基于環糊精載體的青蒿素前藥及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于環糊精載體的青蒿素前藥，由環糊精上的至少一個取代基通過羥基與青蒿素衍生物上的羧基以酯鍵相連而成，具有較好的水溶性與較高的靶向生物利用度。本發明的另一方面涉及上述青蒿素前藥的制備方法，該方法先將環糊精磺酰化、青蒿素衍生物生成水溶性的青蒿素衍生物鹽，繼而將磺酰化的環糊精與青蒿素衍生物鹽在強極性有機溶劑中進行反應而得，具有較高的產率。
【專利說明】基于環糊精載體的青蒿素前藥及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及藥物合成領域，特別涉及一種基于環糊精載體的青蒿素前藥及其制備方法。
【背景技術】
[0002]青蒿素(Artemisinin,AMS),是從中草藥青蒿(Artemisia annua L.)中分離出來的一種內含過氧化基團的倍半萜內酯類抗瘧藥物，對于氯喹抗藥品系的瘧原蟲(Plasmodium falciparum)有治療功效。青蒿素衍生物如蒿甲醚(artemether)、二氫青蒿素(dihydroartemisinin)、蒿乙醚(arteether)及青蒿琥酯(artesunate),對氯喹抗藥品系、氯喹敏感品系的瘧原蟲以及腦內瘧疾都有效。由世界衛生組織推薦，對于瘧疾感染人群使用快速、可靠的青蒿素組合治療方案(ACT)，在瘧疾泛濫的大多數國家被廣泛接受。
[0003]近年來，研究發現:青蒿素及其衍生物顯示了較好地殺死癌細胞的效果。青蒿素具有選擇性殺死癌細胞的能力，并且對正常細胞影響極小，青蒿素與傳統腫瘤化療藥物的作用機制不同，它可以逆轉腫瘤細胞的多藥耐藥。與多柔比星、長春新堿、甲氨蝶吟或羥基脲存在抗藥性的白血病細胞系對青蒿琥酯不存在交叉耐藥現象。并且，青蒿素藥物作為抗瘧疾藥物己在臨床應用多年，其安全性已在數千萬例臨床病例的應用中得到確認。
[0004]目前，對于青蒿素及其衍生物抗腫瘤的原理還在進一步研究中，可能同青蒿素與Fe2+反應產生大量自由基以及烷基化作用有關，另外，與其誘導腫瘤細胞凋亡的關系也十分密切。對于前者，由于癌細胞中的鐵離子濃度較正常細胞高很多，而青蒿素結構中的過氧橋能被鐵離子催化裂解產生自由基，因此有可能通過自由基途徑將細胞殺死；對于后者，研究表明青蒿素可以誘導小鼠白血病癌細胞和人肝癌發生凋亡，但是對于刺激(藥物作用靶點)和效應(細胞凋亡)的具體機制尚不夠清楚。另外，有研究顯示:青蒿素對腫瘤血管生長因子有一定的影響，青蒿琥酯有廣譜抗癌活性。
[0005]對于青蒿素類藥物的體外研究表明:青蒿素類藥物能夠明顯抑制體外培養的白血病P388細胞的增殖；一些青蒿酸及青蒿酸衍生物對多種體外培養的腫瘤細胞有選擇性抑制作用；青蒿酯鈉對人宮頸癌HeLa細胞顯示殺傷作用，對人低分化鱗狀上皮鼻咽癌細胞(HeLa, SUNE-1和CNE2)均有殺傷作用，對肝癌細胞BEL-7402細胞生長有明顯抑制作用，對裸鼠異體移植人肝癌的生長有明顯抑制作用；青蒿琥酯有誘導U937細胞凋亡的作用，對人結腸癌細胞HCT-8、人紅白血病細胞K562及人乳腺癌MCF-7細胞株有殺傷作用。
[0006]在體內實驗方面，給予H印2肝癌小鼠腹腔注射不同劑量的青蒿琥酯發現，60mg/kg青蒿琥酯對小鼠H印2肝癌有顯著抑制作用，其抑瘤率為80.4% ;通過肌肉注射給藥方式來研究青蒿琥酯的作用發現，青蒿琥酯對小鼠肝癌、S180實體瘤均有明顯的抑瘤作用。在研究青蒿琥酯對小鼠肝癌H22抑制作用的實驗中發現，青蒿琥酯以300mg/kg灌胃時，抑瘤率為40%以上，與陽性對照藥5-Fu作用相近。另外，實驗小鼠口服硫酸亞鐵6h后再給雙氫青蒿素，可顯著抑制移植性小鼠纖維肉瘤的生長，比單純使用雙氫青蒿素的效果大大增加。青蒿素類藥物還可以抑制裸鼠人卵巢癌H0-8910移植性瘤、轉基因鼠前列腺腺癌等瘤體的生長。
[0007]綜上所述，青蒿素類藥物具有較好的抗癌性能；但是，因其水溶性較差、生物利用度低，使其不能較好的傳輸到癌細胞上；在人體和動物模型中，青蒿素及其衍生物消除較快，不能在癌細胞表面形成治療劑量。
[0008]前體藥物(prodrug)，也稱前藥、藥物前體、前驅藥物等，是指經過生物體內轉化后才具有藥理作用的化合物。前體藥物本身沒有生物活性或活性很低，經過體內代謝后變為有活性的物質，這一過程不能增加其活性，但能改變藥物的物理化學性質，解決藥物的水溶性和穩定性等問題，從而增加藥物的生物利用度，加強靶向性，降低藥物的毒性和副作用。目前前體藥物分為兩大類:載體前體藥物(carrier-prodrug)和生物前體藥物(bioprecursor)。生物前體藥物大部分不是人為修飾的,而是在研究作用機制時,發現其作用過程是經體內酶催化代謝而產生的活性物質。載體前體藥物是指具有活性的化合物與其運輸作用的載體通過共價鍵結合，在體內通過簡單的水解作用卸掉載體，由活性化合物發揮藥理作用。
[0009]因此，開發一種水溶性好、生物利用度高的青蒿素類抗癌前藥具有重要的現實意義。

【發明內容】

[0010]本發明要解決的技術問題為提供一種水溶性好、生物利用度高的青蒿素前藥及其制備方法。
[0011]具體地，本發明提供了一種基于環糊精載體的青蒿素前藥。
[0012]天然環糊精(Cyclodextrin，簡稱⑶)是直鏈淀粉在由芽孢桿菌產生的環糊精葡萄糖基轉移酶作用下生成的一系列環狀低聚糖的總稱，其中研究得較多并且具有重要實際意義的是含有6、7、8個葡萄糖單元的分子，分別稱為α-、β_和Y-環糊精。X-線晶體衍射、紅外光譜和核磁共振波譜分析的結果顯示，構成環糊精分子的每個D(+)_吡喃葡萄糖都是椅式構象，各葡萄糖單元均以1，4_糖苷鍵結合成環。由于連接葡萄糖單元的糖苷鍵不能自由旋轉，環糊精是兩端開口、一端大一端小、中空的圓筒立體環狀結構，在其空洞結構中，腔內部由于受到C-H鍵的屏蔽作用形成了疏水區，而所有羥基則在分子外部，大口端由C2和C3的仲羥基構成，小口端由C6的伯羥基構成，具有很強的親水性。
[0013]本發明青蒿素前藥是將式I所示環糊精上RpR2或R3取代基中的至少一個通過羥基，與式II所示青蒿素衍生物的羧基以酯鍵相連；
[0014]
【權利要求】
1.一種基于環糊精的青蒿素前藥，其特征在于，式I所示環糊精上RpR2或R3取代基中的至少一個通過羥基，與式II所示青蒿素衍生物的羧基以酯鍵相連；
2.如權利要求1所述青蒿素前藥，其特征在于，所述式II化合物為青蒿琥酯、青蒿素12位碳原子上含苯氧基的衍生物或青蒿素12位碳原子上含烷氧基的衍生物。
3.—種如權利要求1或2所述青蒿素前藥的制備方法，包括如下步驟: (1)式I所示環糊精與磺酰化試劑反應生成磺酰化環糊精； (2)式II所示青蒿素衍生物與弱酸鹽發生反應，生成青蒿素衍生物鹽； (3)在極性有機溶劑中，步驟(2)所得青蒿素衍生物鹽與步驟(1)所得磺酰化環糊精，在80-120°C下反應得所述青蒿素前藥；所述青蒿素衍生物鹽與磺酰化環糊精的摩爾比為I:(0.1-15)。
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述磺酰化環糊精為D(+)-吡喃葡萄糖2位、3位或6位上任意一位或幾位被磺酰化的環糊精。
5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述弱酸鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉或磷酸鹽。
6.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述極性有機溶劑為N，N-二甲基酰胺、N, N- 二乙基酰胺或二甲基亞砜。
7.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，還包括將所述青蒿素前藥從反應液中分離、純化的步驟。
8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述分離、純化步驟為:將反應液減壓蒸餾，收集固體殘余物并用水溶解、過濾，所得濾液濃縮后使用有機溶劑萃取或色譜層析分離得到所述青蒿素前藥。
9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為丙酮、乙醚、氯仿或四氫呋喃。`
【文檔編號】A61K47/48GK103864957SQ201210543775
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月14日 優先權日:2012年12月14日
【發明者】楊波, 陳云建, 楊兆祥, 朱澤, 肖丹, 趙榆林, 廖霞俐 申請人:昆明制藥集團股份有限公司