伏立诺他和紫杉醇的共前药及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种伏立诺他和紫杉醇的共前药及其制备方法与应用，其共前药同时包载有伏立诺他和紫杉醇，具有式I结构；制备方法：将伏立诺他和紫杉醇通过一个可裂解片段连接起来。本发明专利技术将伏立诺他和紫杉醇连接在一起，在一定条件下能够同时释放两种活性化合物发挥抗肿瘤作用。本发明专利技术同时公开了一种伏立诺他和紫杉醇共前药的纳米胶束，可以达到靶向和缓释作用，减少药物的毒副作用，降低肿瘤细胞耐药性，从而提高药物化疗作用。

Prodrugs of volanoprost and paclitaxel and their preparation and Application

The invention discloses a co-prodrug of vorinol and paclitaxel, a preparation method and application thereof. The co-prodrug contains both vorinol and paclitaxel and has a formula I structure. The preparation method is to connect vorinol and paclitaxel through a crackable fragment. The invention connects vorinol with paclitaxel, and under certain conditions can simultaneously release two active compounds to play an anti-tumor role. The invention also discloses a nano-micelle of a co-prodrug of vorinol and paclitaxel, which can achieve targeting and sustained-release effect, reduce toxic and side effects of the drug, reduce drug resistance of tumor cells, and thereby improve the chemotherapeutic effect of the drug.

【技术实现步骤摘要】
伏立诺他和紫杉醇的共前药及其制备方法与应用
本专利技术涉及抗肿瘤药物化学的研究
，特别涉及伏立诺他(vorinostat,SAHA)和紫杉醇(paclitaxel,PTX)的共前药及其制备方法与应用。
技术介绍
癌症是严重威胁人类生命和社会发展的重大疾病，其发病率呈逐年上升的趋势，严重危害人们的身体健康。当前癌症的治疗主要有手术切除，放射疗法以及化学疗法。化疗是治疗肿瘤的主要手段之一。细胞毒类药物是化疗中的一线药物，它使快速分化的肿瘤细胞凋亡而发挥作用。但目前的抗肿瘤药物存在生物相容性差，高毒性和耐药性等问题，导致很多临床试验不能得到理想的效果。近年来，很多研究表明联合药物治疗可以很好的抑制肿瘤耐药性，不同的药物可以在细胞周期各个阶段通过不同的作用机制阻碍肿瘤细胞生长从而杀死肿瘤细胞。紫杉醇(PTX)是临床使用最广泛的抗肿瘤药物之一，具有独特抗微管作用机理，广泛应用于乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、头颈部肿瘤、非小细胞性肿瘤以及类风湿性关节炎的治疗。其作用方式是通过微管蛋白稳定化作用抑制微管分解，使细胞分裂阻断在G2期和M期，促进肿瘤细胞死亡，从而抑制肿瘤的生长。然而，长期使用PTX会产生耐药性，限制了其在临床上的应用，这是由于其微管结构的变异改变了细胞内药物水平和信号转导，从而避免了凋亡通道。因此增加药物在肿瘤组织的聚集，逆转其耐药性显得尤为重要。组蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylase,HDAC)抑制剂是一类能够抑制组蛋白去乙酰化酶活性，使靶蛋白恢复乙酰化的小分子抑制剂，它通过减弱DNA与组蛋白之间的相互作用，使染色质结构疏松，调控特定基因的表达，促进细胞分化，诱导细胞凋亡，达到抗肿瘤目的。伏立诺他(SAHA)是一种应用比较广泛的HDAC抑制剂，已被FDA批准用于加重、持续和复发或用两种全身性药物治疗后无效的皮肤T细胞淋巴瘤的治疗。但SAHA单药治疗实体瘤的疗效不佳，现已有文献报道其与顺铂、紫杉醇和地西他滨等联合应用协同杀伤肿瘤细胞效果良好，因此联合用药将是它用于实体瘤治疗的主要方式。联合用药是近年来肿瘤化疗领域的热点之一,也是克服肿瘤耐药、降低毒副作用的有效方法之一。已有细胞实验研究表明，SAHA可以增强PTX的抗肿瘤作用，尤其是在乳腺癌，卵巢癌及子宫内膜癌肿瘤细胞中。但若以通常给药方式，SAHA和PTX制剂分别是通过口服和静脉注射的给药方式，这种同时给药的方式因为分子差异及细胞内作用机制不同使其并不能同时到达肿瘤组织发挥协同作用，所以仍需进行进一步研究，希望提供一种更有效的给药方式。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有给药方式的缺陷而提出了一种伏立诺他和紫杉醇的共前药及其制备方法和应用，将其进一步制备成伏立诺他(SAHA)和紫杉醇(PTX)共前药的单甲氧基聚乙二醇-聚乳酸纳米胶束，共前药可在到达体内后缓慢从胶束中裂解出来并很快释放出PTX和SAHA两种原药从而发挥抗肿瘤作用，实现靶向和缓释作用，延长药物作用时间。本专利技术的目的是这样实现的：一种伏立诺他和紫杉醇的共前药，该共前药具有式I所示结构：式I中，R为其中m＝1～6；n＝1～10。一种上述共前药的制备方法，该方法制备反应过程如下式所示：式中，m＝1～6；反应步骤包括：i)取代反应：化合物II在有机溶剂中先与CDI反应活化为一个活性中间体为化合物III，再与氨基酸叔丁酯发生取代反应生成化合物IV；所述化合物II与CDI的摩尔比为1:1，反应时间为1-2h；化合物II与氨基酸叔丁酯的摩尔比为1:1，反应时间为8-10h；反应均要求无水条件；ii)脱除反应：在强酸作用下，化合物IV脱除一个叔丁基得到化合物V；所述化合物IV需在冰浴条件下加入，后缓慢升至室温，反应时间为1-2h；iii)缩合反应：在缩合剂的作用下，化合物V与紫杉醇在有机溶剂中发生缩合反应生成化合物I-1；所述化合物V与紫杉醇的摩尔比为1:1，化合物V与缩合剂的摩尔比为1:1，反应时间为12-15h。其中，步骤i)中，所述有机溶剂为DCM、THF、乙腈中的一种或数种；步骤ii)中，所述强酸为20％～60％浓度的三氟乙酸二氯甲烷溶液；步骤iii)中，所述缩合剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N’－二环己基碳二亚胺、N,N’－二异丙基碳二亚胺、1-羟基苯并三唑中的一种或数种；所述有机溶剂为DMF、DCM、DMSO、THF、丙酮、乙腈中的一种或数种。一种上述共前药的制备方法，该方法制备反应过程如下式所示：式中，n＝1～10；反应步骤包括：i)缩合反应：在催化剂和缚酸剂的作用下，紫杉醇与环状酸酐发生缩合反应生成化合物VI；所述紫杉醇与环状酸酐的摩尔比为1:1.4、与催化剂的摩尔比为1:1、与缚酸剂的摩尔比为1:3.7，反应时间为11-13h；ii)取代反应：化合物II先与CDI反应活化为一个活性中间体为化合物III，再与化合物VI发生取代反应生成化合物I-2；所述化合物II与CDI的摩尔比为1:1；反应时间为1-2h；所述化合物II与化合物VI的摩尔比为1:1，反应时间为8-10h；反应均要求无水条件。其中，步骤i)中，所述催化剂为4-二甲氨基吡啶或二异丙基乙胺；所述缚酸剂为吡啶或三乙胺。一种上述共前药的纳米胶束，该纳米胶束是由化合物I与单甲氧基聚乙二醇-聚乳酸制备而成，胶束中，化合物I包封率为95.4-95.8％、载药量为19.0-19.1％；胶束粒径为72.0～73.0nm；PDI为0.29±0.25；zeta电位为-11.5mV。其中包封率和载药量的计算方式如下：单甲氧基聚乙二醇-聚乳酸，简称mPEG2000-PLA1750，其结构式为：式中，x＝40-50，y＝22-27。一种上述纳米胶束的制备方法，该制备方法包括以下具体步骤：i)取化合物I与单甲氧基聚乙二醇-聚乳酸(mPEG2000-PLA1750)以1:4的质量比，完全溶解于乙腈中，于40℃旋干，形成一层薄膜，抽真空，真空干燥过夜；ii)在水浴加热50℃下，将薄膜溶解于同温去离子水中，振荡充分至水化完全，用0.22μm的滤膜过滤，冻干即得。一种上述纳米胶束在制备抗肿瘤药物中的应用。本专利技术提供的伏立诺他和紫杉醇的共前药，可实现同时释放两种原药发挥抗肿瘤作用。其中前药是指药物经过化学结构修饰后得到的在体外无活性或活性较小、在体内经酶或非酶的转化释放出活性药物而发挥药效的化合物，提供这种药物的目的是提高药物生物利用度，增加药物稳定性，减小毒副作用，促使药物长效化等。本专利技术的共前药可以使两种药物在到达肿瘤以前稳定存在，而在到达肿瘤以后可以同时释放出来发挥作用。本专利技术还提供了将SAHA和PTX共前药制备成SAHA和PTX共前药单甲氧基聚乙二醇-聚乳酸纳米胶束，胶束可在到达体内后缓慢裂解出共前药并很快释放出PTX和SAHA两种原药从而发挥抗肿瘤作用，实现靶向和缓释作用，延长药物作用时间，具备较好的应用前景。附图说明图1为化合物I-A和I-B在pH7.4和6.0的PBS中的稳定性和两个原药的释放率曲线图；图中A为化合物的降解图；B为紫杉醇的生成图；C伏立诺他的生成图。图2为化合物I-A和I-B在小鼠和人血浆中的稳定性和紫杉醇的释放率曲线图；图中A为化合物的降解图；B为紫杉醇的生成图；图3为化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伏立诺他和紫杉醇的共前药，其特征在于，该共前药具有式I所示结构：

【技术特征摘要】
1.一种伏立诺他和紫杉醇的共前药，其特征在于，该共前药具有式I所示结构：式I中，R为其中m＝1～6；n＝1～10。2.一种权利要求1所述共前药的制备方法，其特征在于，该方法制备反应过程如下式所示：式中，m＝1～6；反应步骤包括：i)取代反应：化合物II在有机溶剂中先与CDI反应活化为一个活性中间体为化合物III，再与氨基酸叔丁酯发生取代反应生成化合物IV；所述化合物II与CDI的摩尔比为1:1，反应时间为1-2h；化合物II与氨基酸叔丁酯的摩尔比为1:1，反应时间为8-10h；反应均要求无水条件；ii)脱除反应：在强酸作用下，化合物IV脱除一个叔丁基得到化合物V；所述化合物IV需在冰浴条件下加入，后缓慢升至室温，反应时间为1-2h；iii)缩合反应：在缩合剂的作用下，化合物V与紫杉醇在有机溶剂中发生缩合反应生成化合物I-1；所述化合物V与紫杉醇的摩尔比为1:1，化合物V与缩合剂的摩尔比为1:1，反应时间为12-15h。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤i)中，所述有机溶剂为DCM、THF、乙腈中的一种或数种；步骤ii)中，所述强酸为20％～60％浓度的三氟乙酸二氯甲烷溶液；步骤iii)中，所述缩合剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N’－二环己基碳二亚胺、N,N’－二异丙基碳二亚胺、1-羟基苯并三唑中的一种或数种；所述有机溶剂为DMF、DCM、DMSO、THF、丙酮、乙腈中的一种或数种。4.一种权利要求1所述共前药的制备方法，其特征在于，该方法制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕伟，刘双喜，陈奕，张秋萌，沈倩倩，丁健，
申请(专利权)人：华东师范大学，中国科学院上海药物研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31