專利名稱：采用二硫醚降低碳鉑的毒性作用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用二硫醚作為保護(hù)劑，用以降低碳鉑(順-二胺-1，1-環(huán)丁烷二羧基鉑II，CBDCA，JM-8以及NSC 241240)的毒性作用。
碳鉑(今后又稱為“CBDCA”或“CBP”)是廣泛應(yīng)用的抗癌劑，在肺癌、頭頸癌、卵巢癌、食管癌、膀胱癌、睪丸癌以及其它癌癥的治療中，其通常與其他抗癌藥物一起合并使用。碳鉑最重要且最常見的劑量限制毒性是血液毒性。特別地，骨髓抑制作用(骨髓中形成的血元素的抑制)經(jīng)常以血小板減少癥，中性白細(xì)胞減少癥，白細(xì)胞減少癥以及各種形式的貧血表現(xiàn)出來。其它主要碳鉑-誘導(dǎo)的毒性是胃腸道反應(yīng)(引起惡心和嘔吐)。
為了使碳鉑與細(xì)胞中的DNA上的某些核酸序列進(jìn)行反應(yīng)，必須首先使其借助氯化物，相應(yīng)地經(jīng)過部分或完全的環(huán)丁烷(二羧基)(dicarboxylato)(CBDC)配體取代進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化，生成活性的物質(zhì)。一般認(rèn)為氯代和二氯代物質(zhì)可以通過與DNA上的咪唑氮反應(yīng)起到抵抗癌細(xì)胞的作用，這些氯代物質(zhì)被認(rèn)為在體內(nèi)進(jìn)行代謝，生成了活性羥基物質(zhì)。
不同于順鉑的是，碳鉑在體內(nèi)是相對穩(wěn)定的。它的環(huán)丁烷二羧基(CBDC)基團(tuán)使得它對于外來親核取代具有較小的敏感性。對于DNA來說，其比順鉑的活性小。實際上，其通常與其它抗癌藥物一起合并給藥。盡管順鉑引起腎毒性的傾向較小，但它具有較高的骨髓毒性和胃腸道毒性?？梢允紫韧茢喑龅氖菐в谢钚月却鶊F(tuán)的碳鉑應(yīng)與順鉑具有相似的行為，因此可以同樣的方式進(jìn)行進(jìn)一步的代謝。但結(jié)果并非如此受到碳鉑誘導(dǎo)毒性嚴(yán)重不利影響的體細(xì)胞(骨髓細(xì)胞和GI道細(xì)胞)不同于那些受到順鉑誘導(dǎo)毒性嚴(yán)重不利影響的體細(xì)胞(腎細(xì)胞)。因此二者引起毒性的代謝物質(zhì)是不同的。因此尋找一個碳鉑保護(hù)劑成為一個由順鉑所帶來的新的并且獨立的課題。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)具有通式R1-(CH2)n-S-S-(CH2)m-R2(I)二硫醚或其藥學(xué)上可接受的鹽是合適的碳鉑保護(hù)劑，其中R1和R2分別為SO3H或PO3H2；且m和n分別為1，2，3或4。
根據(jù)的當(dāng)?shù)氐膶＠?，本發(fā)明可以不同的方式提交。因此，它包括了二硫醚在制備用于可與碳鉑合并給藥的藥物方面的用途，二者可以同時給藥也可以順序給藥，由此使得二硫醚和碳鉑共存于患者的血液中，從而降低了碳鉑的毒性。其進(jìn)一步包括治療對于碳鉑治療敏感的癌癥的方法，該方法包括在上述的時間給予患者二硫醚。另外本發(fā)明還包括與碳鉑治療合用的用于治療癌癥的藥物，其包括二硫醚。
優(yōu)選的二硫醚是2，2’-二硫雙(乙磺酸)鈉，這里縮寫為dimesna。
對于那些可用由給予碳鉑構(gòu)成的或包含給予碳鉑的治療方法進(jìn)行治療的癌癥來說，本發(fā)明是非常有用的，尤其是對于前述提到的那些癌癥。
本發(fā)明還包括適合給予癌癥患者的組合物，該組合物包含碳鉑及如上所定義的二硫醚。特別是以無菌注射水溶液形式存在的二硫醚，其pH為2至6。
本發(fā)明中所采用的典型的碳鉑配方為溶液。為了進(jìn)行碳鉑配方，可以采取任何合適的或常規(guī)的形式。配方的類型當(dāng)然要取決于給藥途徑，通常為非腸道給藥，尤其是靜脈給藥，優(yōu)選的是注射。優(yōu)選的溶劑是水溶性的，因為碳鉑的水溶解度為14mg/ml。配方的濃度常為0.05mg/ml至碳鉑的最大溶解度。其還可以含有甘露糖醇作為保護(hù)劑，其也可以含有其它賦形劑和/或稀釋劑。
碳鉑配方通常的pH為2至6，中性pH7并不優(yōu)選。包括鹽酸的任何藥學(xué)上可以接受的酸均可用來調(diào)節(jié)pH。然而，不含加入的氯離子或至少不含來自加入的氯化鈉的氯離子的配方具有更好的穩(wěn)定性。相反，順鉑更適合于在含有氯離子的溶液中進(jìn)行配方，例如用于注射的等滲或高滲生理鹽水。
二硫醚保護(hù)劑與碳鉑分開配制。對于口服給藥來說，其可配制成片劑，膠囊，丸劑，膠體懸浮液或溶液，或其它便于患者攝入的形式。對于非腸道給藥來說，較優(yōu)選的是配成上述的無菌注射水溶液?？诜?或非腸道配方可以水溶液的形式儲存，或以適合用水或其它溶劑再生的冷凍干燥粉末的形式儲存。
下文中，將主要用2，2’-二硫雙(乙磺酸)二鈉鹽(dimesna)來討論二硫醚，但是本領(lǐng)域內(nèi)的專家可以很容易地利用本發(fā)明的原則擴(kuò)展到其它具有式(I)的二硫醚，尤其是具有式(I)的以鈉鹽形式存在的化合物，其中的m和n為1至3。
優(yōu)選的二硫醚是磺酸鹽，尤其是它們的二鈉鹽，但也包括磺酸鹽的單鈉鹽，單鉀鹽，鈉鉀鹽，二鉀鹽，鈣鹽和鎂鹽。進(jìn)一步地，由于二硫基團(tuán)必然提供一個活性的親核部位，以終止活性碳鉑的反應(yīng)，并且磺酸基團(tuán)授予分子水溶性，接著，磺酸鹽基團(tuán)可以被磷酸鹽取代，因此2，2’-二硫雙(乙磷酸)二鈉鹽和四鈉鹽也是本發(fā)明中較優(yōu)選的二硫醚。
對于二硫醚配方來說，優(yōu)選的溶劑是水溶性的，因為二硫醚也是水溶性的，例如對于dimesna來說，其最大的溶解度可達(dá)300mg/ml。二硫醚的濃度通常為1mg/ml至最大溶解度。原則上，高劑量的二硫醚是有用的，例如高達(dá)500mg/ml，當(dāng)然會產(chǎn)生溶解度的問題。配方中可以含有賦形劑和/或稀釋劑。
碳鉑/二硫醚組合物可以給予人類或非人類患者，用來治療各種癌癥，正如在描述碳鉑的效力時所述的。它既可以“單藥治療”(碳鉑作為唯一的細(xì)胞毒或抗腫瘤藥物)，也可以與其它的細(xì)胞毒，抗腫瘤或化療藥物合用。
典型的可將碳鉑和二硫醚的制劑配制為含有單一劑量的無菌靜脈注射液，二者也可經(jīng)口服給藥。
優(yōu)選的是在服用碳鉑前，服用二硫醚，特別是在5分鐘至1小時前服用。例如在15-30分鐘前服用是非常有效的。在合并服用碳鉑和二硫醚時，需要調(diào)節(jié)間隔時間和/或劑量。治療的目標(biāo)是在碳鉑的毒性代謝時，使二硫醚的體內(nèi)濃度達(dá)到峰值。盡管碳鉑在體內(nèi)反應(yīng)緩慢地生成活性親電片段，該片段最終導(dǎo)致對某些細(xì)胞的傷害，特別是骨髓和GI道細(xì)胞，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在服用碳鉑前至少應(yīng)該服用大比例劑量的二硫醚，盡管有時在碳鉑給藥后服用小比例劑量的二硫醚有助于對抗碳鉑在體內(nèi)緩慢生成的或持續(xù)作用的活性親電片段。碳鉑在體內(nèi)有相對長的半衰期，添加額外劑量的保護(hù)劑的需要性和必要性取決于通過對病人鉑排泄的仔細(xì)監(jiān)視估計出來的該藥物在體內(nèi)的排除率。
本發(fā)明包括如下給藥的可能性，即給予至少一部分以組合物形式存在的二硫醚，該組合物包含碳鉑和二硫醚成分，其優(yōu)選的是以pH2-6的水溶液形式存在。該組合物的特性見上述單個成分的描述。
碳鉑可以以任何常規(guī)的劑量來給藥。也可超過常規(guī)劑量來服用碳鉑，但通常是由于毒性而限制了服用的劑量，而本發(fā)明可以減緩該毒性。碳鉑的劑量通常是在0.3-45mg/kg體重(相應(yīng)的二硫醚的劑量將是20-2500mg/kg體重，大致是與碳鉑的劑量成比例增加)。就體表面積而言，建議其范圍是100-1000mg/m2的碳鉑至1000-40000mg/m2的二硫醚。
由于保護(hù)劑的毒性很低(所有通式I的二硫醚的非腸道和口服給藥的LD50一般都高于常規(guī)的片劑鹽類，并且所有的二硫醚都經(jīng)尿迅速排除)，因此可以經(jīng)口服或非腸道途徑大量服用保護(hù)劑，從而提供穩(wěn)定和安全的保護(hù)，以對抗任何殘余的碳鉑毒性。因而，在臨床應(yīng)用上典型的二硫醚對碳鉑的重量比例是6∶1至1000∶1，特別是25∶1至700∶1。
下列非限定性的實施例將說明本發(fā)明。所用的小瓶指“琥珀色小瓶”，其用來使碳鉑避光。盡管實施例1至4中涉及了碳鉑和二硫醚在一起，但優(yōu)選的還是將它們分別配制，使碳鉑保持在酸性pH范圍內(nèi)，同時每種活性成分的濃度保持在實施例溶液中所指出的水平上。實施例1(a)2，2’-二硫雙(乙磺酸)鹽(dimesna)的制備按照L.Lamaire以及M.Reiger在有機(jī)化學(xué)雜志.26，1330-1(1961)中所述的方法，在水中用等摩爾量的碘對2-巰基乙磺酸鹽進(jìn)行氧化，可以制備2，2’-二硫雙(乙磺酸)二鈉(dimesna)。相同地，可以制備具式(I)二硫醚的其它磺酸鹽和磷酸鹽。(b)dimesna的穩(wěn)定性將50mg所得到的dimesna溶于1ml水中，用1N鹽酸的水溶液調(diào)pH至1.5，2.0，3.0，4.0，5.0和6.0，或用1N氫氧化鈉的水溶液調(diào)pH至8.0和9.0。室溫下攪拌24小時，減壓除去水，將殘渣溶于光譜純的D2O中。質(zhì)子NMR光譜僅給出相應(yīng)于起始物質(zhì)的峰。將pH1.5的溶液加熱到100℃用10分鐘，其質(zhì)子NMR光譜沒有變化。這一結(jié)果表明，dimesna在pH1.5-9.0的水溶液中是穩(wěn)定的。(c)制備碳鉑和dimesna的無菌溶液將純鹽酸(99.999％)加到無菌可注射的Lactated Ringer’s(LR)溶液(美國藥典級)中，其pH在2.0至6.0這個范圍內(nèi)。按照每ml上述LR溶液1mg純碳鉑的量加入碳鉑，室溫并于黑暗中攪拌(1500-2500rpm)60-90分鐘，使之完全溶解。然后按照每ml溶液15mgdimesna的量加入dimesna，攪拌混合物直至其完全溶解。進(jìn)一步加入純鹽酸使最終的pH在2.0至6.0這個范圍內(nèi)。溶液經(jīng)0.2微米無菌濾膜(得自VWR Scientific)過濾進(jìn)行無菌處理，并儲存于無菌注射小瓶中。每個小瓶的每ml溶液中大約含有0.9mg碳鉑和14.3mgdimesna。實施例2向每mlLR無菌注射水溶液(USP級)中加入15mg dimesna/ml溶液。室溫下攪拌5-10分鐘(1500-2500rpm)，使之完全溶解。加入純鹽酸(99.999％)使溶液的pH在2.0至6.0這個范圍內(nèi)。按照、每mL dimesna溶液1mg純碳鉑(98％)的量加入碳鉑，混合物在黑暗中攪拌直至完全溶解。其余的步驟同實施例1(c)，得到組成基本相同的溶液。每個小瓶的每ml溶液中大約含有1.0mg碳鉑和14.3mgdimesna。實施例3重復(fù)實施例1(c)的步驟。除了采用0.5mg/ml的碳鉑和30mg/mldimesna。每個小瓶的每ml注射溶液中大約含有0.5mg碳鉑和12.9mgdimesna。實施例4重復(fù)實施例1(c)的步驟。除了將純甘露糖醇(99％+的純度，來自Aldrich Chemical Company)溶于LR溶液中，得到1.0％w/v濃度的甘露糖醇，并采用30mg/ml dimesna。每個小瓶的每ml注射溶液中大約含有1.0mg碳鉑和12.9mg dimesna。實施例5用Dimesna降低碳鉑毒性實驗的目的是為了測試在成年小獵兔犬身上，dimesna降低碳鉑毒性的效果。在給予或不給予dimesna的情況下，在不同的碳鉑劑量下測試毒性作用。所用的碳鉑是來自“Paralatin”小瓶(Bristol MyersSquibb)的水溶液，通過在5-10分鐘內(nèi)慢滴進(jìn)行靜脈注射。將冷凍干燥的dimesna在水中重組，并于給予碳鉑30分鐘前進(jìn)行靜脈注射。
表1給出了實驗中所用的劑量方案，每組兩只動物，一只雄性，一只雌性。表1
給藥后密切觀察動物，30天后使之安樂死用于組織解剖。將下列組織進(jìn)行整理，加工并制成染色的載玻片胸腺，心臟，肺，胃，十二指腸，空腸，結(jié)腸，胰腺，肝臟，腎臟，膀胱，睪丸，卵巢，脾臟，腸系膜以及下頜骨淋巴結(jié)，骨髓，坐骨神經(jīng)以及所有的顯著損傷。發(fā)現(xiàn)的損傷按嚴(yán)重程度分為1-5級。結(jié)果來自對照組1接受了僅45mg/kg碳鉑的兩只狗以及來自對照組3的雌性狗(僅接受了30mg/kg碳鉑)均在30天前死亡或因其處于瀕死狀態(tài)而犧牲。其它來自對照組3，5和7的大多數(shù)狗均顯示出中等到嚴(yán)重程度的股骨骨髓細(xì)胞衰竭現(xiàn)象，中等到嚴(yán)重程度的胸腺淋巴樣的衰竭現(xiàn)象以及其它顯微鏡下可見的損傷，特別是胃腸道的損傷。來自接受了dismesna處理的2，4，6和8組的狗在實驗期內(nèi)全部存活。來自2，4，6和8組的狗沒有顯示出股骨骨髓細(xì)胞衰竭現(xiàn)象或胸腺淋巴樣的衰竭現(xiàn)象。來自組2的實質(zhì)上接受了致死劑量的碳鉑狗，不但存活而且僅顯示出很輕微的淋巴樣的衰竭現(xiàn)象，并沒有明顯的骨髓細(xì)胞衰竭現(xiàn)象。僅接受了dimesna處理的對照組9的狗沒有生理變化。
權(quán)利要求
1.具有通式R1-(CH2)n-S-S-(CH2)m-R2(I)，其中R1和R2分別為SO3H或PO3H2；且m和n分別為1，2，3或4；或其藥學(xué)上可接受的鹽在制備用于與碳鉑合并給藥(其可以同時給藥也可以順序給藥)的藥物方面的用途，由此使得二硫醚和碳鉑共存于患者的血液中，其中的二硫醚用于降低碳鉑的毒性。
2.權(quán)利要求1中所述的用途，其中的二硫醚先于碳鉑給予患者。
3.權(quán)利要求2中所述的用途，其中的二硫醚先于碳鉑5分鐘至1小時給予患者。
4.權(quán)利要求1，2或3中所述的用途，其中的二硫醚和碳鉑均通過靜脈或通過口服給藥。
5.權(quán)利要求1，2，3或4中所述的用途，其中的二硫醚和碳鉑的給藥重量比為25∶1至700∶1。
6.權(quán)利要求1，2，3，4中或5所述的用途，其中的二硫醚為以鈉鹽的形式存在的具有通式(I)的化合物，其中的m和n為1至3。
7.權(quán)利要求6中所述的用途，其中的二硫醚為dimesna，其是二鈉鹽形式的通式(I)化合物，其中的m和n為2，且R1和R2為SO3H。
8.權(quán)利要求7中所述的用途，其中的dimesna在給予碳鉑15至30分鐘前給藥。
9.適合給予癌癥患者的組合物，該組合物包含碳鉑及如權(quán)利要求1，6或7中所定義的二硫醚。
10.權(quán)利要求9中所述的組合物，其以pH2至6的無菌注射水溶液或懸浮液的形式存在。
11.權(quán)利要求10中所述的組合物，其中的二硫醚與碳鉑的重量比為25∶1至700∶1。
12.權(quán)利要求9，10或11中所述的組合物在癌癥治療方面的用途。
全文摘要
為了降低碳鉑的毒性作用,特別是骨髓抑制和嘔吐作用,將具有式(Ⅰ)的R
文檔編號A61K31/555GK1230887SQ9719813
公開日1999年10月6日 申請日期1997年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月23日
發(fā)明者F·H·豪希爾, K·哈里達(dá)斯, D·G·萊迪, P·希薩拉姆魯, D·姆拉里 申請人:比奧紐默里克藥物公司