基于胺基修飾環(huán)糊精的青蒿素前藥及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以胺基修飾環(huán)糊精為載體的青蒿素前藥，該青蒿素前藥是將青蒿素衍生物上的羧基與胺基修飾環(huán)糊精上的至少一個(gè)胺基以酰胺鍵連接而成，具有較好的水溶性與較高的靶向生物利用度。本發(fā)明的另一方面涉及上述青蒿素前藥的制備方法，該方法將胺基修飾環(huán)糊精與青蒿素衍生物在縮合劑的作用下發(fā)生酰胺化反應(yīng)而得，具有較高的產(chǎn)率，且操作簡(jiǎn)單、原料易得、反應(yīng)條件溫和，可用于青蒿素前藥的大量制備。
【專利說明】基于胺基修飾環(huán)糊精的青蒿素前藥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及藥物合成領(lǐng)域，特別涉及一種基于胺基修飾環(huán)糊精的青蒿素前藥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[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(nèi)含過氧化基團(tuán)的倍半萜內(nèi)酯類抗瘧藥物，對(duì)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(duì)氯喹抗藥品系、氯喹敏感品系的瘧原蟲以及腦內(nèi)瘧疾都有效。由世界衛(wèi)生組織推薦，對(duì)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(shù)國(guó)家被廣泛接受。
[0003]近年來，研究發(fā)現(xiàn):青蒿素及其衍生物顯示了較好地殺死癌細(xì)胞的效果。青蒿素具有選擇性殺死癌細(xì)胞的能力，并且對(duì)正常細(xì)胞影響極小，青蒿素與傳統(tǒng)腫瘤化療藥物的作用機(jī)制不同，它可以逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥。與多柔比星、長(zhǎng)春新堿、甲氨蝶吟或羥基脲存在抗藥性的白血病細(xì)胞系對(duì)青蒿琥酯不存在交叉耐藥現(xiàn)象。并且，青蒿素藥物作為抗瘧疾藥物己在臨床應(yīng)用多年，其安全性已在數(shù)千萬例臨床病例的應(yīng)用中得到確認(rèn)。
[0004]目前，對(duì)于青蒿素及其衍生物抗腫瘤的原理還在進(jìn)一步研究中，可能同青蒿素與Fe2+反應(yīng)產(chǎn)生大量自由基以及烷基化作用有關(guān)，另外，與其誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的關(guān)系也十分密切。對(duì)于前者，由于癌細(xì)胞中的鐵離子濃度較正常細(xì)胞高很多，而青蒿素結(jié)構(gòu)中的過氧橋能被鐵離子催化裂解產(chǎn)生自由基，因此有可能通過自由基途徑將細(xì)胞殺死；對(duì)于后者，研究表明青蒿素可以誘導(dǎo)小鼠白血病癌細(xì)胞和人肝癌發(fā)生凋亡，但是對(duì)于刺激(藥物作用靶點(diǎn))和效應(yīng)(細(xì)胞凋亡)的具體機(jī)制尚不夠清楚。另外，有研究顯示:青蒿素對(duì)腫瘤血管生長(zhǎng)因子有一定的影響，青蒿琥酯有`廣譜抗癌活性。
[0005]對(duì)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(yǎng)的白血病P388細(xì)胞的增殖；一些青蒿酸及青蒿酸衍生物對(duì)多種體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞有選擇性抑制作用；青蒿酯鈉對(duì)人宮頸癌HeLa細(xì)胞顯示殺傷作用，對(duì)人低分化鱗狀上皮鼻咽癌細(xì)胞(HeLa, SUNE-1和CNE2)均有殺傷作用，對(duì)肝癌細(xì)胞BEL-7402細(xì)胞生長(zhǎng)有明顯抑制作用，對(duì)裸鼠異體移植人肝癌的生長(zhǎng)有明顯抑制作用；青蒿琥酯有誘導(dǎo)U937細(xì)胞凋亡的作用，對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞HCT-8、人紅白血病細(xì)胞K562及人乳腺癌MCF-7細(xì)胞株有殺傷作用。
[0006]在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)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(fā)現(xiàn)，60mg/kg青蒿琥酯對(duì)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(fā)現(xiàn)，青蒿琥酯對(duì)小鼠肝癌、S180實(shí)體瘤均有明顯的抑瘤作用。在研究青蒿琥酯對(duì)小鼠肝癌H22抑制作用的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，青蒿琥酯以300mg/kg灌胃時(shí)，抑瘤率為40%以上，與陽(yáng)性對(duì)照藥5-Fu作用相近。另外，實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)，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(zhuǎn)基因鼠前列腺腺癌等瘤體的生長(zhǎng)。
[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?shù)桨┘?xì)胞上；在人體和動(dòng)物模型中，青蒿素及其衍生物消除較快，不能在癌細(xì)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(qū)藥物等，是指經(jīng)過生物體內(nèi)轉(zhuǎn)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(jīng)過體內(nèi)代謝后變?yōu)橛谢钚缘奈镔|(zhì)，這一過程不能增加其活性，但能改變藥物的物理化學(xué)性質(zhì)，解決藥物的水溶性和穩(wěn)定性等問題，從而增加藥物的生物利用度，加強(qiáng)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(jī)制時(shí),發(fā)現(xiàn)其作用過程是經(jīng)體內(nèi)酶催化代謝而產(chǎn)生的活性物質(zhì)。載體前體藥物是指具有活性的化合物與其運(yùn)輸作用的載體通過共價(jià)鍵結(jié)合，在體內(nèi)通過簡(jiǎn)單的水解作用卸掉載體，由活性化合物發(fā)揮藥理作用。
[0009]因此，開發(fā)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(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)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]天然環(huán)糊精(Cyclodextrin，簡(jiǎn)稱⑶)是直鏈淀粉在由芽孢桿菌產(chǎn)生的環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶作用下生成的一系列環(huán)狀低聚糖的總稱，其中研究得較多并且具有重要實(shí)際意義的是含有6、7、8個(gè)葡萄糖單元的分子，分別稱為α-、β_和Y-環(huán)糊精。X-線晶體衍射、紅外光譜和核磁共振波譜分析的結(jié)果顯示，構(gòu)成環(huán)糊精分子的每個(gè)D(+)_吡喃葡萄糖都是椅式構(gòu)象，各葡萄糖單元`均以1，4_糖苷鍵結(jié)合成環(huán)。由于連接葡萄糖單元的糖苷鍵不能自由旋轉(zhuǎn)，環(huán)糊精是兩端開口、一端大一端小、中空的圓筒立體環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在其空洞結(jié)構(gòu)中，腔內(nèi)部由于受到C-H鍵的屏蔽作用形成了疏水區(qū)，而所有羥基則在分子外部，大口端由C2和C3的仲羥基構(gòu)成，小口端由C6的伯羥基構(gòu)成，具有很強(qiáng)的親水性。
[0012]胺基修飾環(huán)糊精為構(gòu)成環(huán)糊精分子的D (+)_吡喃葡萄糖C2、C3或C6的任意一個(gè)或幾個(gè)羥基被胺基取代的環(huán)糊精。
[0013]本發(fā)明提供了一種基于胺基修飾環(huán)糊精載體的青蒿素前藥，式I所示胺基修飾環(huán)糊精的RpR2或R3取代基中的至少一個(gè)取代基通過胺基，與式II所示青蒿素衍生物的羧基以酰胺鍵相連；
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種基于胺基修飾環(huán)糊精載體的青蒿素前藥，其特征在于，式I所示胺基修飾環(huán)糊精的RpR2或R3取代基中的至少一個(gè)取代基通過胺基，與式II所示青蒿素衍生物的羧基以酰胺鍵相連；
2.如權(quán)利要求1所述的青蒿素前藥，其特征在于，所述胺基修飾環(huán)糊精為單-[6-(乙二胺基)-6-脫氧]-β -環(huán)糊精、單-[2-(乙二胺基)-6-脫氧]-β -環(huán)糊精、單-[3-(甲胺基)-6-脫氧]-α -環(huán)糊精或單-[6-(乙醇胺基)-6-脫氧]-Y -環(huán)糊精。
3.如權(quán)利要求1所述的青蒿素前藥，其特征在于，所述青蒿素衍生物為青蒿琥酯、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。
4.一種如權(quán)利要求1所述青蒿素前藥的制備方法，其特征在于，在縮合劑的作用下，式II所示青蒿素衍生物與式I所示胺基修飾環(huán)糊精發(fā)生酰胺化反應(yīng)而得。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)在極性有機(jī)溶劑中進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述極性有機(jī)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(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述縮合劑為碳二亞胺類縮合劑。
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述縮合劑為二環(huán)己基碳二亞胺與1-羥基苯并三唑的復(fù)合制劑。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述胺基修飾環(huán)糊精與二環(huán)己基碳二亞胺、1-羥基苯并三唑的重量比為1: (0.04-10): (0.03-7.5)。
10.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述胺基修飾環(huán)糊精與青蒿素衍生物的摩爾比為I:(0.1-15)。
11.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述酰胺化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為15°C~40。。。
12.如權(quán)利要求4-11任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在所述酰胺化反應(yīng)之前還包括在縮合劑的作用下，將所述青蒿素衍生物的羧基進(jìn)行活化的步驟，所述活化反應(yīng)溫度為-10°c~10°C。
13.如權(quán)利要求4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(yīng)液中分離、純化的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于，所述分離、純化步驟為:將反應(yīng)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(jī)溶劑萃取或色譜層析分離得到所述青蒿素前藥。
15.如權(quán)利要求14所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為丙酮、乙醚、氯仿或四氫呋喃。`
【文檔編號(hào)】A61K31/366GK103864962SQ201210544032
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】楊波, 陳云建, 楊兆祥, 朱澤, 肖丹, 趙榆林, 廖霞俐 申請(qǐng)人:昆明制藥集團(tuán)股份有限公司