多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了一類烏苯美司分子伴侶多靶點(diǎn)抗腫瘤藥物的設(shè)計(jì)、合成及活性研究。更具體的說(shuō)，本發(fā)明提供了結(jié)構(gòu)通式(I)所示的化合物（其中R的定義見(jiàn)說(shuō)明書），該類衍生物是由氨肽酶(APN)抑制劑烏苯美司與某些已上市的抗腫瘤藥物通過(guò)酯鍵連接而得到的一類多靶點(diǎn)化合物，適合作為抗腫瘤藥物用于治療各種惡性腫瘤，尤其適用于治療各種實(shí)體瘤。
【專利說(shuō)明】多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物及其制備方法和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及藥物化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物及其制備方法，以及這些化合物的醫(yī)藥用途，特別是作為抗腫瘤(尤其是實(shí)體瘤)藥物的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]氨肽酶N (APN/⑶13)是一種II型跨膜鋅離子依賴性金屬蛋白酶，屬于Ml家族的Gluzincins亞族，以同源二聚體糖蛋白的形式結(jié)合于細(xì)胞膜(NucleicAcids Res.，1999，27(1):325-331)。APN在多種組織的細(xì)胞表面都有表達(dá)，例如中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸細(xì)胞、滑膜液成纖維細(xì)胞、活化的內(nèi)皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、腸粘膜上皮細(xì)胞、胎盤、骨髓始祖細(xì)胞、單核細(xì)胞、破骨細(xì)胞等，尤其在腎臟和腸刷狀緣細(xì)胞大量富集Qiaema.f 2003, ￥仞..必K價(jià))。此外，相比較于正常細(xì)胞，APN在多種腫瘤細(xì)胞如黑色素瘤、卵巢癌、前列腺癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、乳腺癌、肺癌等細(xì)胞表面高水平表達(dá)。
[0003]近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，APN是一種多功能蛋白質(zhì)，同時(shí)扮演著蛋白水解酶、病毒受體、細(xì)胞膜表面信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子等角色，并與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移以及新生血管的生成有著密切的關(guān)系。最近研究表明，腫瘤細(xì)胞表面的CD13改變周圍組織微環(huán)境，在腫瘤的侵襲和新生血管生成中發(fā)揮著重要作用(PNAS 2012，109,1637-1642)。此外，Haraguchi等研究表明，⑶13是肝癌干細(xì)胞的表面標(biāo)志物，與肝癌干細(xì)胞的生存有著重大關(guān)系(/C/i/7 Invest2010，120, 3326-3339 ).眾所周知，腫瘤干細(xì)胞是導(dǎo)致腫瘤化療耐藥、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的罪魁禍?zhǔn)?。因此，CD13抑制劑烏苯美司能夠阻斷腫瘤干細(xì)胞的作用，但本身幾乎沒(méi)有抑制腫瘤細(xì)胞增殖的能力。因而烏苯美司與其它細(xì)胞毒類抗腫瘤藥聯(lián)合應(yīng)用會(huì)大大提高其療效，更重要的是會(huì)阻止腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。
[0004]烏苯美司(Ubenimex, Bestatin)是從網(wǎng)狀撤攬鏈霉 1MiStreptomycesο I Ivoret I cull)培養(yǎng)液中發(fā)現(xiàn)的一種二肽結(jié)構(gòu)化合物，于1987年在日本上市作為免疫增強(qiáng)劑用于白血病的治療；烏苯美司于1998年在國(guó)內(nèi)上市，商品名百士欣。Bestatin是具有靶向抗癌作用的免疫增強(qiáng)劑，具有雙重機(jī)制。Bestatin對(duì)APN的抑制活性研究報(bào)道廣泛，對(duì)⑶13抑制作用的IC5tl在2.5-16.9 μ M之間。體外研究表明，Bestatin可抑制小鼠黑色瘤高轉(zhuǎn)移株B16BL6侵襲；也能夠抑制HUVECs形成管腔結(jié)構(gòu){Cancer let, 2004’ 216(1):35-42)。在小鼠移植瘤實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，Bestatin可以抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和腫瘤誘發(fā)的血管生成{Bi。.Pharm，Bull.，1996，19(1):6-10);在臨床上，Bestatin可配合化療、放療及聯(lián)合應(yīng)用于白血病、多發(fā)性骨髓瘤、骨髓增生異常綜合癥，以及其他實(shí)體瘤等疾病。但對(duì)其協(xié)同作用的機(jī)理并不清楚。
[0005]最近研究表明，在小鼠肝癌移植瘤實(shí)驗(yàn)中，比較單獨(dú)使用烏苯美司，5-氟尿嘧啶和聯(lián)合使用兩種藥物結(jié)果發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合組表現(xiàn)出了極高的抑瘤活性。此外，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將經(jīng)過(guò)5-氟尿嘧啶治療的小鼠體內(nèi)肝細(xì)胞移植到另一只小鼠上，分別比較加烏苯美司組與不加烏苯美司組腫瘤復(fù)發(fā)情況。結(jié)果顯示，加烏苯美司治療組腫瘤不再?gòu)?fù)發(fā)，不加烏苯美司組出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)現(xiàn)象。這一研究結(jié)果為烏苯美司與5-氟尿嘧啶及其他化療藥物的聯(lián)合應(yīng)用提供了很好的實(shí)驗(yàn)證據(jù)C/ Clin Invest 2010, 120，於。也證實(shí)了在腫瘤化療中同時(shí)抑制腫瘤干細(xì)胞的重要性。
[0006]5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil，5-FU)化學(xué)名為2，4_ 二羥基_5_氟嘧啶，為嘧啶類的氟化物，屬于抗代謝抗腫瘤藥，能抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶，阻斷脫氧嘧啶核苷酸轉(zhuǎn)換成胸腺嘧啶核苷核，干擾DNA合成，對(duì)RNA的合成也有一定的抑制作用。臨床用于結(jié)腸癌、直腸癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、絨毛膜上皮癌、惡性葡萄胎、頭頸部鱗癌、皮膚癌、肝癌、膀胱癌等，是治療實(shí)體腫瘤的首選藥物。而且該藥與常用抗腫瘤藥無(wú)交叉耐藥現(xiàn)象，是一種廣泛應(yīng)用于臨床的抗腫瘤藥。此外，臨床上有許多藥物可與5-FU聯(lián)合應(yīng)用以增強(qiáng)細(xì)胞毒性，已有一些與5-FU聯(lián)合用藥用于治療白血病的研究18 (2011) 362 - 365~)。盡管5-FU在臨床上運(yùn)用廣泛，對(duì)多種腫瘤都有一定療效。但也存在著很多的缺點(diǎn):5-FU的有效治療劑量與其毒性劑量相差不大，在臨床上表現(xiàn)為有較嚴(yán)重的骨髓抑制和胃腸道反應(yīng)等毒副作用。半衰期短，代謝穩(wěn)定性差(被雙氫嘧啶脫氫酶很快降解成FUH2)以及有些高表達(dá)胸苷酸合酶的腫瘤對(duì)5-FU的抵制?？诜灰?guī)則，個(gè)體差異大，脂溶性低，藥物對(duì)組織細(xì)胞內(nèi)浸透性差，臨床上主要通過(guò)靜脈或者動(dòng)脈給藥，難以制成使用方便的口服制劑，不適于長(zhǎng)期化療。
[0007]近年來(lái)，研究者通過(guò)各種途徑來(lái)減少或避免5-FU的不足。這其中主要有通過(guò)開發(fā)前體藥物來(lái)提高其體內(nèi)代謝穩(wěn)定性，降低毒性，增加治療指數(shù)。目前，已有許多5-FU的前體藥物衍生物被合成并有一些已用于臨床如:替加氟(FTO)、卡莫氟(HCFU)、脫氧氟尿苷、卡培他濱(希羅達(dá))、阿托氟啶(ATFU)、B0F-A2等。其中希羅達(dá)是FDA批準(zhǔn)的目前最具臨床應(yīng)用價(jià)值的口服氟尿嘧啶類抗癌藥物，能夠達(dá)到甚至超過(guò)氟尿嘧啶連續(xù)靜脈給藥的療效；阿托氟啶可在體內(nèi)逐級(jí)代謝降解TFU、5-FU，進(jìn)而持續(xù)發(fā)揮作用。本研究以希羅達(dá)、TFU作為陽(yáng)性對(duì)照藥來(lái)研究我們所設(shè)計(jì)的多靶點(diǎn)型烏苯美司-5FU拼合前藥的口服藥效學(xué)試驗(yàn)。
[0008]羥基脲(Hydroxycarbamide)是一種核苷二磷酸還原酶抑制劑,可阻止核苷酸還原為脫氧核苷酸，干擾嘌呤及嘧啶堿基生物合成，選擇性地阻礙DNA合成，對(duì)RNA及蛋白質(zhì)合成無(wú)阻斷作用。它是一種周期性的特異性藥，對(duì)S期細(xì)胞敏感。臨床上用于惡性黑色素瘤、胃癌、腸癌、乳癌、膀胱癌等實(shí)體瘤的治療。
[0009]表阿霉素(Epirubicin)是一類抗生素類抗腫瘤藥，其結(jié)構(gòu)為阿霉素的同分異構(gòu)體。表阿霉素主要的抗腫瘤作用機(jī)制是能直接嵌入DNA核堿對(duì)之間，干擾轉(zhuǎn)錄過(guò)程，從而阻止mRNA的形成，起到抑制DNA和RNA的合成。此外，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，表阿霉素對(duì)拓樸異構(gòu)酶II也有抑制作用，是一類細(xì)胞周期非特異性藥物。其在臨床上主要用于急性白血病、腎母細(xì)胞瘤、軟組織肉瘤、膀胱癌、睪丸癌、前列腺癌、胃癌、惡性淋巴瘤、乳腺癌、支氣管肺癌、卵巢癌、肝癌(包括原發(fā)性肝細(xì)胞癌和轉(zhuǎn)移性癌)等多種實(shí)體瘤。目前，關(guān)于表阿霉素的聯(lián)合應(yīng)用比較多，比如和紫杉醇聯(lián)用、與索拉菲尼聯(lián)用用于晚期乳腺癌等。
[0010]達(dá)沙替尼(Dasatinib)由Bristol-Myers Squibb 公司研發(fā)，于 2006 年 6 月通過(guò)美國(guó)FDA審批用于伊馬替尼治療失敗或耐藥的CML患者。它是一類口服酪氨酸激酶抑制劑，通過(guò)對(duì)一系列酪氨酸激酶抑制酶的靶向作用抑制CML或者Ph+ALL患者骨髓中白血細(xì)胞的過(guò)量增殖達(dá)到治療慢性髓細(xì)胞白血病的目的。達(dá)沙替尼能抑制Src激酶，因而可抑制其它不表達(dá)BCR-ABL的人體腫瘤細(xì)胞，如PC-3(前列腺癌細(xì)胞，IC5tl為5~9 nmol/L)，MDA-MB-211(乳腺癌細(xì)胞，IC5tl為10~12 nmol/L)和WiDr (結(jié)腸直腸癌細(xì)胞，ICki為38 ~52 nmol/L)等 iProc Am Assoc Cancer Res, 2005，46: 159)。
[0011]烏苯美司、5-氟尿嘧啶、羥基脲、表阿霉素、達(dá)沙替尼的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下圖示:
多革巴點(diǎn)藥物(multitarget drugs)是當(dāng)今新藥研究的一個(gè)重要趨勢(shì),它指可以同時(shí)作
用于同一疾病的多個(gè)不同病理靶點(diǎn)而發(fā)揮協(xié)同治療作用的藥物，其通過(guò)全面調(diào)節(jié)疾病相關(guān)的多個(gè)靶標(biāo)而起到更佳的治療效果、更少的副作用，尤其適用于治療多病理機(jī)制和多基因相關(guān)的各種重大疾病，包括白血病及其他惡性腫瘤、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病和代謝性疾病等。其中，采用多靶點(diǎn)藥物進(jìn)行多靶點(diǎn)治療已經(jīng)成為包括白血病在內(nèi)的各種惡性腫瘤的最有效治療方法之一。
[0012]協(xié)同前藥或多靶點(diǎn)藥物相比聯(lián)合用藥具有單一的理化特性和均一的藥代動(dòng)力學(xué)特性，可以避免藥物混合物的組分間相互作用以及各組分吸收分布代謝不同步等問(wèn)題，從而可以更好的發(fā)揮協(xié)同作用，尤其在低濃度情況下，多靶點(diǎn)藥物的療效明顯好于對(duì)應(yīng)的單靶點(diǎn)藥物聯(lián)合用藥的療效。因而采用拼合原理設(shè)計(jì)合成具有協(xié)同治療作用的新型抗癌藥物，尤其將具有抑制腫瘤干細(xì)胞的烏苯美司與其他抗腫瘤藥物協(xié)同作用對(duì)于解決腫瘤的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和耐藥具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物及其制備方法，以及這些化合物的醫(yī)藥用途，本發(fā)明采用藥效團(tuán)拼合的方法將CD13抑制劑烏苯美司(Bestatin)通過(guò)酯鍵融合到另一上市藥物(如5-FU、羥基脲、表阿霉素、達(dá)沙替尼)分子結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)合成一系列新的協(xié)同前藥。該化合物保留了 CD13的抑制活性，在進(jìn)入到體內(nèi)后，CD13抑制劑通過(guò)抑制CD13的活性，起到抑制腫瘤干細(xì)胞的靶向抗癌作用。
[0014]為解決上述技術(shù)問(wèn)題`，本發(fā)明的技術(shù)方案為:通式(I)所示的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物，以及其光學(xué)異構(gòu)體、非對(duì)映異構(gòu)體和消旋體混合物，其藥學(xué)上可接受的鹽，溶劑合物:
【權(quán)利要求】
1.通式(I)所示的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物，以及其光學(xué)異構(gòu)體、非對(duì)映異構(gòu)體和消旋體混合物，其藥學(xué)上可接受的鹽，溶劑合物:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)通式(I)中R為下面取代基:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)通式(I)中R為下面取代基:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)通式(I)中R為下面取代基:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)通式(I)中R為下面取代基:
6.如權(quán)利要求2所述的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物的制備方法，其特征在于: 五氟尿嘧啶溶于37%甲醛溶液中，室溫反應(yīng)得到相應(yīng)的中間體2，2溶于無(wú)水THF中在DCC和DMAP催化下與Boc-Z-亮氨酸反應(yīng)得到3，中間產(chǎn)物3在鹽酸飽和的乙酸乙酯溶液中脫去保護(hù)基得化合物4，4在無(wú)水DCM中經(jīng)EDCI和HOBt與Boc-AHPA縮合得到化合物5，5經(jīng)鹽酸飽和的乙酸乙酯脫保護(hù)得目標(biāo)化合物6 (BC-Ol)； 其具體合成路線如下:
7.如權(quán)利要求3所述的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物的制備方法，其特征在于: Boc-Z-亮氨酸溶于無(wú)水THF中，在EDCI作用下與五氟苯酚反應(yīng)得8，中間體8在N-甲基嗎啉作用下得化合物9，9在鹽酸飽和的乙酸乙酯溶液中脫去保護(hù)基得化合物10，10在無(wú)水DCM中經(jīng)EDCI和HOBt與Boc-AHPA縮合得到化合物11，11經(jīng)鹽酸飽和的乙酸乙酯脫保護(hù)得目標(biāo)化合物12 ； 其具體合成路線如下:
8.如權(quán)利要求4所述的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物的制備方法，其特征在于: 表阿霉素經(jīng)(Boc) 20保護(hù)得化合物14，14在無(wú)水DCM中經(jīng)EDCI和HOBt與Cbz-Z-亮氨酸縮合得到化合物15，15經(jīng)鈀炭氫氣脫氨基保護(hù)基得16，16在無(wú)水DCM中經(jīng)EDCI和HOBt與Boc-AHPA縮合得到化合物17，17經(jīng)鹽酸飽和的乙酸乙酯脫保護(hù)得目標(biāo)化合物18 ；其具體合成路線如下:
9.如權(quán)利要求5所述的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物的制備方法，其特征在于: Boc-Z-亮氨酸在無(wú)水DCM中經(jīng)EDCI和HOBt與達(dá)沙替尼(Dasatinib)縮合得到化合物19，19經(jīng)鹽酸飽和的乙酸乙酯脫保護(hù)得化合物20，20在無(wú)水DCM中經(jīng)EDCI和HOBt與Boc-AHPA縮合得到化合物21，21經(jīng)鹽酸飽和的乙酸乙酯脫保護(hù)得目標(biāo)化合物22 ； 其具體合成路線如下:
10.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)的多靶點(diǎn)型烏苯美司前藥衍生物在預(yù)防或治療各種腫瘤藥物中的應(yīng)用，尤其作為抗化療耐藥實(shí)體腫瘤藥物中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C07D309/14GK103588713SQ201310393152
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】徐文方, 江余祺, 鄒明明 申請(qǐng)人:濰坊博創(chuàng)國(guó)際生物醫(yī)藥研究院