專(zhuān)利名稱(chēng)：具抗癌效應(yīng)的順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(ii)的化合物及其合成方法
一種有抗癌效應(yīng)的順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)的化合物及其合成方法，屬于抗癌性鉑類(lèi)化合物的制造技術(shù)領(lǐng)域。
順鉑(cisplatin)即順式-二氨二氯合鉑(II)對(duì)生殖系統(tǒng)，泌尿系統(tǒng)癌癥有卓越療效[1]，但其在水中的溶解度較低，為2.6mg/ml，25℃，其毒性較大，小鼠腹膜注射i.p，半數(shù)致死量LD為13mg/kg，特別是胃腸道毒性，不可逆轉(zhuǎn)的腎毒性以及骨髓毒性。1985年由布勒斯特-邁爾公司上市的新藥，卡鉑(carboplatin)，其在水中的溶解度顯著改善，為17.8mg/ml(25℃時(shí))。其毒性也遠(yuǎn)較順鉑為低，小鼠腹膜注射的LD為140mg/kg，胃腸道毒性及腎毒性皆顯著改善，療效及抗癌瘤譜與順鉑大體一致[2]。因此，它與順鉑是目前癌化療中，起主導(dǎo)作用的藥物。 目前一般認(rèn)為卡鉑中的配基1，1-環(huán)丁二羧酸根，是各種1，1-環(huán)烷二羧酸根中的最佳配體。因?yàn)椋h(huán)丙烷基易于開(kāi)環(huán)，對(duì)化合物的穩(wěn)定性是不利的，環(huán)丁烷以上則認(rèn)為由于次甲基的增多，鉑絡(luò)合物的溶解度有可能降低。因此，以1，1-環(huán)戊二羧酸根或更高級(jí)配體代替1，1-環(huán)丁二羧酸根的卡鉑類(lèi)似物，則未見(jiàn)有人合成及進(jìn)行過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
本發(fā)明人認(rèn)為，上述觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。本發(fā)明人指出直鏈ω，ω′-二羧酸的根據(jù)碳原子數(shù)繪制的熔點(diǎn)曲線，偶數(shù)碳者處于較高的一條曲線，而奇數(shù)碳者則處于較低的一條曲線。其在水中的溶解度則相反，奇數(shù)碳者反而處于溶解度更高的一條曲線上。因此，奇數(shù)碳的二羧酸的溶解度則較其前面的偶碳二羧酸的溶解度為高。本發(fā)明人以群論和量子論方法預(yù)言順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)，即本發(fā)明人命名為銘鉑(minoplatin)的化合物可能屬于對(duì)稱(chēng)性較低的CS群，其晶格能應(yīng)小于屬于C2V群的卡鉑，而溶解度應(yīng)高于，或遠(yuǎn)高于卡鉑。用本發(fā)明人所提出的雙區(qū)理論預(yù)言[3，4]銘鉑的療效不低于順鉑或卡鉑，而其毒性，致突，致畸和致癌性皆應(yīng)低于卡鉑。在本專(zhuān)利之前，本發(fā)明人根據(jù)雙區(qū)理論設(shè)計(jì)了一大類(lèi)鉑系新抗癌劑，已獲英，美和我國(guó)專(zhuān)利[5]。
本發(fā)明的目的就在于提供一種其在水中的溶解度高于卡鉑而其毒性性卻低于卡鉑的化合物順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)及其合合成方法。
本發(fā)明的特征在于這種具有高度抗癌活性和低毒性的化合物的結(jié)構(gòu)式為 這種化合物的合成方法的特征在于它采用鋇鹽法，其反應(yīng)式為 上述鋇鹽法是參照卡鉑的合成法[6]而改進(jìn)發(fā)展的。
這種化合物的合成方法的特征還在于它也可用銀鹽法合成。其反應(yīng)式為 在上述兩組反應(yīng)式中，X可為I，或Cl，或Br，或SCN。
試驗(yàn)證明實(shí)際合成制得的順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)，即銘鉑在水中的溶解度在25℃時(shí)為27.2mg/ml，而在37℃時(shí)高達(dá)56.65mg/ml，遠(yuǎn)高于卡鉑。根據(jù)中國(guó)藥品生物制品檢定所，由我們提供的銘鉑樣品所進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明(以下數(shù)據(jù)用小鼠，腹腔注射)其半數(shù)致死量，即LD50為267mg/kg，表明其急性毒性幾乎只有卡鉑的一半。順鉑作為陽(yáng)性對(duì)照品(3mg*4，相當(dāng)于其LD50的四分之一)，以C57BL/GJ和DBA/2兩種品系的純系小鼠的療效實(shí)驗(yàn)表明銘鉑只用其LD50的十分之一，即可對(duì)Lewis肺癌和S180肉瘤兩種實(shí)體瘤的抑瘤率，以及對(duì)白血病P388腹水瘤的生命延長(zhǎng)率等，皆得到與順鉑等同的療效，并對(duì)小鼠H22肝癌腹水型瘤也表現(xiàn)出顯著的生命延長(zhǎng)作用。由此可見(jiàn)，銘鉑較順鉑和卡鉑具有更高療效指數(shù)的潛力。
順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)，在研制過(guò)程中的工作編號(hào)為DQ-5。發(fā)明人將其名稱(chēng)定為銘鉑(minoplatin)，這是由于它在目前已知的高活性鉑系抗癌劑中，是毒性最低的一種抗癌劑(minimaltoxicity)。以上表明發(fā)明人根據(jù)化學(xué)理論和雙區(qū)理論的預(yù)想設(shè)計(jì)，與隨后進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)事實(shí)高度符合。銘鉑預(yù)設(shè)計(jì)的詳細(xì)論述暫不討論。顯然，銘鉑很有希望開(kāi)發(fā)成為一種實(shí)用的，其療效指數(shù)優(yōu)于市售順鉑或卡鉑的抗癌藥，目前銘鉑的臨床前實(shí)驗(yàn)正在系統(tǒng)地進(jìn)行。希望，這一我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的抗癌藥能早日用于臨床。
1，1-環(huán)戊二羧酸是以相轉(zhuǎn)移催化的條件進(jìn)行，用苛性堿水溶液液相相轉(zhuǎn)移催化收率為70-75％，用碳酸鉀，氫氧化鉀等的固相相轉(zhuǎn)移催化收率為87-92％。相轉(zhuǎn)移催化劑可用三甲或三乙基胺的苯甲基，十六烷基，十八烷基的鹵化季銨鹽，以及冠醚等。有機(jī)溶劑可用氯仿，二氯甲烷等，或不用溶劑。曾報(bào)導(dǎo)過(guò)1，1-環(huán)丙二羧酸[7]和收率僅20％的1，1-環(huán)丁二羧酸相轉(zhuǎn)移催化法合成[8]，而1，1-環(huán)戊二羧酸的相轉(zhuǎn)移催化合成則尚未見(jiàn)報(bào)道。 順此說(shuō)明根據(jù)<應(yīng)用化學(xué)＞6(1989)NO.3 p10-14報(bào)導(dǎo)[9]，南京大學(xué)馮駿才等人曾合成了1，1-環(huán)戊二羧酸根(CPDCA)的順式-二氨的鉑絡(luò)合物(馮文的編號(hào)為13)，即文中結(jié)構(gòu)式為[Pt(NH3)2CPDCA]的化合物，但該化合物在水中于37℃的溶解度僅為7.9mg/ml，甚至低于卡鉑于25℃時(shí)的溶解度17.8 mg/ml，并較我們所得到的順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)在水中溶解度低7倍。此外，馮文中的13號(hào)化合物在乙酸乙酯中于37℃時(shí)的溶解度小于0.01mg/ml，而我們制得的順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)則大于0.01mg/ml。發(fā)明人所制得的順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)曾用元素分析，IR譜，UV譜，13C-NMR，1H-NNR和FAB-MS確證過(guò)其結(jié)構(gòu)。馮文中的13號(hào)化合物比我們制得的化合物在水中的溶解度低7倍，顯然不是同一化合物，即不是順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)。為此，發(fā)明人從1，1-環(huán)戊烷二羧酸加熱脫羧制得了環(huán)戊單羧酸(沸點(diǎn)108℃/15mm)，并按照實(shí)例(3)的方法合成了順式-二氨二環(huán)戊羧酸合鉑(II)(元素分析理論值C31.63，H 5.31，N 6.15；實(shí)驗(yàn)值C 31.96，H 5.15 N 6.23)，溶解度測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)與馮文中的13號(hào)化合物一致，即在37℃時(shí)水中的溶解度為7.9mg/ml，乙酸乙酯中的溶解度在0.01mg/ml以下。因此，馮文的13號(hào)化合物顯然是順式-二氨二環(huán)戊羧酸合鉑(II)，而不是順式-二氨-1，1-環(huán)戊烷二羧酸根合鉑(II)。為了闡明馮文中發(fā)生這一錯(cuò)誤的根源，我們不用相轉(zhuǎn)移催化法而用常規(guī)的醇鈉法(即馮文所采用的方法)合成了1，1-環(huán)戊二羧酸，其粗品因水解過(guò)程的脫羧，經(jīng)HPLC分析，大約含有8％的環(huán)戊單羧酸。用這一粗品按照實(shí)例(3)的方法合成鉑絡(luò)合物，當(dāng)溶液的濃縮程度不足時(shí)，析出的白色晶體經(jīng)TLC分析，保留值與順式-二氨二環(huán)戊羧酸合鉑(II)標(biāo)準(zhǔn)品的保留值一致，是相當(dāng)純凈的順式-二氨二環(huán)戊羧酸合鉑(II)。母液繼續(xù)濃縮，則得到含約3％的順式-二氨二環(huán)戊羧酸合鉑(II)的順式-二氨-1，1-環(huán)戊烷二羧酸根合鉑(II)并經(jīng)TLC分析確證。馮文的錯(cuò)誤，顯然與他們低估了順式-二氨-1，1-環(huán)戊烷二羧酸根合鉑(II)的溶解度有關(guān)。因此，上述工作確證馮文只制得了順式-二氨二環(huán)戊羧酸合鉑(II)，而并未得到本專(zhuān)利申請(qǐng)中的順式-二氨-1，1-環(huán)戊烷二羧酸根合鉑(II)。
實(shí)施例(1)1，1—環(huán)戊二羧酸的液液相相轉(zhuǎn)移催化合成250ml，50％NaOH溶液，加入28.5g氯化苯甲三乙銨鹽，加入32g丙二酸二乙酯及46.5g 1，4—二溴丁烷在200ml CCl4中的溶液，于沸騰狀態(tài)反應(yīng)2小時(shí)，加入鹽酸酸化后蒸除CCl4。用乙醚萃取，蒸除乙醚后，用少量苯和石油醚洗，得到的白色結(jié)晶約22.8g，熔點(diǎn)176—178℃(分解)，收率72％。進(jìn)一步的提純可用去離子水重結(jié)晶元素分析(理論值C 53.16，H 6.33，實(shí)驗(yàn)值C 53.33，H6.42)。
(2)1，1—環(huán)戊二羧酸的固液相轉(zhuǎn)移催化合成50g無(wú)水K2CO3，加入30g溴化苯甲三甲銨鹽和32g丙二酸二乙酯，46.5g 1，4—二溴丁烷在100ml CHCl3的溶液中，猛烈攪拌沸騰反應(yīng)3小時(shí)，加入水溶解K2CO3，以乙醚提取，蒸去乙醚，如上處理。得無(wú)色結(jié)晶約28.1g，收率89％，熔點(diǎn)176—178℃(分解)。
(3)順式—二氨—1，1—環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)的制備(鋇鹽法)
4.83g(0.01摩爾)順式—二氨二合鉑，加入3.12g(0.01摩爾)Ag2SO4在400ml去離子水中的溶液，于50℃攪拌反應(yīng)10小時(shí)，加入少量NaCl溶液，以除去可能過(guò)量的銀離子。濾除沉淀的鹵化銀。加入由1.60gl，1—環(huán)戊二羧酸和3.19gBa(OH)28H2O在120ml水中的溶液。放置，濾除Ba2SO4沉淀。在50℃以下的水浴上，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至約50ml。析出的結(jié)晶過(guò)濾，洗滌，得到的白色的結(jié)晶3.12g，收率為81％，根據(jù)HPLC分析為含量高達(dá)99.5％的順式—二氨—1，1—環(huán)戊二羧酸根合鉑。(元素分析理論值C 21.81，H 3.66，N 7.27；分析值C 22.22，H 3.83，N 7.20)若從順式—二氨二氯合鉑，順式—二氨二溴合鉑或順式—二氨二硫氰根合鉑出發(fā)，則相應(yīng)用3.0g，3.89g和3.45g鉑絡(luò)合物，其他配比不變。收率也在80—85％之間。
(4)順式—二氨—1，1—環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)的制備(銀鹽法)3.65g1，1—環(huán)戊二羧酸的銀鹽在600ml水中的溶液，與4.83g順式—二氨二碘合鉑于50℃避光攪拌反應(yīng)10小時(shí)，加入少量NaCl溶液除去過(guò)量的銀離子，放置，過(guò)濾，減壓濃縮至50ml，過(guò)濾洗滌，得到2.97g白色的順式—二氨—1，1—環(huán)；戊二羧酸根合鉑(II)，收率77％，HPLC純度檢查為99.5％以上。(元素分析理論值C 21.81，H 3.66，N 7.27；分析值C 22.07，H 3.54，N 7.31)若用順式—二氨二氯合鉑，順式—二氨二溴合鉑或順式—二氨二硫氰根合鉑與上述劑量的1，1—環(huán)戊二羧酸銀鹽反應(yīng)，則相應(yīng)用3.0g，3.89g和3.45g鉑絡(luò)合物，其他操作不變。收率也在75—80％之間。
表1銘鉑對(duì)Lewis肺癌的抑瘤作用組別 劑量 鼠數(shù) 平均瘤重(克)瘤重抑制率P值(mg/kg×d) (只) (X±SD) (％)對(duì)照組 0.5ml×410 2.22±0.63 ——順鉑3×410 0.54±0.16 75.7 ＜0.01銘鉑 13.3×410 0.81±0.25 63.5 ＜0.0126.6×410 0.81±0.25 74.8 ＜0.01表2銘鉑對(duì)S 實(shí)體瘤的抑瘤作用組別 劑量 鼠數(shù) 平均瘤重(克)瘤重抑制率P值(mg/kg×d) (只) (X±SD) (％)對(duì)照組0.5×410 1.28±0.43 — —順鉑3×410 0.30±0.08 69.5 ＜0.01銘鉑 6.7×410 0.64±0.15 50.0 ＜0.0113.3×410 0.59±0.34 53.9 ＜0.0126.6×410 0.58±0.53 54.7 ＜0.01
表3銘鉑對(duì)淋巴細(xì)胞白血病P388的延壽作用劑量 鼠數(shù) 平均活存天數(shù) 生命延長(zhǎng)率組別 (以30天計(jì))P值(mg/kg×d) (只)(X±SD) (％)對(duì)照組 0.5ml×41018.2±4.3 ——順鉑 3×41027.2±5.9 49.5 ＜0.01銘鉑 6.7×41025.7±6.5 41.2 ＜0.0113.3×41027.5±5.3 51.1 ＜0.0126.6×41027.8±4.7 52.7 ＜0.01表4銘鉑對(duì)肝癌H的延壽作用劑量 鼠數(shù) 平均活存天數(shù) 生命延長(zhǎng)率組別 (以30天計(jì))P值(mg/kg×d) (只)(X±SD) (％)對(duì)照組 0.5ml×41016.0±2.1 — —順鉑 3×41054.7±11.2241.9 ＜0.01銘鉑 6.7×41025.7±18.360.6 ＞0.0513.3×41023.8±19.248.8 ＞0.0526.6×41030.3±21.089.0 ＜0.0權(quán)利要求
(1)一種有抗癌效應(yīng)的化合物順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)，其特征在于它的結(jié)構(gòu)式是
(2)根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的有抗癌效應(yīng)的化合物順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)的合成方法，其特征在于它是一種鋇鹽法，其反應(yīng)式為
(3)根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的有抗癌效應(yīng)的化合物順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)的合成方法，其特征在于它是一種銀鹽法，其反應(yīng)式為
(4)根據(jù)權(quán)利要求(2)所述的有抗癌效應(yīng)的化合物順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)的合成方法，其特征在于其反應(yīng)式中的碘，I，可以換成氯，Cl，或溴，Br，或硫氰根，SCN。
(5)根據(jù)權(quán)利要求(3)所述的有抗癌效應(yīng)的化合物順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)的合成方法，其特征在于其反應(yīng)式中的碘，I，可以換成氯，Cl，或溴，Br，或硫氰根，SCN。
(6)根據(jù)權(quán)利要求2，3所述的合成方法，其中的1，1-環(huán)戊二羧酸鋇鹽(或銀鹽)合成時(shí)用的1，1-環(huán)戊二羧酸。其特征在于是用相轉(zhuǎn)移催化即包括液液或固液的相轉(zhuǎn)移催化法合成的，其反應(yīng)式為
全文摘要
一種有抗癌效應(yīng)的順式-二氨-1，1-環(huán)戊二羧酸根合鉑(II)的化合物及其合成方法，屬于抗癌性鉑類(lèi)化合物制造技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于它的結(jié)構(gòu)式見(jiàn)1；當(dāng)用鋇鹽法合成時(shí)，其反應(yīng)式為2；當(dāng)用銀鹽法合成時(shí)，其反應(yīng)式見(jiàn)3；其中式2和3中X為I、Cl、Br或SCN。中間體1，1-環(huán)戊二羧酸的合成，是用的相轉(zhuǎn)移催化法。它們?cè)谒械娜芙舛雀哂诳ㄣK，其毒副作用也低于順鉑或卡鉑。
文檔編號(hào)C07C61/06GK1125731SQ9411756
公開(kāi)日1996年7月3日 申請(qǐng)日期1994年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月31日
發(fā)明者戴乾圜, 鄭菁英, 周巧龍 申請(qǐng)人:西安五環(huán)(集團(tuán))股份有限公司, 北京工業(yè)大學(xué)