專利名稱：一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的遞藥系統(tǒng) 果膠一種多糖，由半乳糖醛酸直鏈構成
瓜爾膠一種非離子多糖主要由半乳糖和甘露糖聚合而成；屬于天然半乳甘露聚糖，它以聚甘露糖為分子主鏈，D-吡喃甘露糖單元之間以β(1-4)苷鍵連接。而D-吡喃半乳糖則以α(1-6)鍵連接在聚甘露糖主鏈上。瓜爾膠中甘露糖與半乳糖單元之摩爾比為2∶1。
刺槐豆膠為無色、無味的植物胚乳精制多糖，主要含有甘露糖及半乳搪，重均分子量為30萬道爾頓。
目前已知果膠、瓜兒膠、刺槐豆膠等含有半乳糖單糖的天然膠具有調節(jié)腸道菌群、降血脂的作用，該作用未在制藥領域中得到應用。
蘆薈多糖、枸杞子多糖及大黃多糖富含半乳糖，具有明顯的免疫調節(jié)作用，該作用也未在制藥領域中得到應用。

具體實施例方式 下面將描述本發(fā)明所涉及前體藥的制備方法，該前體藥的結腸釋藥特性以及對1，2-二甲肼(DMH)和右旋葡聚糖酐鈉(DSS)誘導的小鼠結腸癌的藥理實驗結果來說明5-FU前體藥在制藥及其遞藥中的新用途，但本發(fā)明并不局限于下述實施例。
結腸癌靶向治療藥物的制備方法是 將含有半乳糖的天然膠經過堿(pH＝9-10)與酸(pH＝3-5)水解后，醇沉、透析、獲得目的分子量的含有半乳糖單糖的天然膠； 含有半乳糖單糖的多糖如蘆薈多糖、枸杞子多糖和大黃多糖等提取方式為將蘆薈、枸杞子等粉碎，乙醇回流去除脂溶性成分后，熱水提取、乙醇沉淀、透析、凝膠層析等方法分離純化而得到105～107Da多糖組分；在提取過程中，經HPLC進行純度分析，紫外和紅外光譜定性鑒定，硫酸-苯酚法和硫酸-咔唑法分別測定糖含量與糖醛酸含量，層析技術與氣相色譜法測定不同分子量組分多糖的單糖組成及單糖的組成比。
將上述多糖(包括天然膠)與5-FU連接；連接方式可以采用將多糖(包括天然膠)乙酰化后，在不同條件下與5-FU連接，如實施例1；也可以先將5-FU乙?；?，在不同條件下與多糖(包括天然膠)連接，如實施例2、3。該方法包括將5-FU衍生化與多糖中的羥基成酯或成醚或者將多糖衍生化與5-FU的-NH2連接。所述酯化是通過酰氯法或者DCC法進行的，成醚是通過分子間脫水進行的，成酰胺是通過酰氯的氨解得到的。
按上述工藝操作具體實施例如下 實施例1 將1.2g果膠加入融化的52.5g(0.56mmol)氯乙酸中，70℃恒溫下，攪拌溶解，加入35ml醋酐，70℃恒溫攪拌3h后，將反應液倒入大量冰水中，析出黃色膠狀沉淀，分別用水和乙醇依次充分洗滌，濾集沉淀，40℃下真空干燥24h，得到灰黃色氯乙酰果膠粉末。
稱取0.38g氯乙酰果膠加入20ml DMSO中，60℃攪拌至溶解，后將5-FU0.65g和三乙胺的混合物加入上述溶液中，60℃恒溫攪拌24h后，將反應液倒入100ml無水乙醇∶乙醚(1∶1)中，產生絮狀沉淀，充分靜置，抽濾，用無水乙醇充分洗滌，40℃下真空干燥24h，得果膠-5-FU淡黃色沉淀。

實施例2 將3.92g 5-FU和3.65g KOH溶于22mL水中，滴12mL含3.30g氯乙酸的水溶液，維持pH 10.0回流2h，加入濃HCl酸化，得淺棕色沉淀，反復重結晶，得白色固體2.26g，產率40％。
取0.5g刺槐豆膠溶于20mLDMSO中，加DCC 0.25g和DMAP 15mg，再加入5-FU-1-乙酸0.5g，40℃攪拌24h，反應結束后，反應物傾入乙醇中，膠狀物析出，過濾，甲醇淋洗，真空干燥，得到產物。

實施例3 稱取5-FU 1.0g溶于20ml吡啶中，攪拌使充分溶解，冰水浴降溫至0℃。2ml TCF逐滴緩緩加入上述5-FU吡啶溶液中，持續(xù)30min，攪拌反應1h，撤除冰水浴，升溫至室溫反應2h，加熱至40℃反應30min，減壓除去未反應的光氣和吡啶，得到棕色固體產物氯甲酰5-FU。以四氫呋喃淋洗反應產物，抽濾，真空干燥6h。
稱1g瓜爾膠溶于DMSO 20ml，加入5ml吡啶，攪拌、加熱至40℃，使之充分溶解，加入氯甲酰5-FU，攪拌，室溫反應24h，40℃反應16h。反應產物以過量無水乙醇∶乙醚(1∶1)沉淀、抽濾。以DMSO溶解，以無水乙醇∶乙醚(1∶1)沉淀、抽濾，重復兩次，得棕色固體終產物果膠-CH2-CO-5-FU，真空干燥24h。

實施例4 將丙二酸5g、芐醇3g，甲苯20ml及TsOH(100mg)混勻后充分攪拌，加熱至120℃并用分水器回流除水1h。將殘余物溶于乙酸乙酯(60ml)后，以飽和氯化鈉(15ml×3)洗滌，再以1MNaOH(30ml)與飽和碳酸氫鈉(10ml×2)依次提取乙酸乙酯層。合并水層后，加入氯仿20ml，攪拌下滴加濃鹽酸至水層無混濁為止。分出氯仿層，水層再以氯仿(10ml×2)提取，合并氯仿提取液，水(10ml×2)洗后，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得到2.3g黃色油狀物質丙二酸單芐酯(1)。
將0.78g 5-FU加入5ml六甲基硅烷胺中，升溫至145℃，緩慢滴加三甲基氯硅烷，攪拌回流4h后，蒸出過量的六甲基硅烷胺，得無色透明2，4-二(三甲硅氧基)-5-氟尿嘧啶待用。
將產物丙二酸單芐酯(1)2.3g加入二氯亞砜8ml。60℃攪拌回流3h后，減壓蒸出過量的二氯亞砜，得到2-芐氧羰基乙酰氯，用無水乙腈8ml溶解后，在N2保護下加入上述2，4-二(三甲硅氧基)-5-氟尿嘧啶中，并加入三乙胺1.68ml，75℃回流4h，減壓蒸去溶劑后，得淡棕色固體，甲苯重結晶兩次，得0.7g白色固體3-(5’-氟-3’H-2’4’-嘧啶二酮)-3-氧代-丙酸芐酯(2)。將此化合物(2)0.7g溶于無水THF中，加入10％Pd-C，室溫攪拌常壓通氫24h后，過濾、減壓濃縮得0.5g白色固體3-(5’-氟-3’H-2’4’-嘧啶二酮)-3-氧代丙酸(3)。
取0.58蘆薈多糖溶于20mL DMSO中，加DCC 0.25g和DMAP 15mg，再加入化合物(3)2.5g，35℃攪拌48h，反應結束后，反應物傾入乙醇中，膠狀物析出，過濾，甲醇淋洗，真空干燥。

其它二酸類連接方法同上，只是將丙二酸(-COCH2CO-)改為丁二酸酐-CO(CH2)2CO-、戊二酸-CO(CH2)3CO-、己二酸-CO(CH2)4CO-等。
實施例5 將丙二酸5g、芐醇3g，甲苯20ml及TsOH(100mg)混勻后充分攪拌，加熱至120℃并用分水器回流除水1h。將殘余物溶于乙酸乙酯(60ml)后，以飽和氯化鈉(15ml×3)洗滌，再以1MNaOH(30ml)與飽和碳酸氫鈉(10ml×2)依次提取乙酸乙酯層。合并水層后，加入氯仿20ml，攪拌下滴加濃鹽酸至水層無混濁為止。分出氯仿層，水層再以氯仿(10ml×2)提取，合并氯仿提取液，水(10ml×2)洗后，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得到2.3g黃色油狀物質丙二酸單芐酯(1)。
將0.78g 5-FU加入5ml六甲基硅烷胺中，升溫至145℃，緩慢滴加三甲基氯硅烷，攪拌回流4h后，蒸出過量的六甲基硅烷胺，得無色透明2，4-二(三甲硅氧基)-5-氟尿嘧啶待用。
將產物丙二酸單芐酯(1)2.3g加入二氯亞砜8ml。60℃攪拌回流3h后，減壓蒸出過量的二氯亞砜，得到2-芐氧羰基乙酰氯，用無水乙腈8ml溶解后，在N2保護下加入上述2，4-二(三甲硅氧基)-5-氟尿嘧啶中，并加入三乙胺1.68ml，75℃回流4h，減壓蒸去溶劑后，得淡棕色固體，甲苯重結晶兩次，得0.7g白色固體3-(5’-氟-3’H-2’4’-嘧啶二酮)-3-氧代-丙酸芐酯(2)。
將化合物(2)0.7g溶于無水THF中，加入10％Pd-C，室溫攪拌常壓通氫24h后，過濾、減壓濃縮得0.5g白色固體3-(5’-氟-3’H-2’4’-嘧啶二酮)-3-氧代丙酸(3)。
取0.6g枸杞子多糖溶于20mL DMSO中，加DCC 0.25g和DMAP 15mg，再加入化合物(3)2.5g，35℃攪拌48h，反應結束后，反應物傾入乙醇中，膠狀物析出，過濾，甲醇淋洗，真空干燥。

其它二酸類連接方法同上，只是將丙二酸(-COCH2CO-)改為丁二酸酐-CO(CH2)2CO-、戊二酸-CO(CH2)3CO-、己二酸-CO(CH2)4CO-等。
實施例6 將丙二酸5g、芐醇3g，甲苯20ml及TsOH(100mg)混勻后充分攪拌，加熱至120℃并用分水器回流除水1h。將殘余物溶于乙酸乙酯(60ml)后，以飽和氯化鈉(15ml×3)洗滌，再以1M NaOH(30ml)與飽和碳酸氫鈉(10ml×2)依次提取乙酸乙酯層。合并水層后，加入氯仿20ml，攪拌下滴加濃鹽酸至水層無混濁為止。分出氯仿層，水層再以氯仿(10ml×2)提取，合并氯仿提取液，水(10ml×2)洗后，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得到2.3g黃色油狀物質丙二酸單芐酯(1)。
將0.808 5-FU加入5ml六甲基硅烷胺中，升溫至147℃，緩慢滴加三甲基氯硅烷，攪拌回流4h后，蒸出過量的六甲基硅烷胺，得無色透明2，4-二(三甲硅氧基)-5-氟尿嘧啶待用。
將產物丙二酸單芐酯(1)2.38加入二氯亞砜8ml。60℃攪拌回流3h后，減壓蒸出過量的二氯亞砜，得到2-芐氧羰基乙酰氯，用無水乙腈8ml溶解后，在N2保護下加入上述2，4-二(三甲硅氧基)-5-氟尿嘧啶中，并加入三乙胺1.68ml，75℃回流4h，減壓蒸去溶劑后，得淡棕色固體，甲苯重結晶兩次，得0.7g白色固體3-(5’-氟-3’H-2’4’-嘧啶二酮)-3-氧代-丙酸芐酯(2)。
將此化合物(2)0.65g溶于無水THF中，加入10％Pd-C，室溫攪拌常壓通氫24h后，過濾、減壓濃縮得0.5g白色固體3-(5’-氟-3’H-2’4’-嘧啶二酮)-3-氧代丙酸(3)。
取0.90g大黃多糖溶于20mL DMSO中，加DCC 0.25g和DMAP 15mg，再加入化合物(3)2.5g，35℃攪拌48h，反應結束后，反應物傾入乙醇中，膠狀物析出，過濾，甲醇淋洗，真空干燥。

其它二酸類連接方法同上，只是將丙二酸(-COCH2CO-)改為丁二酸酐-CO(CH2)2CO-、戊二酸-CO(CH2)3CO-、己二酸-CO(CH2)4CO-等。
本發(fā)明不僅限于說明書中所列舉的實施例，而且還包括權利要求書中所述的內容。本發(fā)明的藥物劑型可以是片劑、膠囊劑，供口服。
5-FU前體藥的藥代動力學特性 5-FU給大鼠口服后，主要分布在胃、小腸近端粘膜中，小腸遠端、回盲部、結腸粘膜中分布較少。5-FU前體藥口服后在大鼠胃、小腸近端粘膜中未檢測到游離的5-FU，但可在回盲部和結腸中測得。表明5-FU前體藥主要在回腸和結腸釋放，具有結腸靶向作用。
表1大鼠口服5-FU(22.5mg/kg)后在胃腸道不同部位的分布(n＝6，

) ---表示未檢測到 表2大鼠口服5-FU前體藥后5-FU在胃腸道不同部位的分布(n＝6，

) ---表示未檢測到 5-FU前體藥的毒副作用 采用7.5，22.5，67.5mg/kg/d 5-FU和5-FU前體藥分別灌胃給予正常小鼠，一次給藥未見明顯的毒副作用。連續(xù)7天給藥結果如表3，結果顯示5-FU前體藥的毒性明顯降低。
表3.5-FU和5-FU前體藥對正常小鼠存活率的影響(n＝10) 5-FU前體藥治療結腸癌的作用 5-FU對1，2-二甲肼(DMH)和右旋葡聚糖酐鈉(DSS)誘導的小鼠結腸癌具有良好的治療作用，但也具有眾所周知的免疫抑制和血液系統(tǒng)副作用；采用5-FU前體藥治療，不僅明顯提高療效，5-FU用量減小，而且減少了5-FU引起的毒副作用。采用5-FU前體藥和5-FU治療小鼠結腸癌，1次/天，共7天，為一個療程，間隔7天后，再進行另一個療程。如表4所示，5-FU前體藥可明顯降低小鼠死亡率，減少瘤重，5-FU前體藥的劑量為5-FU的1/3時，其治療作用相當于5-FU的治療作用。5-FU前體藥的劑量與5-FU相當時，則小鼠全體存活，腫瘤明顯減小。說明5-FU前體藥治療結腸癌的作用明顯優(yōu)于5-FU。體外實驗結果表明，5-FU抑制COLO-205細胞增殖的IC50為3.2×106M，抑制HT-29細胞增殖的IC50為1.3×105M。而5-FU前體藥對于相應細胞株則未見明顯抑制作用。
表4 5-FU前體藥對DMH-DSS誘導的小鼠結腸癌的治療作用(n＝10，

)
權利要求
1、一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是它用多糖與5-FU以不同橋連基連接得到的結腸癌靶向治療前體藥物，其化合物表達式如下所示
2、根據權利要求1所述的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是所述的化合物中的多糖是含半乳糖的多糖。
3、根據權利要求2所述的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是所述的含半乳糖的多糖包含有天然膠。
4、根據權利要求3所述的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是所述的天然膠包括果膠、瓜兒膠、刺槐豆膠。
5、根據權利要求3所述的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是所述的含半乳糖的多糖包括蘆薈多糖、枸杞子多糖及大黃多糖。
6、根據權利要求1所述的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是所述的化合物是多糖-R-5-FU，其中的R可用以下官能團替代
R＝-CH2-，-CO-，-COCH2-，-CO(CH2)nCO-，其中n＝1、2、3、4。
7、根據權利要求4所述的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是所述的果膠、瓜兒膠、刺槐豆膠經過堿pH＝9-10與酸pH＝3-5水解后，醇沉、透析、獲得目的分子量的含有半乳糖單糖的天然膠與5-FU連接。
8、根據權利要求4所述的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是所述的蘆薈多糖、枸杞子多糖及大黃多糖提取方式為將蘆薈、枸杞子及大黃粉碎，乙醇回流去除脂溶性成分后，熱水提取、乙醇沉淀、透析、凝膠層析方法分離純化而得到105～107Da多糖組分；在提取過程中，經HPLC進行純度分析，紫外和紅外光譜定性鑒定，硫酸-苯酚法和硫酸-咔唑法分別測定糖含量與糖醛酸含量，層析技術與氣相色譜法測定不同分子量組分多糖的單糖組成及單糖的組成比。
9、根據權利要求1所述的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是所述的藥物化合物的合成方法是將5-FU衍生化與多糖中的羥基成酯或成醚或者將多糖衍生化與5-FU的-NH2成酰胺進行連接。
10、據權利要求8所述的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是所述的成酯是通過酰氯法或者DCC法進行的，成醚是通過分子間脫水進行的，成酰胺是通過酰氯的氨解得到的。
全文摘要
本發(fā)明涉及結腸癌治療藥物及其制備方法，主要是關于抗癌藥物5－氟尿嘧啶(5－FU)與含半乳糖的多糖合成的一種結腸癌靶向治療前體藥物及制備方法，其特征是它用多糖與5－FU以不同橋連基連接得到的結腸癌靶向治療前體藥物；所述的化合物中的多糖是含半乳糖的多糖；所述的含半乳糖的多糖包含有天然膠。5－FU前體藥首先將5－FU靶向到結腸，然后通過結腸癌高表達的galectin－3識別5－FU－半乳糖，實現(xiàn)結腸定位釋放，結腸癌靶向治療；該藥物能提高5－FU的選擇性，提高療效，減少不良反應。
文檔編號A61K31/513GK101024085SQ20061009391
公開日2007年8月29日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權日2006年2月23日
發(fā)明者梅其炳, 王慶偉, 劉莉, 譚忠強, 馮娟, 劉雪英, 李宇華 申請人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學