透膜短肽-苦参碱及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种靶向作用于上皮来源恶性肿瘤的抗肿瘤药物——透膜短肽-苦参碱抗肿瘤药物，是利用苦参碱衍生物活性酯，在碱性条件下，与透膜七氨基酸短肽进行反应所制得的。本发明专利技术的透膜短肽-苦参碱，保留了苦参碱的抗癌效果和短肽的透膜和靶向性，可以靶向性作用于上皮来源的恶性肿瘤，尤其是肝癌。本发明专利技术的透膜短肽-苦参碱，与目前临床应用的苦参碱相比较，具有明显肝癌细胞靶向性，可以快速穿透肝癌细胞膜，抑制肝癌细胞的增殖，诱导肝癌细胞的凋亡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有靶向作用(靶向作用于上皮来源恶性肿瘤)的抗肿瘤药物——透膜短肽-苦参碱，及其制备方法与应用，属于抗肿瘤药物

技术介绍
苦参碱是一种从由豆科植物苦参提取的一种生物碱(Zhang,Chengetal.2014)，分子式：C15H24N2O；分子量：248.3674；CAS号：519-02-8；其化学名为(41S,7aS,13bR)-10-氧代十二氢-1H,5H,8H-二吡啶并[2,1-f:3',2',1'-ij][1,6]萘啶；其结构如下：苦参碱注射液具有抑制乙型肝炎病毒复制，改善病理性肝炎症状与体征的作用，毒副作用小，已经被应用于临床慢性肝炎、肝硬化的治疗(Zhang,Wangetal.2011)。近几年来，研究显示苦参碱具有抗癌效果，已经用于肝癌的治疗。苦参碱可以抑制多种癌症细胞包括乳腺癌、结肠癌、肝癌、胰腺癌、前列腺癌、白血病等的增殖、诱导细胞凋亡和抑制细胞自噬，其分子作用机理为抑制MAPK和VEGF-AKT信号通路(Li,Tanetal.2010,Liu,Xuetal.2014,Niu,Zhangetal.2014,Ren,Zhangetal.2014,Qian,Liuetal.2015,Wang,Jinetal.2015)。更为重要的是对正常细胞没有毒性，而且可以降低癌症病人的恶病质，改善病人的生活质量(Liu,Xuetal.2014)。然而，苦参碱没有显著的细胞靶向性和特异性，在给病人输注过程中，容易被血液细胞吞噬而失效，造成到达病灶的有效药物浓度大大降低，制约了其抗癌药效的发挥。全球肝癌发病率近年呈逐年增长趋势，每年新发病例超过60万。我国肝癌新发病例数占全球55％。肝癌患者预后差，缺乏有效药物(Torre,Brayetal.2015)。研发有效的药物靶向肝脏输送技术将会大大增强肝癌治疗中药的效果。靶向治疗药物的研究一直是新药研发的热点，除抗体药物和小分子激酶抑制剂等的药物研究外，特异性药物靶向输送载体的研究是近年热点。目前国外研究较多的短肽药物载体包括Tat肽(TATP)、Xentry、寡聚精氨酸、MPG肽、PEP和VP22，但只有Xentry具有亲肝特性。其结构如下：Xentry是由乙肝病毒X蛋白氨基酸序列中提取出的7氨基酸短肽(Montrose,Yangetal.2013)。由结构可知Xentry是由亮氨酸、半胱氨酸、亮氨酸、精氨酸、脯氨酸、缬氨酸和甘氨酸七个氨基酸组成的七肽，分子式：C33H60N10O8S，分子量：757.0，化学名为：亮氨酰-半胱氨酰-亮氨酰-精氨酰-脯氨酰-缬氨酰-甘氨酸(即合成过程中用到的SM2)。其可携带多种药物，包括天然化合物如中药单体；利用在上皮类细胞膜syndecan-4蛋白作为传输通道，避免在药物输送过程中被非上皮类细胞如血液细胞摄取而丢失；具有快速穿透上皮类细胞膜，进入细胞浆和细胞核的功能(Montrose,Yangetal.2013)。Xentry已经由本专利技术的专利技术人在2013年4月30日申报PCT国际专利(专利号WO/2013/165262)。作为源于乙肝病毒X蛋白的短肽片段，Xentry可携带多种药物包括中药单体进入肝癌细胞，达到药物靶向肝脏输送的目的。除用于肝癌治疗外，可以携带抗病毒药物，靶向治疗肝炎、肝硬化。此外，还可以携带其他抗肿瘤药物，用于其它源于上皮类细胞的恶性肿瘤包括我国最常见的肺癌、胃癌、结直肠癌、胰腺癌、乳腺癌和前列腺癌等多种癌症的治疗。
技术实现思路
针对上述现有技术，基于中药单体苦参碱和上皮依赖性透膜短肽，本专利技术合成了一种新型靶向作用于上皮来源恶性肿瘤的透膜短肽-苦参碱抗肿瘤药物，这种药物可以特异性靶向作用于上皮来源的恶性肿瘤，包括我国最常见恶性肿瘤(肺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、胰腺癌、乳腺癌和结直肠癌等)。本专利技术是通过以下技术方案实现的：透膜短肽-苦参碱，其结构式如下：Y＝O,NH上述结构式中，L基团选自R基酰胺、R基酯、R基胺、R基醚或R基(优选R基酯)；R为C1～C9脂肪烃基团或芳香基团；m为1～9中的正整数；n为1～6中的正整数(通过改变L基团的结构，可改变化合物溶解性、稳定性和透膜短肽-苦参碱在进入细胞后放出苦参碱的难易，从而达到最佳治疗效果；本专利技术具体实施例中制备的透膜短肽-苦参碱为治疗效果最佳的化合物)。所述透膜短肽-苦参碱的制备方法，如下：将透膜七氨基酸短肽(以下简称短肽)溶于溶剂中，20℃下加入碱和苦参碱衍生物活性酯，加完后此温度下搅拌反应90～150分钟；减压浓缩除去溶剂，得到粗品，经液相分离纯化(以水/乙腈/三氟乙酸作为流动相，固定相为C18硅胶)得到白色固体，即为透膜短肽-苦参碱。所述溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈中的任一种。所述碱选自碳酸钾、碳酸钠、N，N-二异丙基乙胺、三乙胺中的任一种。所述苦参碱衍生物活性酯与短肽的摩尔比为1.8～2.4：1。进一步地，所述透膜短肽-苦参碱的制备方法如下：(1)与水加成：(41S,7aS,13bR)-10-氧代十二氢-1H,5H,8H-二吡啶并[2,1-f:3',2',1'-ij][1,6]萘啶-11-烯(俗名：槐果碱，即SM1)在碱性条件下与水发生加成反应得到TM1，即：SM1在水(溶剂原料比为25毫升/克)中加入过量的氢氧化钾10～15当量(优选12当量)，反应温度100℃，反应时间6～10小时(优选8小时)，纯化得到(41S,7aS,13bR)-10-氧代十二氢-1H,5H,8H-二吡啶并[2,1-f:3',2',1'-ij][1,6]萘啶-12-醇(TM1)。反应式如下：本专利技术中所述“当量”数，是按照化学反应的当量关系，以每步中所用基本原料为基准(1当量)，所需要的其他原材料的当量用量(以下同)。(2)接戊二酸：TM1在碱性条件下与戊二酸酐发生酯化反应得到TM2，即：TM1在四氢呋喃(溶剂原料比为10毫升/克)中加入戊二酸酐1～5当量(优选1.5当量)和过量的三乙胺1～5当量(优选3当量)，反应温度20℃，反应时间20～28小时(优选24小时)，纯化得到5-氧代-5-(((41S,7aS,13bR)-10-氧代十二氢-1H,5H,8H-二吡啶并[2,1-f:3',2',1'-ij][1,6]萘啶-12-基)氧基)戊酸(TM2)。反应式如下：(3)合成活性酯：TM2在碱性条件下与丁二酰亚胺碳酸酯酯化反应得到TM3，即：TM2在四氢呋喃(溶剂原料比为10毫升/克)中加入丁二酰亚胺碳酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透膜短肽‑苦参碱，其结构式如下：YR,RY＝O,NH其中，m为1～9中的正整数；n为1～6中的正整数。

【技术特征摘要】
1.一种透膜短肽-苦参碱，其结构式如下：
YR,R
Y＝O,NH
其中，m为1～9中的正整数；n为1～6中的正整数。
2.根据权利要求1所述的透膜短肽-苦参碱，其特征在于：所述L＝-OCO(CH2)3-。
3.权利要求1或2所述的透膜短肽-苦参碱的制备方法，其特征在于：将透膜七氨基酸短
肽溶于溶剂中，室温下加入碱和苦参碱衍生物活性酯，加完后搅拌反应90～150分钟；减压
浓缩除去溶剂，得到粗品，经液相分离纯化得到白色固体，即为透膜短肽-苦参碱；
所述溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈中的任一种；
所述碱选自碳酸钾、碳酸钠、N，N-二异丙基乙胺、三乙胺中的任一种；
所述苦参碱衍生物活性酯与短肽的摩尔比为1.8～2.4：1。
4.根据权利要求3所述的透膜短肽-苦参碱的制备方法，其特征在于：所述苦参碱衍生物
活性酯是通过以下方法制备得到的：
(1)与水加成：
(41S,7aS,13bR)-10-氧代十二氢-1H,5H,8H-二吡啶并[2,1-f:3',2',1'-ij][1,6]萘啶
-11-烯在碱性条件下与水发生加成反应得到TM1，即：SM1在水中加入过量的氢氧化钾，反应
温度100℃，反应时间6～10小时，纯化得到(41S,7aS,13bR)-10-氧代十二氢-1H,5H,8H-二

\t吡啶并[2,1-f:3',2',1'-ij][1,6]萘啶-12-醇；
(2)接戊二酸：
TM1在碱性条件下与戊二酸酐发生酯化反应得到TM2，即：TM1在四氢呋喃中加入戊二酸
酐1～5当量和过量的三乙胺，反应温度20℃，反应时间20～28小时，纯化得到5-氧代
-5-(((41S,7aS,13bR)-10-氧代十二氢-1H,5H,8H-二吡啶并[2,1-f:3',2',1'-ij][1,6]萘啶
-12-基)氧基)戊酸；
(3)合成活性酯：
TM2在碱性条件下与丁二酰亚胺碳酸酯酯化反应得到TM3，即：TM2在四氢呋喃中加入丁
二酰亚胺碳酸酯1～5当量和碳酸钾1～5当量，反应温度20℃，反应时间16～20小时，纯
化得到5-氧代-5-(((41S,7aS,13bR)-10-氧代十二氢-1H,5H,8H-二吡啶并
[2,1-f:3',2',1'-ij][1,6]萘啶-12-基)氧基)戊酸-N-羟基丁二酰亚胺酯，即为苦参碱衍生物
活性酯。
5.根据权利要求3或4所述的透膜短肽-苦参碱的制备方法，其特征在于：所述透膜短肽
-苦参碱的制备方法为：SM2在N，N-二甲基甲酰胺中中加入TM31.8～2.4当量和N，N-二异
丙基乙胺2～3.5当量，溶剂原料比为20毫升/克，反应温度20℃，反应时间90～150分钟，
纯化得到TP。
6.根据权利要求5所述的透膜短肽-苦参碱的制备方法，其特征在于：SM2在N，N-二甲
基甲酰胺中中加入TM32.2当量和N，N-二异丙基乙胺3当量，溶剂原料比为20毫升/克，
反应温度20℃，反应时间120分钟，纯化得到TP。
7.根据权利要求3或4所述的透膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚庆强，孙学英，牟艳玲，齐放，路国梁，
申请(专利权)人：山东省医学科学院药物研究所，济南精合医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37