用于癌癥治療的包含短鏈脂肪酸和折布拉林或1′-氰基-阿糖胞苷的互聯(lián)體前藥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種包括抗癌核苷和短鏈脂肪酸作為組蛋白去乙?；敢种苿?(HDACIs)的互聯(lián)體前藥及其制備方法、一種包括所述互聯(lián)體前藥的藥物組合物、一種用于 防止或治療由抗癌核苷和組蛋白去乙?；敢种苿┱{(diào)節(jié)的疾病、紊亂或狀況的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 抗癌核苷根據(jù)其作用機(jī)理可分為抗代謝物、低甲基化劑或其他物質(zhì)。抗癌核苷是 胞啼啶核苷、腺苷、鳥苷和胸苷等天然核苷典型的類似物（B.Ewald，et al. ,Oncogene, 2008,27:6522-6537)。
[0003] 例如，阿糖胞苷（以下簡(jiǎn)稱"Ara-C"）是胞嘧啶核苷的類似物，也是DNA聚合酶抑制 劑，它可以防止DNA合成，也可以并入DNA中并干擾DNA復(fù)制。目前，Ara-C主要用于治療急性 白血病。然而，Ara-C對(duì)大多數(shù)實(shí)體瘤毫無作用。這是因?yàn)閷?shí)體瘤具有較高水平的胞苷脫氨 酶，可將Ara-C轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔钚缘腶ra-尿苷（T.0hta，et al. ,Oncology Reports,2004,12: 1115-1120) Jra-C的口服吸收率低于20 %，而清除率較高，因此不能口服給藥 (0.Schiavon,et al.,European Journal of Medicinal Chemistry，2004，39:123-133)， 而是規(guī)定持續(xù)采用靜脈注射的方式。許多不同類型的前藥和衍生物已經(jīng)研發(fā)并經(jīng)過臨床驗(yàn) 證(A.Hamada，et al · ,Clinical pharmacokinetics，2002,41:705-716)。脂修飾的Ara-C被 稱為艾西拉濱，用于臨床前，在遞送與效力方面具有更好的療效（A.C.Burke， et al.， Expert Opinion on Investigational Drugs,2011,20:1707-1715)。然而，并未表現(xiàn)出臨 床療效。耐胞啼啶核苷脫氨酶類似物BCH_4556(H.Gourdeau，et al. ,Cancer Chemotherapy and Pharmacology ,2001,47:236-240)表現(xiàn)出比Ara-C更高的效力，但在臨床研究中也未表 現(xiàn)出預(yù)期療效。
[0004] 為了提高Ara-C的效力，病人通常需要使用Ara-C與其他藥物來聯(lián)合治療，例如道 諾霉素、全反式維甲酸、三氧化二砷、吡柔比星、依托泊苷、環(huán)磷酰胺和氟達(dá)拉濱。Ara-C具有 骨髓抑制、胃腸道副反應(yīng)等副作用，少數(shù)病人可能出現(xiàn)肝功能異常、發(fā)燒、皮疹或其他副作 用（J.M·Bennett，Leukemia Research，2003，27:761;和H.M·Kantarjian,Cancer，2007， 109:1007-1010)。
[0005] 折布拉林是一種DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(·ΜΤ)抑制劑、低甲基化劑或脫甲基劑。DNA甲基 轉(zhuǎn)移酶將甲基由甲基供體S-腺苷甲硫氨酸（SAM)轉(zhuǎn)移至DNA分子中CpG島的胞嘧啶?，F(xiàn)已報(bào) 道了一些DNA中甲基化堿基的生物功能，包括基因活性調(diào)節(jié)、細(xì)胞分化、腫瘤形成、X染色體 失活、基因組印記和其他主要的生物過程（Razin and Riggs，eds. in DNA Methylation Biochemistry and Biological Significance，Springer_Verlag，New York,1984)〇
[0006] 短鏈脂肪酸，包括丁酸、異丁酸、戊酸、丙酸、苯基丁酸及其衍生物丙戊酸是組蛋白 去乙酰化酶抑制劑(HDACI s )，可影響細(xì)胞增殖、基因表達(dá)和分化。
[0007] 組蛋白去乙?；?HDACs)是一類負(fù)責(zé)組蛋白和非組蛋白脫乙酰的酶。乙酰化，即 乙?；梢阴］o酶A轉(zhuǎn)移至特定的賴氨酸殘基的ε-氨基基團(tuán)上，是組蛋白翻譯后修飾的主 要形式之一，與轉(zhuǎn)錄、染色質(zhì)組裝和DNA修復(fù)有關(guān)(]\&^1^6丨31.，似七1^￥〇311〇61'，1:194-202,2001.)〇
[0008] 現(xiàn)已知無論是由HAT(組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶)突變或由HDAC的異常募集顯現(xiàn)出來的 組蛋白尾部異常乙酰化，均與癌變有關(guān)(Ρ.Ρ.Pandolfi ,Oncogene ,20:3116-3127,2001)。在 各種情況下，在多種的癌癥中識(shí)別出了 HAT或HDAC的活性變化。HDAC抑制劑(HDACI s)可有效 地誘導(dǎo)組蛋白乙?；?、細(xì)胞生長(zhǎng)停滯、分化和一些細(xì)胞系的凋亡。它們構(gòu)成一類新的化學(xué)治 療劑，能逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化細(xì)胞的惡性表型。它們激活分化程序，抑制細(xì)胞周期，并誘導(dǎo)廣泛的腫瘤 來源的細(xì)胞系細(xì)胞凋亡，從而阻斷血管生成并刺激體內(nèi)免疫系統(tǒng)(P.A.Marks et al. ,Nat Rev Cancer 2001,1:194-202;和R.W.Johnstone,Nat Rev Drug Discovery 2002,1:287-299)。
[0009]聯(lián)合療法在不同的抗癌治療試驗(yàn)中起輔助或協(xié)同作用。特別是DNA去甲基化劑與 組蛋白去乙酰酶抑制劑聯(lián)合對(duì)多種癌癥有療效。例如，DAC是一種廣泛使用的抗白血病劑， 在M0LT-4和HL-60白血病細(xì)胞系測(cè)試中，DAC與丙戊酸聯(lián)合使用時(shí)，其作用效果有大幅度的 提高（H. Yang,et al · ,Leukemia Research，29，739-748，2005)。協(xié)同作用與DNA去甲基化和 組蛋白乙?；嘘P(guān)，并且也與腫瘤抑制基因（P21CIP和p57KIP2)的再活化有關(guān)。
[0010]互聯(lián)體前藥(混合藥物，MP)由兩種相互聯(lián)接/成對(duì)的藥物活性劑組成，相互作為彼 此的前體部分。藥物成分可通過共價(jià)結(jié)合或通過合適的聯(lián)結(jié)劑結(jié)合(A.K.Jain,et al.， Bioorganic Chemistry ,2013,49:40-48)。互聯(lián)體前藥對(duì)于兩種或多種成分的潛在協(xié)同或 附加作用特別有用，但是卻難以配入復(fù)方藥丸中。如果兩種協(xié)同試劑分開同時(shí)使用，它們會(huì) 以不同的效率輸送至作用位點(diǎn)。然而，最好的是能使兩種試劑同時(shí)到達(dá)作用位點(diǎn)。互聯(lián)體前 藥策略可用于解決上述問題。
[0011]因此，研發(fā)出一種具有良好的生長(zhǎng)抑制活性并表現(xiàn)出藥物遞送的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì) 的新型互聯(lián)體前藥化合物成為了人們一直以來的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種互聯(lián)體前藥化合物，該化合物可對(duì)癌細(xì)胞 施加更強(qiáng)的抗增殖活性。
[0013] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種藥物組合物，該藥物組合物包括上述互聯(lián)體前 藥作為活性成分。
[0014] 本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種用于防止或治療由抗癌核苷和組蛋白去乙酰 化酶抑制劑調(diào)節(jié)的疾病、紊亂或狀況的方法。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供一種互聯(lián)體前藥化合物，包括由化學(xué)式(I)表示的折布 拉林核苷或由化學(xué)式（II)表示的Γ-氰基-阿糖胞苷，與一種或多種短鏈脂肪酸(SCFAs)或 其衍生物連接：
[0016] (ID
[0017] 根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種藥物組合物，該藥物組合物用于防止或治療由抗 癌核苷和組蛋白去乙酰化酶抑制劑調(diào)節(jié)的疾病、紊亂或狀況，包括上述互聯(lián)體前藥化合物 作為活性成分，以及藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供一種用于抑制癌細(xì)胞在一對(duì)象內(nèi)生長(zhǎng)的方法，包括向 所述有需要的對(duì)象施用有效治療劑量的互聯(lián)體前藥化合物。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明再一方面，提供一種用于防止或治療一對(duì)象的由抗癌核苷和組蛋白去 乙酰化酶抑制劑調(diào)節(jié)的疾病、紊亂或狀況的方法，包括向所述有需要的對(duì)象施用有效治療 劑量的互聯(lián)體前藥化合物。
[0020] 本發(fā)明的互聯(lián)體前藥化合物意外地比在體內(nèi)或體外單獨(dú)的抗癌核苷或SCFAs(或 其衍生物)更有效。本發(fā)明的互聯(lián)體前藥化合物從藥理學(xué)、藥代動(dòng)力學(xué)和毒理學(xué)角度來看， 比單獨(dú)的抗癌核苷或SCFAs(或其衍生物)更有益。此外，本發(fā)明的互聯(lián)體前藥化合物具有優(yōu) 異的藥物遞送的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和效力，并克服了各自化合物較低的生物利用度的缺點(diǎn)。
【附圖說明】
[0021] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的對(duì)象、特點(diǎn)進(jìn)行詳述。
[0022] 圖1:胞苷、Ara-C和化合物11對(duì)胞苷脫氨酶的相對(duì)敏感性。
[0023] 圖2:實(shí)施例1的化合物12通過靜脈給藥和經(jīng)口給藥途徑的小鼠藥代動(dòng)力學(xué)。
[0024] 圖3:實(shí)施例1的化合物12通過靜脈給藥和經(jīng)口給藥途徑的大鼠藥代動(dòng)力學(xué)。
[0025]圖4A和圖4B:在HL-60人白血病異種移植中，經(jīng)口給藥的化合物12的腫瘤體積和體 重。
[0026] 圖5A和圖5B:在HL-60人白血病異種移植中，腹腔給藥的不同劑量的化合物12的腫 瘤體積和體重變化。
[0027] 圖6:實(shí)施例3和實(shí)施例4分別制備的化合物22和化合物23的腫瘤生長(zhǎng)抑制(TGI)活 性。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 本發(fā)明提供一種互聯(lián)體前藥化合物，包括由化學(xué)式（I)表示的折布拉林核苷或由 化學(xué)式(II)表示的Γ-氰基-阿糖胞苷，與一種或多種短鏈脂肪酸(SCFAs)或其衍生物連接：
[0029]
(!) (Ι?)
[0030] 在上述互聯(lián)體前藥中，作為腺苷類似物，由化學(xué)式（I)表示的布拉林和由化學(xué)式 (II)表示的Γ-氰基-阿糖胞苷屬抗癌核苷。由式（I)或式（II)所示的化合物與一種或多種 短鏈脂肪酸(SCFAs)或其衍生物連接。
[0031] 與式（I)或式（I I)所示的核苷連接的SCFAs可以為單，二，三-短鏈脂肪酸(mono-， di_,tri-short chain fatty acids)或它們的衍生物。
[0032] SCFAs可以為現(xiàn)有技術(shù)中已知的SCFAs及其衍生物。本發(fā)明中與化合物的羥基連接 的SCFAs及其衍生物的非限制性例子包括丙酸，丁酸，異丁酸，丙戊酸，戊酸和苯基丁酸：
[0033]
[0034] SCFAs等量于式（I)或式（II)所示的核苷的一倍或三倍。
[0035] SCFAs 與式（I)或式（II)所示的核苷在2'-、3'-、5'-、2'-和3'-、2'-和5'-、3'-和 5'-、或2'-，3'-和5'-位連接。
[0036]本發(fā)明更優(yōu)選的互聯(lián)體前藥化合物包括：
[0037] 1)((21?，33,43,51〇-5-(4-氨基-2-氧嘧啶-1(2!〇-基)-5-氰基-3,4-二羥基四氫呋 喃-2-基）甲基丁酸；
[0038] 2)((21?，33,41?，51〇-3,4-二羥基-5-(2-氧嘧啶-1(2!〇-基）四氫呋喃-2-基）甲基丁 酸；
[0039] 3)(21?，31?，41?，51〇-2-((丁酰氧基）甲基)-5-(2-氧嘧啶-1(2!〇-基）四氫呋喃-3,4- 二基二?。灰约?br>[0040] 4)(21?，31?，41?，51〇-2-((異丁酰氧基）甲基)-5-(2-氧嘧啶-1(2!〇-基）四氫呋喃-3， 4-二基雙(2-甲基丙酸甲酯）。
[0041] 互聯(lián)體前藥化合物包括式（I)所示的核苷，所述核苷與一種或多種SCFAs連接，可 通過將式（I)所示的核苷與SCFA酸酐（例如，丁酸酐)在堿(例如，吡啶、4-二甲基氨基吡啶 (DMP)等）中進(jìn)行反應(yīng)來制備。
[0042]互聯(lián)體前藥化合物包括式（II)所示的核苷，所述核苷與一種或多種SCFAs連接，可 通過用酸將式（II)所示的核苷鹽化，然后與丁酰氯在堿(例如，二甲基乙酰胺）中進(jìn)行反應(yīng) 來制備。
[0043] 互聯(lián)體前藥化合物包括與天然SCFAs或其衍生物共價(jià)連接的抗癌核苷，可與SCFAs (或其衍生物）