TW202206417A

TW202206417A - 利用經修飾的單醣化合物治療癌症的方法

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Publication number: TW202206417A
Application number: TW110124777A
Authority: TW
Inventors: 山姆杜坎
Original assignee: 法商Ｄｉａｍｉｄｅｘ公司
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2021-07-06
Publication date: 2022-02-16
Also published as: IL299328A; US20230233589A1; JP2023533487A; WO2022008528A1; AR122882A1; CN115867269A; EP4178567A1; KR20230035347A; CA3183033A1

Abstract

本發明係關於醫學領域，特定言之，腫瘤學之醫學領域。本發明係關於一種經修飾之單醣化合物，其用於治療癌症，或更具體言之，用於治療腫瘤癌症。

Description

利用經修飾的單醣化合物治療癌症的方法

碳水化合物作為信號傳導分子以及對於細胞識別事件而言具有重要作用。其可與碳水化合物識別蛋白(CRP)產生多價相互作用且用作活生物體之探針。碳水化合物因此在疾病診斷及療法方面存在許多機會。因此，開發基於碳水化合物之生物活性化合物及感測器已成為活躍的研究領域。製備官能性碳水化合物衍生物的有效及模組化合成方法為點擊化學。在此方面，WO2016/177712描述經修飾之單醣化合物，諸如5-疊氮基-5-去氧-D-阿拉伯呋喃糖(本文中亦稱為「阿拉伯糖-N₃ 」或「Ara-N₃ 」)，其用於特定標記活微生物的方法中。

然而，用作活生物體之探針的經修飾之碳水化合物/單醣化合物未曾被視為強效抗癌劑。

由於癌症為已開發國家之主要死亡病因之一，並且癌症影響所有的年齡、性別、種族及民族族群，因此不斷地需要尋找及開發用於治療癌症之新候選藥物。

就此而言，本發明人已發現經修飾之單醣化合物可有效地減少腫瘤生長和/或體積，藉此治療癌症且更特定言之，治療腫瘤癌症。

本發明係基於式(I)化合物：

其中R為點擊化學的反應性基團，或式(I)化合物的代謝物，其用於治療癌症。

更特定而言，本發明人已發現式(I)化合物或其代謝物之一可藉由減緩腫瘤生長及/或減小腫瘤塊(或體積)來治療癌症。

另外，已發現根據本發明之化合物(諸如阿拉伯糖-N₃ )的同化係在真核生物細胞中發生，且此類同化對於腫瘤真核細胞比對於非腫瘤細胞更重要(特定言之，膀胱、血液、皮膚、胰臟、腦、肝臟、腎臟、肺、肌肉、淋巴球、前列腺、胃、乳癌相較於非癌細胞)。因此，本發明的化合物展現更有效地靶向癌細胞的優點。

本發明係關於包含至少一種式(I)化合物或其代謝物於醫藥學上可接受之載體中的醫藥組合物。

在一個實施例中，本發明提供一種治療有需要之個體之癌症的方法，其包含向該個體投與有效量的式(I)化合物或其代謝物，或有效量的包含其之藥劑。

定義

根據本發明，以下術語具有以下含義：

如本文所用，術語「患者」與「個體」可互換地使用且包括人類與動物，更具體而言，人類。

癌細胞為持續不斷地分裂、從而形成實體腫瘤或使血液充斥著異常細胞的細胞。因此其可為實體癌症或造血癌症，諸如淋巴瘤或白血病。根據一特定實施例，癌症為腫瘤癌症。

如本文所用，術語「癌症」或「腫瘤」係指存在具有致癌細胞之典型特徵(諸如不受控之增殖、永生性、轉移潛力、快速生長及增殖速率及某些特徵性形態特徵)的細胞。此術語係指任何類型之惡性疾病(原發或轉移)。典型癌症為實體或造血癌症，諸如乳癌、腦癌、胃癌、肝癌、皮膚癌、前列腺癌、胰臟癌、食道癌、肉瘤、卵巢癌、子宮內膜癌、膀胱癌、子宮頸子宮癌、直腸癌、結腸癌、腎癌、肺癌或ORL癌、兒科腫瘤(神經母細胞瘤、多形性膠質母細胞瘤)、淋巴瘤、癌瘤、神經膠母細胞瘤、肝母細胞瘤、白血病、骨髓瘤、精原細胞瘤、霍奇金病(Hodgkin)或惡性血液病。

式(I)化合物的反應基R為點擊化學中常用的反應性基團。點擊化學為熟習此項技術者熟知的用於將所關注之探針或受質連接至特定生物分子(諸如經修飾之單醣化合物)的方法。點擊化學通常執行雙正交反應。反應性基團R可定義為涉及雙正交反應的反應性基團。已開發出滿足雙正交要求的多種化學接合策略，包括疊氮化物與環辛炔之間、硝酮與環辛炔之間的1,3-偶極環加成(亦稱為無銅的點擊化學)、始於醛類及酮類的肟/腙形成、四𠯤接合、基於胩的點擊反應，以及最新的四環庚烷接合。作為一實例，疊氮化物炔烴環加成為熟知的所謂點擊化學反應，其在銅催化劑存在下或不存在下發生，其中疊氮基與炔基反應而得到三唑。炔基(-C≡C-)可為應變的或未應變的。更特定而言，炔基可為末端炔烴(亦即，-C≡CR'，其中R'為H或(C1-C6)烷基，該烷基為例如甲基、乙基、丙基、異丙基)或炔基可為應變炔烴，且更特定言之，環狀應變炔烴，諸如環辛炔。

根據本發明，術語「包含(comprise(s))」或「包含(comprising)」(及其他類似術語，例如「含有(containing)」及「包括(including)」)為「開放端的」且通常可解釋成包括特別提及的特徵及視情況存在之任何其他及未指定的特徵。根據特定實施例，其亦可解釋成片語「基本上由……組成」，其中包括指定的特徵及視情況存在之任何其他及未指定特徵，該等特徵對所主張發明的基本及新穎特徵無實質影響，或片語「由……組成」，其中僅包括指定的特徵，除非另有說明。

本發明的範疇內包括本文所揭示化合物之所有立體異構及異構形式，包含所有非對映異構體、外消旋體、對映異構體及其混合物。亦應理解，式I所述之化合物可以E及Z異構體形式存在，亦稱為順式及反式異構體。因此，應瞭解，在各種情況下適當時，本發明包括例如化合物之E 、Z 、順式、反式、(R)、(S)、(L)、(D)、(+)及/或(-)形式。在結構未指明具體立體異構性的情況下，應瞭解涵蓋任何及所有可能的異構體。本發明化合物涵蓋所有構形異構體。本發明化合物亦可以一或多種互變異構形式存在，包括單一互變異構體與互變異構體混合物。本發明之範疇中亦包括本文所揭示之化合物之所有多晶型物及結晶型。

除非另外說明，否則本文中之百分比以重量表示。化合物

在本發明的一個特定實施例中，式(I)化合物包括其任何非對映異構體。在另一特定實施例中，式(I)化合物係選自由下式組成之群：

、

、

、

、

、

及

其中R為反應性基團，諸如疊氮基(-N₃ )或炔基。

根據一個特定實施例，R為如上文所詳述的適於點擊化學之反應性基團。R更尤其選自由疊氮基(-N₃ )組成或帶有該疊氮基之基團及由炔基(-C≡C-)組成或帶有該炔基之基團。R因此更尤其為通常涉及疊氮化物炔烴環加成的基團。

根據另一個實施例，R為應變炔烴，諸如氮雜二苯并環辛炔(ADIBO、DIBAC或DBCO)或四甲氧基二苯并環辛炔(TMDIBO)。時常用於無銅反應的其他適當應變炔烴包括：環辛炔(OCT)、無芳基的環辛炔(ALO)、單氟環辛炔(MOFO)、二氟環辛炔(DIFO)、二苯并環辛炔(DIBO)、二甲氧基氮雜環辛炔(DIMAC)、二芳基氮雜環辛炔(BARAC)、雙環壬炔(BCN)、四甲基硫雜環庚三烯鎓(TMTI、TMTH)、二氟苯并環辛炔(DIFBO)、氧雜二苯并環辛炔(ODIBO)、羧甲基單苯并環辛炔(COMBO)，或苯并環壬炔。

可列舉涉及其他反應的其他反應性基團，諸如：施陶丁格接合(Staudinger Ligation)(第一反應性基團 = 疊氮基且第二反應性基團 = 膦)、無銅的點擊化學(第一反應性基團 = 疊氮基且第二反應性基團 = 限制性炔烴(環內炔烴))、羰基縮合(第一反應性基團 = 醛或酮且第二反應性基團 = 醯肼或羥基胺)、硫醇-烯點擊化學(第一反應性基團 = 硫醇且第二反應性基團 = 烯烴)、氧化腈-烯點擊化學(第一反應性基團 = 氧化腈或醛、肟或氯化肟或氯肟且第二反應性基團 = 烯烴或炔烴)、腈亞胺-烯點擊化學(第一反應性基團 = 腈亞胺或醛、腙或氯化腙或氯腙且第二反應性基團 = 烯烴或炔烴)、逆電子需求狄爾斯-阿德爾接合(Diels-Aider ligation)(第一反應性基團 = 烯烴且第二反應性基團 = 四𠯤)、異腈-四𠯤點擊化學(第一反應性基團 = 異腈且第二反應性基團 = 四𠯤)、鈴木-宮浦偶合(Suzuki-Miyaura coupling)(第一反應性基團 = 芳基鹵且第二反應性基團 = 芳基硼酸酯)、His-標籤(第一反應性基團 = 寡核苷酸-組胺酸且第二反應性基團 = 鎳錯合物或鎳配位體)。R因此可為如上文指定之第一或第二反應性基團中的任一者。

根據一個特定實施例，R為下式之炔基：-C≡CR'，其中R'為H或(C1-C6)烷基，該烷基為直鏈、環狀或分支鏈，包括(但不限於)甲基、乙基、丙基、異丙基。R'較佳為H。

根據另一特定實施例，R為應變炔烴，且更特定言之，環狀應變炔烴，諸如環辛炔。R可選自由氮雜二苯并環辛炔(ADIBO、DIBAC或DBCO)或四甲氧基二苯并環辛炔(TMDIBO)組成之群。時常用於無銅反應的其他適當應變炔烴包括：環辛炔(OCT)、無芳基的環辛炔(ALO)、單氟環辛炔(MOFO)、二氟環辛炔(DIFO)、二苯并環辛炔(DIBO)、二甲氧基氮雜環辛炔(DIMAC)、二芳基氮雜環辛炔(BARAC)、雙環壬炔(BCN)、四甲基硫雜環庚三烯鎓(TMTI、TMTH)、二氟苯并環辛炔(DIFBO)、氧雜二苯并環辛炔(ODIBO)、羧甲基單苯并環辛炔(COMBO)，或苯并環壬炔。

根據另一個實施例，R選自由疊氮基(-N₃ )組成或帶有該疊氮基的基團。更特定而言，R為疊氮基。

根據一個特定實施例，式(I)化合物係選自由下式組成之群：

、

、

、

、

、

、

及

。

在一個較佳實施例中，式(I)化合物為5-疊氮基-5-去氧-D-阿拉伯呋喃糖(阿拉伯糖-N₃ 或亦稱為Ara-N₃ )，其尤其具有下式(II)：

(II)。

在另一特定實施例中，式(I)化合物具有下式(III)：

(III)，其中CCR'為如上文所定義的炔基，且更特定言之，R'為H或(C1-C6)烷基，該烷基為直鏈、環狀或分支鏈，包括(但不限於)甲基、乙基、丙基、異丙基。R'較佳為H。

在本發明之另一特定實施例中，根據本發明使用之化合物為式(I)化合物之代謝物，更特定言之，式(II)或(III)化合物之代謝物。在一個較佳實施例中，代謝物為阿拉伯糖(較佳為L-阿拉伯糖)之代謝物。

如本文所用，「式(I)化合物之代謝物」為來自戊糖磷酸鹽路徑的化合物，其中該化合物進一步包含如上文所定義的反應性基團R，且更特定言之，R選自由疊氮基(-N₃ )組成或帶有該疊氮基的基團及由炔基(-C≡C-)組成或帶有該炔基的基團。戊糖磷酸鹽路徑描述於許多評論中，諸如Mujaji B.W.，生物化學教育(Biochemical education)中的「修正之戊糖磷酸鹽路徑(the pentose phosphate pathway revised)」,8(3) 1980, 第76-78頁，或Jin及Zhou: 癌症中的戊糖磷酸鹽路徑(Pentose Phosphate Pathway In Cancer) - 腫瘤學快報(ONCOLOGY LETTERS) 17: 4213-4221 (2019 DOI: 10.3892/ol.2019.10112)。在一個特定實施例中，式(I)化合物之代謝物包括核糖、核糖5-P、核酮糖、核酮糖5-P、L-核酮糖、L-核酮糖5-P、阿拉伯糖醇、L-阿拉伯糖醇、來蘇糖(lyxose)(L或D-來蘇糖)、木酮糖、木酮糖-5-P、D-木酮糖、D-木酮糖-5-P、L-木酮糖、D-木酮糖，或木糖醇，該化合物進一步包含疊氮基(N₃ )或炔基，如上文所定義。在一個較佳實施例中，式(I)化合物之代謝物為阿拉伯糖之代謝物，其進一步包含疊氮基(N₃ )或炔基，如上文所定義。在一個較佳實施例中，阿拉伯糖之代謝物包括L-核酮糖、L-核酮糖5-P，或D-木酮糖-5-P，該化合物進一步包含疊氮基(N₃ )或炔基，如上文所定義。在另一較佳實施例中，「式(I)化合物之代謝物」包括L-阿拉伯糖醇、L-木酮糖、木糖醇、D-木酮糖或D-木酮糖-5-P，該化合物進一步包含疊氮基(N₃ )或炔基，如上文所定義。

根據一個特定實施例，作為活性成分用於治療癌症的式(I)化合物不附接於真核細胞表面上或不鍵結至任何化合物，諸如具有能夠經由點擊化學反應與式(I)化合物之疊氮基(-N₃ )或炔基反應的化學基團的化合物。醫藥組合物

本發明係關於包含至少一種如上定義之式(I)化合物或其代謝物於醫藥學上可接受之載體中的醫藥組合物。根據本發明，式(I)化合物為治療活性成分，或較佳為唯一活性成分。

在一個特定態樣中，作為活性成分、更尤其用於治療癌症的如上文所定義之式(I)化合物或其代謝物不附接於真核細胞表面上或不鍵結至任何化合物，諸如具有能夠經由點擊化學反應與式(I)化合物之疊氮基(-N₃ )反應的化學基團的化合物。

本文中考慮的醫藥組合物包括除抗癌藥(至少一種式(I)化合物)之外的醫藥學上可接受之載劑。術語「醫藥學上可接受之載劑」意謂涵蓋不干擾活性成分之生物活性之有效性且對其所投與之宿主無毒的任何載劑(例如載體、物質、溶劑等)。醫藥組合物可經腸或非經腸投與。醫藥組合物可經口、靜脈內、腹膜內、氣管內、瘤內、肌內、內窺鏡、病灶內、經皮、皮下或局部投與。投藥包括直接注射或灌注。舉例來說，對於非經腸投藥而言，活性化合物可以在媒劑(諸如生理食鹽水、右旋糖溶液、血清白蛋白及林格氏溶液(Ringer's solution))中調配成注射用的單位劑型。醫藥組合物可在醫藥學相容性溶劑中調配為溶液或在適合的醫藥溶劑或媒劑中調配為乳液、懸浮液或分散液，或以此項技術中已知的方式調配為含有固體媒劑的丸劑、錠劑或膠囊。適於非經腸投藥的調配物宜包含活性成分之無菌油性或水性製劑，其較佳對受者之血液具有等張性。

在與調配物之其他成分相容且對其受者無害的意義上，載劑必須為「可接受的」。醫藥組合物宜藉由注射或靜脈內輸注適合的無菌溶液來施用。安全且有效投與大部分此等抗癌藥物的方法已為熟習此項技術者所知。另外，其投藥描述於標準文獻中。療法

根據本發明所治療之癌症為實體或造血癌症，更尤其為實體癌症。根據一個特定實施例，所治療之癌症係選自直腸癌、結腸直腸癌、胃癌、頭頸癌、甲狀腺癌、子宮頸癌、子宮癌、乳癌、卵巢癌、腦癌、肺癌、皮膚癌、膀胱癌、血液癌、腎癌、肝癌、前列腺癌、多發性骨髓瘤及子宮內膜癌。更特定言之，癌症選自由以下組成之群：膀胱、血液、皮膚、子宮頸、胰臟、腦、肝臟、腎臟、肺、肌肉、淋巴球、前列腺、胃及乳房的癌症。根據一個更特定的實施例，癌症係選自由以下組成之群：膀胱、血液、結腸、子宮頸、胃、乳房、肺、皮膚、頭頸及胰臟的癌症。在一特定實施例中，本發明之所治療的癌症係選自由頭頸癌(諸如舌鱗狀細胞癌)、胰臟癌及子宮頸癌組成之群。

本發明之式(I)化合物或式(I)化合物之代謝物或醫藥組合物可用於癌症療法。

本發明之一較佳實施例為如本文所定義之式(I)化合物或其代謝物，或如本文所定義之醫藥組合物，其用於治療如上文所定義之癌症。

更特定而言，如本文所定義之式(I)化合物或其代謝物用於治療癌症，其較佳藉由減緩腫瘤生長及/或減小腫瘤塊(或體積)或藉由減少腫瘤細胞之倍增時間來達成。

另一較佳實施例為用於治療有需要之個體之癌症的方法，其包含投與治療有效量之如本文所定義的式(I)化合物或其代謝物或治療有效量之包含其的醫藥組合物。

另一較佳實施例為如本文所定義之式(I)化合物或其代謝物或如本文所定義之醫藥組合物用於製造供治療癌症用之藥劑的用途。

術語「治療(treating)」或「治療(treatment)」在本文中係指執行一種方案，其可以包括將一或多種藥物投與患者，以嘗試減輕癌症的病徵或症狀，該癌症可處於任何惡性度。所需治療作用包括降低疾病惡化速率、減緩或緩和疾病狀態，及緩解或改善預後。緩解可在疾病或病狀之病徵或症狀出現之前以及在其出現之後出現。因此，「治療(treating/treatment)」可包括「預防(preventing/prevention)」疾病或非所需之病狀。另外，「治療(treating/treatment)」不需要病徵及症狀的完全緩解，不需要治癒，且特別包括僅對患者具有邊際效應之方案。

「預防（Prevention/preventing）」包括：(1)抑制個體或患者之疾病發作，該個體或患者可能處於該疾病之風險中及/或易患該疾病、但又尚未經歷或顯示該疾病之任何或所有病變或症狀，及/或(2)減緩個體或患者之疾病的病變或症狀發作，該個體或患者可能處於該疾病之風險中及/或易患該疾病、但又尚未經歷或顯示該疾病之任何或所有病變或症狀。

術語「有效」，如該術語在說明書及/或申請專利範圍中所用，意謂足以實現所需、預期或預定的結果。「有效量」、「治療有效量」或「醫藥學有效量」當在治療患者或個體之上下文中結合化合物使用時，意謂該化合物當投與個體或患者以治療或預防疾病時，其量為足以實現該疾病之此類治療或預防的量。

投與的量無明確界限，但其通常為藥理學上活性游離形式的有效量或當量(以莫耳計)，該游離形式由劑型在代謝釋放活性藥物後產生以達成其所需的藥理學及生理學作用。熟習癌症治療技術之腫瘤學家將能夠確定用於有效投與本發明化合物之適當方案，諸如參考較早公開的針對經發現具有抗腫瘤特性之化合物的研究。

本發明之其他態樣及優點將在以下實例中描述，該等實例應視為說明性且非限制性。實例實例1：化合物之合成材料及方法：

在Merck 60 F254上經由UV偵測及/或藉由硫酸或KMnO₄ 或磷鉬酸溶液炭化來執行薄層層析。使用矽膠60 40-63 Mm進行急驟管柱層析。

使用殘餘質子化溶劑作為內標，在Bruker Avance 300或500 MHz頻譜儀上獲取NMR頻譜。化學位移δ係以百萬分率(ppm)給定且耦合常數以赫茲(Hz)報導。分裂圖案表示為單峰(s)、二重峰(d)、三重峰(t)、雙二重峰(dd)、雙重雙二重峰(ddd)。不能解釋或不易目測的分裂圖案表示為多重峰(m)。

在Waters LCT Premier XE (ToF)上，經由電噴霧電離，以偵測的正(ESI+)或負(ESI-)模式獲取質譜。

在Perkin Elmer Spectrum 100頻譜儀上記錄IR-FT頻譜。特徵吸收係以cm^-1 報導。

在20℃下，在10-cm光析管中，使用Anton Paar MCP 300偏光計，在20℃及589 nm下測量比旋光度。

所有生物學及化學試劑為分析級或細胞培養級，其獲自商業來源且不經進一步純化即使用。

根據以下程序合成Ara-N₃ ：

其中R¹ 、R² 及R³ 為甲基。 2:3,4:5-二亞異丙基-D-阿拉伯糖O-甲基肟(化合物II)

向D-(-)-阿拉伯糖(4.00 g，26.6 mmol，1.0 eq.)於無水吡啶(90 mL)中之溶液中添加甲氧胺鹽酸鹽(2.72 g，32.0 mmol，1.2 eq.)且在室溫下攪拌混合物15小時。在減壓下移除溶劑且使殘餘物與甲苯共蒸發三次。將殘餘物再懸浮於2,2-二甲氧基丙烷(100 mL)中且添加7-甲苯磺酸(1.01 g，5.33 mmol，0.2 eq.)且將懸浮液加熱至回流4小時，隨後在室溫下再攪拌15小時。反應混合物經Celite®過濾且蒸發溶劑。將殘餘物溶解於乙酸乙酯(200 mL)中且用飽和NaCl水溶液(2×150 mL)洗滌。藉由二氧化矽急驟管柱層析(環己烷/乙酸乙酯9:1)純化，產生異構體2:3,4:5-二亞異丙基-D-阿拉伯糖O- 甲基肟(IIE/IIZ)與未知雜質(NMR比率6:1:0.4，5.83 g)之混合物，其呈無色油狀。此混合物不經進一步純化即用於下一步驟中。藉由第二次急驟管柱層析(二氯甲烷/MTBE 98:2)獲得純物質(2E)之等分試樣且表徵。異構體(IIE)： Rf (CH₂ Cl₂ /MTBE 98:2): 0.35。 IR (cm^-1 ): 2987, 2939, 2900, 2821, 1631, 1456, 1381, 1371, 1241, 1212, 1150, 1065, 1038, 887, 842。¹ H-NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ: 7.35 (d, 1H, J_1,2 6.3 Hz, H-l); 4.46 (dd, 1H, J_2,3 7.1, J_1,2 6.3 Hz, H-2); 4.13 (ddd, 1H, J_3,4 6.9, J_4,5a 6.1, J_4,5b 4.8 Hz, H-4); 4.08 (dd, 1H, J_5a,5b 8.5, J_4,5a 6.1 Hz, H-5a); 3.97 (d, 1H, J_2,3 7.1, J_3,4 6.9 Hz, H-3); 3.94 (dd, 1H, J_5a,5b 8.5, J_4,5b 4.8 Hz, H-5b); 3.85 (s, 3H, CH₃ -O); 1.40 (s, 3H, CH₃ -C); 1.38 (s, 6H, 2 CH₃ -C); 1.32 (s, 3H, CH₃ -C).¹³ C-NMR (125 MHz, CDCl₃ ) δ: 147.8 (C-l); 110.8 (C-6); 110.0 (C-7); 79.4(C-3); 76.7 (C-2); 76.6 (C-4); 67.1 (C-5); 62.1 (CH3-O); 27.1, 27.0, 26.9, 25.4 (4 CH3-C)。 HRMS (ESI⁺ ): [M+H]⁺ (C₁₂ H₂₂ NO₅ ⁺ )計算值 m/z: 260.1492, 實驗值: 260.1502。 2:3-亞異丙基-D-阿拉伯糖O-甲基肟(化合物III)

2:3,4:5-二亞異丙基-D-阿拉伯糖O-甲基肟(II)(IIE/IIZ)與雜質(1.50 g)於80% (v/v)乙酸水溶液(30 mL)中之溶液在旋轉蒸發器上、在200毫巴壓力下加熱至40℃。2.5小時之後，在減壓下移除溶劑且殘餘物與甲苯共蒸發。在矽膠急驟管柱層析(環己烷/乙酸乙酯1:1)之後，獲得異構體2:3-亞異丙基-D-阿拉伯糖O- 甲基肟(IIIE/IIIZ)之混合物(NMR比率4:1，876 mg，58%，經歷3個步驟)，其呈無色油狀。根據NMR，純度大於95%。 Rf (環己烷/乙酸乙酯1:1): 0.24。 IR (cm^-1 ): 3409, 2939, 1373, 1216, 1040, 885。 HRMS (ESI⁺ ): [M+H]⁺ (C₉ H₁₈ NO₅ ⁺ )計算值 m/z: 220.1179, 實驗值: 220.1184。異構體(IIIE)：¹ H-NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ: 7.44 (d, 1H, J_1,2 5.5 Hz, H-l); 4.56 (dd, 1H, J_2,3 7.4, J_1,2 5.5 Hz, H-2); 4.07 (dd, 1H, J_2,3 7.4, J_3,4 5.6 Hz, H-3); 4.13 (ddd, 1H, J_3,4 5.6, J_4,5 5.1, J_4,5 4.7 Hz, H-4); 3.84 (s, 3H, CH₃ -O); 3.72-3.68 (m, 2H, 2 H-5); 1.42 (s, 3H, CH₃ -C); 1.38 (s, 3H, CH₃ -C)。¹³ C-NMR (125 MHz, CDCl₃ ) δ: 149.1 (C-1); 110.3 (C-6); 79.4 (C-3); 75.0 (C-2); 71.6 (C-4); 63.4 (C-5); 62.2 (CH₃ -O); 26.9, 26.7 (2 CH₃ -C)。異構體(IIIZ)：¹ H-NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ: 6.86 (d, 1H, J_1,2 5.9 Hz, H-l); 4.95 (dd, 1H, J_2,3 7.7, J_1,2 5.9 Hz, H-2); 3.92 (s, 3H, CH₃ -O); 3.87 (dd, 1H, J_2,3 7.7, J_3,4 6.9 Hz, H-3); 3.82-3.75 (m, 2H, H-4, H-5a); 3.72-3.68 (m, 1H, H-5b); 1.40 (2s, 6H, 2 CH₃ -C)。¹³ C-NMR (125 MHz, CDCl₃ ) δ: 151.0 (C-1); 110.9 (C-6); 80.4(C-3); 72.9 (C- 2); 72.7 (C-4); 63.5 (C-5); 62.8 (CH₃ -O); 27.0, 26.5 (2 CH₃ -C)。 2:3-亞異丙基-5-O- 甲烷磺醯基-D-阿拉伯糖O- 甲基肟(化合物IV)

在-20℃下，向2:3-亞異丙基-D-阿拉伯糖O- 甲基肟(III)(IIIE/IIIZ)(100 mg，0.46 mmol，1.0 eq.)於無水吡啶(2.0 mL)中之溶液中添加甲磺醯氯(0.10 mL，1.37 mmol，3.0 eq.)，且在-20℃下攪拌反應混合物1.5小時。用CH₃ OH (0.3 mL)淬滅反應之後，在真空下移除溶劑。所得殘餘物藉由二氧化矽急驟管柱層析(環己烷/乙酸乙酯6:4)純化，產生2:3-亞異丙基-5-O- 甲烷磺醯基-D-阿拉伯糖O- 甲基肟(IVE/IVZ)之混合物(NMR比率4:1，110 mg，81%)，其呈無色油狀。根據急驟管柱層析(二氯甲烷/乙醚9:1)獲得純(IVE)異構體之等分試樣且表徵。根據NMR，純度大於95%。 Rf (環己烷/乙酸乙酯6:4): 0.24。 IR (cm^-1 ): 3500, 2989, 2941, 2824, 1631, 1458, 1350, 1215, 1170, 1067, 1033, 959, 887, 863, 833. HRMS (ESI⁺ ): [M+H]⁺ (C₁₀ H₂₀ NO₇ S⁺ )計算值m/z: 298.0955, 實驗值: 298.0947。異構體(IVE)： Rf (環己烷/乙酸乙酯6:4): 0.20。¹ H-NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ: 7.42 (d, 1H, J_1,2 5.6 Hz, H-l); 4.56 (dd, 1H, J_2,3 6.8, J_1,2 5.6 Hz, H-2); 4.41 (dd, 1H, J_5a,5b 11.0, J_4,5a 2.7 Hz, H-5a); 4.28 (dd, 1H, J_5a,5b 11.0, J_4,5b 5.7 Hz, H-5b); 4.03 (ddd, 1H, J_3,4 7.0, J_4,5b 5.7, J_4,5a 2.7 Hz, H-4); 4.01 (dd, 1H, J_2,3 6.8, J_3,4 7.0 Hz, H-3); 3.85 (s, 3H, CH₃ -O); 3.06 (s, 3H, CH₃ -S); 1.41 (s, 3H, CH₃ -C); 1.39 (s, 3H, CH₃ -C)。¹³ C-NMR (125 MHz, CDCl₃ ) δ: 148.2 (C-1); 110.9 (C-6); 77.9 (C-3); 76.2 (C-2); 70.9 (C-5); 70.8 (C-4); 62.3 (CH₃ -O); 37.8 (CH₃ -S); 27.0, 26.9 (2 CH₃ -C)。異構體(IVZ)：¹ H-NMR (300 MHz, CDCl₃ ) δ: 6.87 (d, 1H, J_1,2 5.9 Hz, H-l); 4.96 (dd, 1H, J_2,3 7.3, J_1,2 5.9 Hz, H-2); 4.45 (dd, 1H, J_5a,5b 11.4, J_4,5a 2.4 Hz, H-5a); 4.29 (dd, 1H, J_5a,5b 11.4, J_4,5b 7.9 Hz, H-5b); 3.98 (ddd, 1H, J_4,5b 7.9, J_4,3 7.5, J_4,5a 2.4 Hz, H-4); 3.93 (s, 3H, CH₃ -O); 3.84 (dd, 1H, J_3,4 7.5, J_3,2 7.3 Hz, H-3); 3.06 (s, 3H, CH₃ -S); 1.40 (s, 3H, CH₃ -C); 1.39 (s, 3H, CH₃ -C)。¹³ C-NMR (75 MHz, CDCl₃ ) δ: 150.7 (C-1); 111.2 (C-6); 79.1 (C-3); 72.9 (C-2); 71.3 (C-5); 70.9 (C-4); 62.9 (CH₃ -O); 37.9 (CH₃ -S); 27.0, 26.6 (2 CH₃ -C)。 5-疊氮基-5-去氧-2:3-亞異丙基-D-阿拉伯糖O-甲基肟(化合物V)：

向(IVE/IVZ)(810 mg，2.72 mmol，1.0 eq.)於N,N- 二甲基甲醯胺(30.0 mL，0.10 M)中之溶液中添加疊氮化鈉(531 mg，8.17 mmol，3.0 eq.)且在80℃下加熱反應混合物15小時。隨後在減壓下移除溶劑且殘餘物藉由急驟管柱層析(環己烷/乙酸乙酯9:1)純化，產生5-疊氮基-5-去氧-2:3-亞異丙基-D-阿拉伯糖O-甲基肟(VE/VZ)之混合物(NMR比率7:3，637 mg，96%)，其呈淺黃色油狀。根據急驟管柱層析(二氯甲烷/MTBE 97:3)分離出一部分(VE)用於其表徵。根據NMR，純度大於95%。 Rf (環己烷/乙酸乙酯8:2): 0.30。 IR (cm^-1 ): 3458, 2989, 2939, 2823, 2100, 1630, 1443, 1373, 1213, 1164, 1066, 1036, 885, 865。 HRMS (ESI⁺ ): [M+H]⁺ (C₉ H₁₇ N₄ O₄ ⁺ )計算值m/z: 245.1245, 實驗值: 245.1250。異構體(VE)： Rf (二氯甲烷/MTBE 97:3): 0.23。¹ H-NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ: 7.42 (d, 1H, J_1,2 5.8 Hz, H-l); 4.54 (dd, 1H, J_2,3 7.2, J_1,2 5.8 Hz, H-2); 3.98 (dd, 1H, J_2,3 7.2, J_3,4 6.4 Hz, H-3); 3.92 (dddd, 1H, J_3,4 6.4, J_4,5b 6.2, J_4,OH 3.9, J_4,5a 3.8 Hz, H-4); 3.85 (s, 3H, CH₃ -O); 3.46 (dd, 1H, J_5a,5b 12.5, J_4,5a 3.8 Hz, H-5a); 3.42 (dd, 1H, J_5a,5b 12.5, J_4,5b 6.2 Hz, H-5b); 2.61 (d, 1H, J_4,OH 3.9 Hz, OH); 1.41 (s, 3H, CH₃ -C); 1.39 (s, 3H, CH₃ -C)。¹³ C-NMR (125 MHz, CDCl₃ ) δ: 148.4 (C-l); 110.6 (C-6); 78.8(C-3); 75.8 (C-2); 71.5 (C-4); 62.3 (CH₃ -O); 53.7 (C-5); 27.0, 26.8 (2 CH₃ -C)。異構體(VZ)：¹ H-NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ: 6.86 (d, 1H, J_1,2 6.1 Hz, H-l); 4.94 (dd, 1H, J_2,3 7.2, J_1,2 6.1 Hz, H-2); 3.93 (s, 3H, CH₃ -O); 3.87 (ddd, 1H, J_3,4 7.5, J_4,5b 6.4, J_4,5a 2.8 Hz, H-4); 3.82 (dd, 1H, J_3,4 7.5, J_2,3 7.2 Hz, H-3); 3.47 (dd, 1H, J_5a,5b 12.8, J_4,5a 2.8 Hz, H-5a); 3.39 (dd, 1H, J_5a,5b 12.8, J_4,5b 6.4 Hz, H-5b); 1.40 (s, 3H, CH₃ -C); 1.38 (s, 3H, CH₃ -C)。¹³ C-NMR (75 MHz, CDCl₃ ) δ: 150.8 (C-l); 111.0 (C-6); 80.0 (C-3); 72.9 (C- 2); 72.5 (C-4); 62.8 (CH₃ -0); 53.5 (C-5); 26.9, 26.5 (2 CH₃ -C)。 5-疊氮基-5-去氧-2:3-亞異丙基-D-阿拉伯糖(化合物VI)

向(VE/VZ)(820 mg，3.36 mmol，1.0 eq.)於80% (v/v)乙酸水溶液(120 mL)中之溶液中添加甲醛(0.8 mL)，且在室溫下攪拌反應混合物1小時。在減壓下移除溶劑且與甲苯共蒸發以確保乙酸完全排除。獲得粗化合物5-疊氮基-5-去氧-2:3-亞異丙基-D-阿拉伯糖(VI)(682 mg)。無色油狀 Rf (環己烷/乙酸乙酯7:3): 0.56。 IR (cm^-1 ): 3408, 2988, 2936, 2100, 1733, 1440, 1373, 1238, 1213, 1164, 1063, 863。¹ H-NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ: 9.79 (d, 1H, J_1,2 1.2 Hz, H-l); 4.41 (dd, 1H, J_2,3 6.4, J_1,2 1.2 Hz, H-2); 4.04 (dd, 1H, J_2,3 6.4, J_3,4 6.1 Hz, H-3); 3.90 (ddd, 1H, J_4,5b 6.4, J_3,4 6.1, J_4,5a 3.4 Hz, H-4); 3.51 (dd, 1H, J_5a,5b 12.8, J_4,5a 3.4 Hz, H-5a); 3.43 (dd, 1H, J_5a,5b 12.8, J_4,5b 6.4 Hz, H-5b); 1.47 (s, 3H, CH₃ -C); 1.37 (s, 3H, CH₃ -C)。 HRMS (ESI⁺ ): [2M+Na]⁺ (C₁₆ H₂₆ N₆ NaO₈ ⁺ )計算值m/z: 453.1704, 實驗值: 453.1726。 5-疊氮基-5-去氧-D-阿拉伯呋喃糖(化合物VII，Ara-N₃ )

向5-疊氮基-5-去氧-2:3-亞異丙基-D-阿拉伯糖(VI)(100 mg)於CH₂ Cl₂ /H₂ O混合物(20:1，21 mL)中的溶液中添加三氟乙酸(1 mL)且在室溫下攪拌混合物1小時。隨後蒸發溶劑，將粗殘餘物再懸浮於水中且凍乾。二氧化矽急驟管柱層析(二氯甲烷/甲醇92:8)之後，獲得化合物5-疊氮基-5-去氧-D-阿拉伯呋喃糖或Ara-N₃ (VII)(50 mg，58%，自化合物(V)經歷2個步驟)/β變旋異構體之混合物(NMR比率55:45)，其呈無色油狀。根據NMR，純度大於95%。 Rf (二氯甲烷/甲醇92:8): 0.28。 IR (cm^-1 ): 3367, 2106, 1281, 1040。 HRMS (ESI⁺ ): [M+H-N₂ ]⁺ (C5H10NO₄ ⁺ )計算值m/z: 148.0604, 實驗值: 148.0610。變旋異構體α (VIIα)：¹ H-NMR (500 MHz, D₂ O) δ: 5.24 (d, 1H, J_1,2 2.9 Hz, H-l); 4.17 (ddd, 1H, J_3,4 6.4, J4_,5b 5.8, J_4,5a 3.5 Hz, H-4); 4.01 (dd, 1H, J_2,3 4.6, J_1,2 2.9 Hz, H-2); 3.97 (dd, 1H, J_3,4 6.4, J_3,2 4.6 Hz, H-3); 3.64 (dd, 1H, J_5a,5b 13.6, J_4,5a 3.5 Hz, H-5a); 3.44 (dd, 1H, J_5a,5b 13.6, J_4,5b 5.8 Hz, H-5b)。¹³ C-NMR (125 MHz, D₂ O) δ: 101.0 (C-l); 81.3 (C-4); 81.2 (C-2); 76.3 (C- 3); 51.5 (C-5)。變旋異構體β (VIIβ)：¹ H-NMR (500 MHz, D₂ O) δ: 5.28 (br d, 1H, J_1,2 3.1 Hz, H-l); 4.10-4.05 (m, 2H, H-2, H-3); 3.89 (ddd, 1H, J_3,4 7.1, J_4,5b 6.5, J_4,5a 3.5 Hz, H-4); 3.59 (dd, 1H, J_5a,5b 13.3, J_4,5a 3.5 Hz, H-5a); 3.42 (dd, 1H, J_5a,5b 13.3, J_4,5b 6.5 Hz, H- 5b)。¹³ C-NMR (125 MHz, D₂ O) δ: 95.2 (C-l); 79.6 (C-4); 75.8 (C-2); 74.7 (C-3); 52.6 (C-5)。

實例2：Ara-N₃ 對小鼠的活體內治療材料及方法：動物模型 45隻6週齡NMRI雌性裸小鼠。第0天： - 存在於200 μL PBS中的8百萬Panc-1細胞皮下植入右側腹(n=15隻小鼠) - 存在於200 μL PBS中的1千萬海拉細胞皮下植入右側腹(n=15隻小鼠) - 存在於200 μL PBS中的5百萬Cal33細胞皮下植入右側腹(n=15隻小鼠) 臨床追蹤：動物體重及腫瘤體積：一週2-3次。

根據提交給研究部(Ministry of Research)及倫理委員會(Ethics Committee)之動物實驗授權申請來進行分析 Ara-N₃ 治療

對於各種細胞系而言，作為對照(CTL)，3隻小鼠不用Ara-N₃ 治療靜脈內注射(IV) 評估Ara-N₃ 的3種劑量：海拉細胞系及Cal33細胞系 - 累積劑量為20 mg (每隻小鼠每次注射5 mg，2天中的第1天重複注射，歷時8天(4次)) Panc-1細胞系 - 累積劑量為100 mg (每隻小鼠每次注射9 mg，2天中第1天重複注射，歷時21天(11次)) 飲用水海拉細胞系 - 累積劑量為每隻小鼠200 mg：每天25 mg (每天8 mL，3.13 mg/mL)，歷經8天 Cal33細胞系 - 累積劑量為每隻小鼠400 mg：每天50 mg (每天8 mL，6.25 mg/mL)，歷經8天 Panc-1細胞系 - 累積劑量為每隻小鼠200 mg：每天9.5 mg (每天8 mL，1.19 mg/mL)，歷經21天

結果：臨床追蹤將Ara-N₃ 引入飲用水(至多6.25 mg/mL)不改變小鼠的用水量。 Ara-N₃ 於飲用水中治療或藉由靜脈內注射治療均不誘導任何體重減輕。

靜脈內投與20 mg Ara-N₃ 或經口投與200 mg Ara-N₃ 至海拉腫瘤攜帶小鼠所引起的腫瘤體積結果展示於圖1 (a)及(b)中。

靜脈內投與20 mg Ara-N₃ 或經口投與400 mg Ara-N₃ 至Cal33腫瘤攜帶小鼠所引起的腫瘤體積結果展示於圖2 (a)及(b)中。

靜脈內投與100 mg Ara-N₃ 或經口投與200 mg Ara-N₃ 至Panc 1腫瘤攜帶小鼠所引起的腫瘤體積結果展示於圖3 (a)及(b)中。

結論靜脈內注射(i.v.) Ara-N₃ 的治療誘導海拉、PANC-1及Cal33細胞系的腫瘤生長減慢。相較於未治療之對照組，Ara-N₃ 經口(飲用水)療法亦減小腫瘤體積。相較於未治療之對照組，Ara-N₃ 靜脈內療法使海拉、PANC-1及Cal33細胞系的倍增時間延長。

無

圖1 (a)及(b)：海拉(Hela)腫瘤攜帶小鼠在海拉腫瘤植入數日之後，靜脈內投與20 mg Ara-N₃ (a)或經口投與200 mg Ara-N₃ (b)的腫瘤體積(mm³ )(第0天進行植入且第7天開始進行Ara-N₃ 治療)。平均CTL：不用Ara-N₃ 治療。圖2 (a)及(b)：Cal33腫瘤攜帶小鼠在Cal33腫瘤植入數日之後，靜脈內投與20 mg Ara-N₃ (a)或經口投與400 mg Ara-N₃ (b)的腫瘤體積(mm3)(第0天進行植入且第7天開始進行Ara-N₃ 治療)。平均CTL：不用Ara-N₃ 治療。圖3 (a)及(b)：Panc 1腫瘤攜帶小鼠在Panc 1腫瘤植入數日之後，靜脈內投與100 mg AraN₃ (a)或經口投與200 mg Ara-N₃ (b)的腫瘤體積(mm3)(第0天進行植入且第10天開始進行Ara-N₃ 治療)。平均CTL：不用Ara-N₃ 治療。

Claims

一種式(I)化合物，
(I)，其中R為點擊化學的反應性基團，或式(I)化合物的代謝物，其用於治療癌症。
如請求項1所述之化合物，其中R係選自由疊氮基(-N₃ )組成或帶有該疊氮基的基團及由炔基(-C≡C-)組成或帶有該炔基的基團。
如請求項1或2所述之化合物，其中R為該疊氮基(-N₃ )。
如請求項1至3中任一項所述之化合物，其中該式(I)化合物選自由下式之一組成之群：
、
、
、
、
、
、
及
其中R如前述請求項之一中所定義。
如請求項1至2中任一項所述之化合物，其中該式(I)化合物為具有下式的5-疊氮基-5-去氧-D-阿拉伯呋喃糖：
。
如請求項1至5中任一項所述之化合物，其中式(I)化合物之該代謝物選自由以下組成之群：核糖、核糖5-P、核酮糖、核酮糖5-P、L-核酮糖、L-核酮糖5-P、阿拉伯糖醇、L-阿拉伯糖醇、木酮糖、木酮糖-5-P、D-木酮糖、D-木酮糖-5-P、L-木酮糖、D-木酮糖，及木糖醇，該化合物進一步包含疊氮基(N₃ )或炔基。
如請求項1至6中任一項所述之化合物，其中該癌症選自由以下組成之群：直腸癌、結腸直腸癌、胃癌、頭頸癌、甲狀腺癌、子宮頸癌、子宮癌、乳癌、卵巢癌、腦癌、肺癌、皮膚癌、膀胱癌、血液癌、腎癌、肝癌、前列腺癌、多發性骨髓瘤及子宮內膜癌。
一種包含式(I)之至少一種經修飾之單醣化合物或式(I)化合物之代謝物於醫藥學上可接受之載體中的醫藥組合物，其中該式(I)如下：
(I)，其中R為點擊化學的反應性基團。
如請求項8所述之醫藥組合物，其中R係選自由疊氮基(-N₃ )組成或帶有該疊氮基的基團及由炔基(-C≡C-)組成或帶有該炔基的基團。
如請求項8或9所述之醫藥組合物，其中該式(I)化合物係選自由下式之一組成之群：
、
、
、
、
、
、
及
其中R為疊氮基(N₃ )或炔基，R較佳為疊氮基。
如請求項8至10中任一項所述之醫藥組合物，其中該式(I)化合物為具有下式的5-疊氮基-5-去氧-D-阿拉伯呋喃糖：
。
如請求項8至10中任一項所述之醫藥組合物，其用於治療癌症。
如請求項12所述之醫藥組合物，其中該癌症選自由以下組成之群：直腸癌、結腸直腸癌、胃癌、頭頸癌、甲狀腺癌、子宮頸癌、子宮癌、乳癌、卵巢癌、腦癌、肺癌、皮膚癌、膀胱癌、血液癌、腎癌、肝癌、前列腺癌、多發性骨髓瘤及子宮內膜癌。