低氧激活联合氯乙基亚硝基脲类化合物及制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及具有式(Ⅱ)结构的化合物或药学上可接受的盐：通式Ⅱ中的化合物具有良好的靶向性和杀死肿瘤细胞的能力，可以用于靶向性肿瘤化疗药物。一方面，它可以在体内分解生成氯乙基碳正离子，导致DNA股间交联的产生，发挥抑制肿瘤细胞生长的作用，另一方面，可以选择性地在处于低氧条件下的癌细胞中释放出O6-苄基鸟嘌呤类似物药效团，靶向性地发挥抑制肿瘤细胞AGT活性的作用，降低肿瘤细胞对亚硝基脲类药物的耐药性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及药学
，尤其涉及低氧激活联合氯乙基亚硝基脲类化合物及制备方法和应用。
技术介绍
氯乙基亚硝基脲(CENUs)是一类重要的双官能团抗肿瘤烷化剂，在临床上应用十分广泛。如化合物Ⅰ结构所示，临床上具有代表性的CENUs药物主要包括卡莫司汀(BCNU)、司莫司汀(Me-CCNU)、尼莫司汀(ACNU)、洛莫司汀(CCNU)。CENUs为广谱抗肿瘤药物，临床上应用于脑瘤、骨髓瘤、恶性黑色素瘤、恶性淋巴瘤、肺癌、乳腺癌、胃癌和白血病的治疗。由于CENUs易于穿越血脑屏障，其在脑脊髓液中的浓度可达到血浆浓度的30～35％，因此尤其对脑瘤具有良好的疗效。CENUs发挥抗癌作用主要是通过导致肿瘤细胞DNA发生股间交联。研究表明，CENUs能够在生理条件下分解，产生的氯乙基碳正离子与DNA鸟嘌呤O6位发生亲电取代反应生成O6-氯乙基鸟嘌呤，再经过N1,O6-桥亚乙基鸟嘌呤中间体进一步与互补的胞嘧啶发生反应，最终在鸟嘌呤N1位和胞嘧啶的N3位之间形成共价连接，即生成G-C交联。这种GC互补碱基对之间的共价交联阻碍了肿瘤细胞中DNA的复制和转录过程，导致有丝分裂不能正常进行或使得DNA双链发生断裂，最终诱导肿瘤细胞凋亡。O6-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶(AGT)是一种重要的DNA修复酶，它可以将O6-烷基鸟嘌呤上的烷基基团转移到自身第145位半胱氨酸残基上，从而将烷化损伤的DNA碱基修复。在暴露于CENUs的肿瘤细胞中，AGT能够阻断CENUs导致的O6-氯乙基鸟嘌呤和N1,O6-桥亚乙基鸟嘌呤进一步与胞嘧啶反应形成dG-dC交联，使得CENUs不能发挥DNA股间交联作用，导致肿瘤细胞对CENUs产生耐药性，最终导致化疗失败。因此，设计和开发AGT抑制剂并将其与烷化剂联合用药，是提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性从而保证化疗效果的重要途径。O6-苄基鸟嘌呤是一种有效的AGT抑制剂，它可将自身的苄基转移到AGT活性中心的第145位半胱氨酸残基上，导致AGT失活而失去修复DNA损伤的功能，从而提高肿瘤细胞对CENU的敏感性。研究表明，浓度为2.5μM的O6-苄基鸟嘌呤作用于人结肠癌细胞HT2930min即可导致90％的AGT失活；荷瘤无胸腺小鼠预先给予O6-苄基鸟嘌呤处理2h后，再给予CENUs治疗，可明显抑制肿瘤的生长，显著增强了CENUs的化疗效果。目前，通过O6-苄基鸟嘌呤抑制肿瘤细胞中的AGT活性以降低DNA烷化损伤的修复，已经成为了提高烷化剂疗效的重要途径。然而研究发现，由于O6-苄基鸟嘌呤对AGT的抑制作用不具有靶向性，在与烷化剂的联合用药中，O6-苄基鸟嘌呤在抑制肿瘤细胞中AGT活性的同时，也作用于正常细胞，导致正常细胞中的AGT活性被抑制，从而破坏了正常细胞对DNA损伤的修复机制，增加了正常细胞的DNA损伤，最终导致化疗药物毒副作用的提高。综上所述，CENUs在临床应用中所表现出来的耐药性是限制其进一步开发和应用的重要因素。通过抑制AGT的活性虽然能够提高肿瘤细胞对CENUs的敏感性，但由于现有AGT抑制剂的非靶向性，导致CENUs对正常细胞的损伤作用增强，从而降低了CENUs的化疗效果。因此，设计和开发能够同时导致DNA股间交联并抑制AGT活性，并且具有肿瘤细胞靶向性的新型化合物，是解决亚硝基脲类双官能团烷化剂现有问题、使其更广泛应用于肿瘤临床治疗的一条重要途径。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是针对现有技术存在的缺陷和不足，提供具有式(Ⅱ)结构的化合物或药学上可接受的盐：R1为H，NO2，OMe，NMe2，CO2Et，N-甲基哌嗪中的一种；R2为H，NH2，CH3，CH2NH2，CH2OH中的一种；R3＝R4＝H，或R3＝H，R4＝CH3，或R3＝R4＝CH3；n为2-6的整数。优选地，当R1为NO2时，该化合物或其盐具有较佳的抗肿瘤活性和选择性。进一步优选地，当R1为NO2，R2为H时，该化合物或其盐具有更佳的抗肿瘤活性和选择性；再进一步优选地，当R1为NO2，R2为H，R3＝R4＝H时，该化合物或其盐的抗肿瘤活性和选择性进一步提高。本专利技术最优选地，当R1为NO2，R2为H，R3＝R4＝H，且n分别为2,3,4的时候，即分别具有如下结构式时，化合物或其盐的抗肿瘤活性和选择性最佳。可采用本领域常规的技术手段，将上述任一化合物与有机酸或无机酸成盐，其中，本专利技术优选所述盐为盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、乳酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐、牛磺酸盐、葡萄糖酸盐。采用本领域常规的技术手段，可将上述任一化合物成盐，成盐后的化合物同样具有与未成盐化合物相同的药理活性。本专利技术的第二个目的是提供一种药物组合物，所述药物组合物包括治疗有效量的式(Ⅱ)结构化合物或药学上可接受的盐，和至少一种药用载体。所述药用载体为本领域常用物质，如崩解剂、分散剂、润滑剂、乳化剂、稳定剂等。所述药物组合物可以采用本领域常规手段制备成药学上常用的剂型，如片剂、注射剂、胶囊剂等。经试验验证，上述任意一种化合物或其药学上可接受的盐、或药物组合物均能够同时导致DNA股间交联并抑制AGT介导的耐药性，尤其是能够靶向性地作用于肿瘤细胞，避免了对正常细胞的损伤作用；此外，简化了CENUs与AGT抑制剂在临床应用中的联合用药过程。本专利技术的第二个目的是提供所述化合物的制备方法，所述方法的反应历程为：本专利技术同时提供了当R1为NO2，R2为H，R3＝R4＝H时，化合物的制备方法，所述方法的反应历程为：所述方法主要包括如下步骤：(1)化合物a与二卤代烷烃反应得到化合物b；(2)化合物b与邻苯二甲酰亚胺反应得化合物c；(3)化合物c先与三光气反应，所得产物与反应得化合物d；(4)化合物d发生肼解反应得化合物e；(5)化合物e与2-氯乙基异氰酸酯反应得化合物f；(6)化合物f与亚硝鎓四氟硼酸盐反应得化合物h，即式(Ⅱ)化合物。所述方法的优选步骤为：(1)化合物a与二卤代烷烃按照1：(1-7)的摩尔比，在碱的催化作用下，于40-60℃反应，得化合物b；(2)化合物b与邻苯二甲酰亚胺按照1：(1-4)的摩尔比，于50-110℃反应，得化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
式(Ⅱ)结构化合物或药学上可接受的盐：R1为H，NO2，OMe，NMe2，CO2Et，N‑甲基哌嗪中的一种；R2为H，NH2，CH3，CH2NH2，CH2OH中的一种；R3＝R4＝H，或R3＝H，R4＝CH3，或R3＝R4＝CH3；n为2‑6的整数。

【技术特征摘要】
1.式(Ⅱ)结构化合物或药学上可接受的盐：
R1为H，NO2，OMe，NMe2，CO2Et，N-甲基哌嗪中的一种；
R2为H，NH2，CH3，CH2NH2，CH2OH中的一种；
R3＝R4＝H，或R3＝H，R4＝CH3，或R3＝R4＝CH3；
n为2-6的整数。
2.根据权利要求1所述的式(Ⅱ)结构化合物或药学上可接受的
盐，其特征在于，式(Ⅱ)结构化合物或药学上可接受的盐选自如下
结构化合物中的一种：
3.根据权利要求1或2所述的式(Ⅱ)结构化合物或药学上可
接受的盐，其特征在于：所述盐为盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫
酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、乳酸盐、甲磺
酸盐、对甲苯磺酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、
柠檬酸盐、富马酸盐、牛磺酸盐、葡萄糖酸盐中的一种或多种。
4.一种药物组合物，其特征在于：所述药物组合物包括治疗有
效量的权利要求1或2所述化合物或药学上可接受的盐，和至少一种
药用载体，优选所述药物组合物的剂型为药学上常用的剂型，所述剂
型优选为注射剂、片剂、胶囊剂。
5.制备权利要求1或2所述化合物的方法，其特征在于，所述
方法的反应历程为：
所述方法包括如下步骤：
(1)化合物a与二卤代烷烃反应得到化合物b；
(2)化合物b与邻苯二甲酰亚胺反应得化合物c；
(3)化合物c先与三光气反应，所得产物与反应
得化合物d；
(4)化合物d发生肼解反应得化合物e；
(5)化合物e与2-氯乙基异氰酸酯反应得化合物f；
(6)化合物f与亚硝鎓四氟硼酸盐反应得化合物h，即式(Ⅱ)
化合物。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽娇，彭瑞增，任婷，张淑芬，钟儒刚，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11