(4)本发明^*I-23-羟基白桦酸可作为活性成分与药学上可接受的赋型剂一起用于制备药物组合物，并可用于多种肿瘤的诊治。

(5)本发明开拓了一个新的应用领域，可用于SPECT和PET显像。

具体实施方式

下面将描述本发明的实施例，但本发明的内容完全不局限于此。白桦酸的碘代物可完全采用此法。

实施例1：^*I-23-羟基白桦酸的制备

A：20μg23-羟基白桦酸溶于20μL乙醇，加入4mol/L盐酸溶液20μL，加入3％双氧水20μL，1mCi NaI^*，涡旋1min混合均匀，40℃下放置15min；加入0.01mol/L偏重亚硫酸钠终止反应。用氨水调pH至7。

B：向A中加入2mL水，乙酸乙酯萃取(5mL×3次)，集有机相，60℃水浴下氮气吹干，即得。

实施例2：^*I-23-羟基白桦酸的鉴定

采用薄层层析和高效液相法测定。

A：薄层层析：硅胶纸为支持物，展开剂为二氯甲烷/甲醇＝9/1，Rf＝0.5-0.7。点样后待展开结束，在紫外下检测标记物在Rf＝0.5-0.7处呈黄色斑点；将硅胶纸剪成十段，γ计数仪测定放射性计数，在Rf＝0.5-0.7处放射性浓聚，游离碘在Rf＝0-0.1处。

B：HPLC：BIORAD HPLC，YWG C18反相柱，乙腈/水＝6/4(内含0.1％的冰醋酸)，流速1mL/min，同时用紫外检测器(波长254nm)和放射性检测器检测，游离碘的保留时间约为1.3min，^*I-23-羟基白桦酸的保留时间约为5min。

实施例3：¹³¹I-23-羟基白桦酸的稳定性

取实施例1项下吹干制得的¹³¹I-23-羟基白桦酸，加生理盐水溶解，置4℃冰箱、37℃放置。放置8天后，放化纯依然大于90％。说明标记物在4℃、37℃条件下稳定，可満足临床常规使用要求。

实施例4：人乳腺癌细胞MCF-7不同时间、不同浓度对[¹³¹I]-23-HBA的摄取

人乳腺癌细胞MCF-7在30、60、120min时对[¹³¹I]-23-HBA的摄取分别为5.56±2.81％ID，5.60±1.41％ID，7.09±1.22％ID；加入不同浓度的标记物(2、8、32μg/mL)，MCF-7的摄取比变化不明显，在30、60、120min时分别为5.56±2.81％ID，5.60±1.41％ID，7.09±1.22％ID。由结果可知，人乳腺癌细胞MCF-7对标记物的摄取高且快，摄取机制可能为被动扩散。

实施例5：¹³¹I-23-羟基白桦酸在荷肝癌HepA瘤小鼠的生物分布

荷肝癌HepA实体瘤小鼠经尾静脉注射[¹³¹I]-23-HBA(0.111MBq/只)后1、2、4h，断头处死，取血、心、肝、脾、肺、肾、胃、小肠、肌肉、胆囊、实体瘤等感兴趣组织，称湿重，γ计数仪测放射性，计算ID％/g组织。

结果显示：注射后1h肿瘤鼠胆囊中吸收最高(124.48±20.25％ID/g)，胃次之(6.45±1.37％ID/g)，然后是小肠(3.60±0.97％ID/g)，肝(3.61±0.31％ID/g)和肾(3.26±0.29％ID/g)。实体瘤/对侧正常肌肉比值在注射后1，2，4h分别为3.36，2.52和2.96。

由结果可知，[¹³¹I]-23-HBA在荷肝癌HepA实体瘤小鼠的肿瘤部位较对侧正常肌肉浓聚。此标记物可能是一很好的肿瘤显像剂。

实施例6：异常毒性

按《中国药典(2000年版二部附录)》的规定进行：

取NIH小白鼠六只，体重18-20克，雄性，尾静脉分别注入刚配制的溶液0.4mL(人注射用量的20％)，常规饲养48小时后，完全存活，逐个解剖，未见异常。

小鼠的重量按20g计，人的体重按50kg计，则每千克小鼠所接受的碘[¹³¹I]-23-羟基白桦酸的量是人的倍数为：

小鼠的耐受量/人的注射用量＝0.4/0.02/(1/50)＝1000倍

结果显示，¹³¹I-23-羟基白桦酸注射液安全无毒。

Claims (9)

1、一种碘(^*I)-23-羟基白桦酸，其特征是具有如下结构通式的化合物：

式中碘(^*I)表示核素碘¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I、¹²⁷I、¹³¹I中的一种。

2、如权利要求1所述的碘(^*I)-23-羟基白桦酸的制备方法，其特征在于，将23-羟基白桦酸采用过氧化物氧化法进行碘标记，包括如下步骤：

(1)将23-羟基白桦酸的乙醇溶液在酸性条件下与氧化剂及适量的NaI^*混合均匀，20-60℃下放置10-30min；

(2)向(1)中加入还原剂，终止反应；加入pH调节剂调pH至中性；

(3)向(2)中加入有机相萃取，取有机层，吹干；

步骤(1)所述的氧化剂包括双氧水、过氧乙酸中的一种；所述的酸性条件包括盐酸、醋酸、硫酸中的一种；

步骤(2)所述的还原剂包括偏重亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种；所述的pH调节剂包括氢氧化钠、氨水、碳酸钠/碳酸氢钠缓冲液、磷酸盐缓冲液中的一种；

步骤(3)所述的有机相包括乙酸乙酯、乙醚、乙醇、丙酮、乙腈中的一种。

3、如权利要求1所述化合物的应用，其特征是作为肿瘤/癌症诊治剂药物的应用。

4、根据权利要求3所述的应用，其特征在于：在制备该肿瘤/癌症诊治剂的药物中加入一种或多种药学上能接受的载体，此类载体为：包括药学领域常规的稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、吸附载体、润滑剂、乳化剂、渗透压调节剂、稳定剂。

5、根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述诊治剂药物能制成注射液、片剂、粉剂、粒剂、丸剂、胶囊、酊剂、口服液、膏剂、霜剂、乳剂或敷贴剂。

6、根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述诊治剂药物为单光子发射计算机断层显像和/或正电子发射计算机断层显像诊断试剂。

7、根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述诊治剂药物为诊断、治疗和/或预防癌症的药物，所述癌症包括乳腺癌、甲状腺瘤、脑神经胶质瘤、肠道肿瘤、肝癌、肺癌。

8、根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述诊治剂药物为治疗和/或预防新生血管类疾病的药物。

9、根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述诊治剂药物为治疗和/或预防艾滋病的药物。