一種具有混合軸向配體的Pt（IV）類抗癌藥物及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種具有混合軸向配體的Pt(IV)類抗癌藥物及制備方法；所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物，具有八面體配位結(jié)構(gòu)，即由兩對平面配體和一對混合軸向配體與Pt4+鍵合構(gòu)成，所述的軸向配體一個為與Pt4+鍵合作用相對較強(qiáng)的配體，另一個為與Pt4+鍵合作用相對較弱的配體。采用這種強(qiáng)弱搭配的設(shè)計，使其與現(xiàn)有Pt(IV)藥物賽特鉑相比，相對較容易被還原為Pt(II)物種，具有相對較高的藥理活性。本發(fā)明實施例證明其與賽特鉑相比，在抗壞血酸、還原型谷胱甘肽以及DNA模式物種5’-dGMP共存的避光反應(yīng)體系中，更容易生成Pt與鳥嘌呤N7位鍵合的產(chǎn)物，對于實現(xiàn)高效低毒的抗癌目標(biāo)具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】—種具有混合軸向配體的Pt (IV)類抗癌藥物及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)合成新藥領(lǐng)域，涉及具有混合軸向配體的Pt(IV)類抗癌藥物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]癌癥對人類健康的威脅極大，抗癌藥物研究一直受到廣泛關(guān)注。鉬基抗癌藥的靶分子是細(xì)胞內(nèi)的脫氧核糖核酸(DNA)。鉬基藥物中的Pt與DNA中鳥嘌呤的N7原子鍵合后，可抑制DNA復(fù)制以及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而達(dá)到抗癌效果。鉬基抗癌藥不僅對許多快速增殖的癌細(xì)胞比對正常細(xì)胞更敏感，對快速分裂的正常細(xì)胞(骨髓細(xì)胞、毛囊和上皮細(xì)胞)殺傷也較大，會導(dǎo)致不同程度的毒副作用。
[0003]鉬基抗癌藥物設(shè)計通常遵循如下原則:配位結(jié)構(gòu)中必須包含Pt-N鍵，而且N原子應(yīng)至少連接一個H。此H原子可與DNA中鳥嘌呤的06原子形成H鍵，是促使Pt與鳥嘌呤中的N7原子發(fā)生鍵合的必要條件。
[0004]根據(jù)配位中心的價態(tài)，鉬基抗癌藥可大體分為Pt(II)和Pt(IV)兩種類型。具有單核配位結(jié)構(gòu)的Pt(II)抗癌藥的構(gòu)型多為平面四方形，進(jìn)入臨床階段的包括順鉬(Cisplatin)、卡鉬(Carboplatin)、草酸鉬(Oxaliplatin)、萘達(dá)鉬(Nedaplatin)、舒鉬(Sunpla)、洛鉬(Lobaplatin)、甲唳鉬(Picoplatin),雙環(huán)鉬(Dicycloplatin)等。除此之外，具有雙核結(jié)構(gòu)的以及三核結(jié)構(gòu)的Pt(II)藥物也受到關(guān)注；其中，具有3個正電荷的三核Pt (II)配位離子BBR3464已進(jìn)入II期臨床實驗。Pt(II)藥物的藥理活性通常與水解動力學(xué)密切相關(guān)。以順鉬為例，具有正電荷的水解產(chǎn)物[Pt(NH3)2(H2O)Cl]+以及[Pt (NH3) 2 (H2O) 2]2+與DNA的反應(yīng)活性遠(yuǎn)高于未水解的順鉬Pt (NH3) 2C12。
`[0005]Pt(IV)抗癌藥的配位構(gòu)型為八面體，分子結(jié)構(gòu)中包括6個配位基團(tuán)，使得藥物設(shè)計具有較大的靈活性，被認(rèn)為是應(yīng)用前景廣闊的新型抗癌藥。如圖1所示，進(jìn)入臨床實驗的Pt(IV)抗癌藥包括1.異丙鉬(Iproplatin)、2.奧馬鉬(0rmaplatin)、3.賽特鉬(Satraplatin)以及4.LA-12。這些藥物的分子結(jié)構(gòu)中均包含兩個相鄰的Pt-N配位鍵。Pt-N鍵的鍵能較強(qiáng)，通常將包含兩個Pt-N鍵的平面作為水平面，此水平面上下兩側(cè)的配體稱為軸向配體。
[0006]Pt (IV)抗癌藥直接與DNA發(fā)生取代反應(yīng)的活性通常較低，需在生理環(huán)境中與抗壞血酸等還原性物種反應(yīng),失去兩個軸向配體,生成Pt (II)物種，再通過水解發(fā)揮抗癌活性。其中，軸向配體與Pt4+的鍵合強(qiáng)度顯著影響Pt(IV)抗癌藥還原為Pt(II)物種的反應(yīng)活性。
[0007]奧馬鉬和異丙鉬的軸向配體分別為兩個與Pt4+鍵合較弱的Cr和0H-，這兩種藥物分別在臨床實驗的I期和III期階段被淘汰。賽特鉬與LA-12的結(jié)構(gòu)相似，兩個軸向配體均為與Pt4+鍵合較強(qiáng)的0Ac_ ;處于水平面的配體中均包含兩個順式的Cl—和一個NH3,區(qū)別在于另一個配體分別為環(huán)己胺和金剛胺(三環(huán)癸胺XLA-12進(jìn)入臨床實驗較晚，相關(guān)數(shù)據(jù)較為有限。賽特鉬是進(jìn)入臨床治療的首例口服Pt (IV)抗癌藥，無神經(jīng)毒性和腎毒性。抗壞血酸(Vc )是生理環(huán)境中重要的還原性物種，但生理環(huán)境中廣泛存在的還原型谷胱甘肽(GSH)會抑制賽特鉬與抗壞血酸之間氧化還原反應(yīng)。這可歸因于抗壞血酸與賽特鉬之間的氧化還原反應(yīng)涉及到生成抗壞血酸自由基的步驟，而GSH具有清除自由基的功能，可導(dǎo)致抗壞血酸自由基濃度降低。另一方面，GSH自身還原賽特鉬的活性也不高。因此，與順鉬相比，賽特鉬的藥理活性尚有較大差距。
[0008]可以看出，不論是已被淘汰的奧馬鉬和異丙鉬，還是正處于臨床階段的賽特鉬和LA-12，Pt(IV)配位結(jié)構(gòu)的兩個軸向配體分別由相同類型的基團(tuán)組成。采用這種設(shè)計的一個不足之處是對Pt (IV)配合物氧化還原活性的可調(diào)控性相對有限。當(dāng)兩個軸向配體均為與Pt4+鍵合較弱的基團(tuán)時(比如，Cl_)，Pt(IV)配合物在生理環(huán)境中還原為Pt(II)物種的速率相對過快，容易導(dǎo)致較強(qiáng)的毒副作用；已在臨床實驗中被淘汰的奧馬鉬即屬于此種情況。另一方面，當(dāng)兩個軸向配體均為與Pt4+鍵合較強(qiáng)的基團(tuán)時(比如，0Ac_)，在生理環(huán)境中被還原為Pt(II)物種的速率相對較慢，導(dǎo)致藥理活性不高；這正是賽特鉬在臨床使用所面臨的問題。
[0009]綜上所述，采用相同類型軸向配體的Pt(IV)抗癌藥設(shè)計容易導(dǎo)致毒副作用過強(qiáng)或者藥理活性不高的問題。毋庸置疑，軸向配體設(shè)計是調(diào)控Pt (IV)藥物抗癌活性的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。臨床研究表明，Pt(IV)抗癌藥賽特鉬具有毒副作用較低的優(yōu)點，但藥理活性不高的問題亟待解決。
[0010]本發(fā)明利用Pt (IV)抗癌藥設(shè)計較為靈活的特點，將與Pt4+鍵合強(qiáng)度不同的配體進(jìn)行組合，調(diào)控Pt (IV)配合物的藥理活性，設(shè)計并制備具有混合類型軸向配體的新型Pt (IV)類抗癌藥。與賽特鉬相比，具有混合類型軸向配體的新型Pt(IV)藥物在抗壞血酸、還原型谷胱甘肽以及DNA模式物種5’-dGMP共存的避光反應(yīng)體系中，相對更容易生成Pt與鳥嘌呤N7位鍵合的產(chǎn)物，對于解決現(xiàn)有Pt(IV)抗癌藥賽特鉬藥理活性較低問題具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有Pt(IV)臨床抗癌藥物賽特鉬藥理活性較低的問題，提出一種具有混合軸向配體的新型Pt(IV)類抗癌藥物結(jié)構(gòu)設(shè)計及制備方法。與賽特鉬相比，本發(fā)明所設(shè)計和制備的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物在抗壞血酸、還原型谷胱甘肽以及5’-dGMP共存的避光反應(yīng)體系中，生成Pt與鳥嘌呤N7位鍵合產(chǎn)物的活性明顯增強(qiáng)，對于實現(xiàn)高效低毒的抗癌目標(biāo)具有重要意義和廣泛的應(yīng)用前景。
[0012]本發(fā)明所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物，具有八面體配位結(jié)構(gòu)，即由兩對平面配體和一對混合軸向配體與Pt4+鍵合構(gòu)成，其具有高效低毒的特點，是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:即所述的一對混合軸向配體分別為配體I和配體II，且配體與Pt4+的鍵合強(qiáng)度順序為:氨>配體I >配體II。
[0013]所述的Pt(IV)類抗癌藥物的軸向配體一個為與Pt4+鍵合作用相對較強(qiáng)的配體，另一個為與Pt4+鍵合作用相對較弱的配體，采用這種強(qiáng)弱搭配的設(shè)計，使其與賽特鉬相比，在還原反應(yīng)過程中失去兩個軸向配體的活化能有所降低，相對較容易被還原為Pt(II)物種。
[0014]對于上文所述 的技術(shù)方案中所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物，優(yōu)選的情況下，所述的配體I為0Ac_，配體II為Η20、0Η_或Cr。即:0Ac_為與Pt4+鍵合作用相對較強(qiáng)的配體，H2O, or或cr為與Pt4+鍵合作用相對較弱的配體。
[0015]對于上文所述的技術(shù)方案中所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物，優(yōu)選的情況下，所述的兩對平面配體中，其中一對為鄰位的氨/胺基；另外一對配體中，其一為H2O, Cl—或0H_，另一配體為Cl—或0H_。當(dāng)這兩個平面配體包括電中性的H2O時，Pt (IV)配位結(jié)構(gòu)的正電荷相對較強(qiáng)，與抗壞血酸根陰離子的反應(yīng)活性也相對較高。
[0016]對于上文所述的技術(shù)方案中所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物，優(yōu)選的情況下，所述的氨/胺基分別為鄰位的NH3和環(huán)己胺。這種平面配體中的氨/胺基沿用賽特鉬中相鄰的NH3和環(huán)己胺設(shè)計，以使Pt (IV)配位結(jié)構(gòu)具有較好的脂溶性以及細(xì)胞膜穿透性。
[0017]本發(fā)明附圖2給出了軸向配體由OAcIP H2O組成的Pt(IV)類藥物的四種同分異構(gòu)體5，6，7，8的示意圖。其中，平面配體中氨/胺基由鄰位的NH3和環(huán)己胺組成，其余兩個平面配體由一個H2O和一個CF組成。配位結(jié)構(gòu)的整體電荷為2+。在GSH共存條件下，這種具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物與抗壞血酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，失去兩個軸向配體的活性明顯高于賽特鉬。在其它配體保持不變，軸向配體中的H2O被替換為Cl—(或0H_)時，所得到的具有混合軸向配體的Pt(IV)配合物與抗壞血酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)的速率也明顯高于賽特鉬，但低于圖2中的5，6，7，8。
[0018]本發(fā)明的另一方面在于:公開上文所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物的制備方法，其包括以下操作步驟:在避光及室溫條件下配制賽特鉬水溶液，其濃度范圍介于10 μ M至飽和濃度；并采用波長390~450nm的光對其進(jìn)行輻照；當(dāng)檢測參與配位的0Ac_與已解離的OAc—之間的比例介于1.3~1.0時，停止輻照，將溶液避光保存。
[0019]得到包含本發(fā)明所述的軸向配體由0Ac_和H2O組成的具有混合軸向配體的Pt (IV)類藥物的溶液。輻照時間過短會導(dǎo)致賽特鉬的轉(zhuǎn)化率較低，輻照時間過長會導(dǎo)致OAc—與H2O的配體交換程度過大 。
[0020]對于上文所述的技術(shù)方案中所述的方法，檢測參與配位的OAcT與已解離的OAcT之間的濃度比例可以通過1H核磁共振波譜、離子色譜、毛細(xì)管電泳、高效液相色譜等方法。其中，使用1H核磁共振波譜法，可直接通過0Ac_e纟以及0AC_WiS所對應(yīng)的譜峰積分面積比求算二者的濃度比；采用離子色譜、毛細(xì)管電泳、高效液相色譜檢測時，可根據(jù)0Ac_的標(biāo)準(zhǔn)曲線以及0Ac_lw的譜峰面積測出溶液中0Ac_lw濃度，然后在已知0Ac_總量(賽特鉬溶液原始濃度的2倍)條件下,通過OAcT鍵合/0Α0-Μ;? = (0Α0-總量-OAcT解；jjVOAcT解貞的關(guān)系式求算。
[0021]對于上文所述的技術(shù)方案中所述的方法，優(yōu)選的情況下，所述的賽特鉬水溶液濃度為100 μ M至飽和濃度。最優(yōu)選的情況下，賽特鉬水溶液濃度為飽和濃度。
[0022]對于上文所述的技術(shù)方案中所述的方法，優(yōu)選的情況下，所述的賽特鉬水溶液進(jìn)行輻照的波長范圍為415~450nm。
[0023]對于上文所述的技術(shù)方案中所述的方法，優(yōu)選的情況下，所述的當(dāng)檢測參與配位的OAcT與已解離的OAcT之間的比例介于1.1~1.0時，停止輻照。
[0024]上文所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物的藥理活性表征結(jié)果為:
[0025]在GSH、抗壞血酸以及DNA模式物種5’-dGMP共存的避光條件下，將包含本發(fā)明所述的混合軸向配體由0Ac_和H2O組成的Pt (IV)類藥物的溶液與總鉬濃度相同的賽特鉬溶液進(jìn)行反應(yīng)活性對比。1H核磁共振波譜顯示，與添加賽特鉬的對照體系相比，添加具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物的反應(yīng)體系中，Pt與5’ -dGMP中鳥嘌呤N7位的鍵合作用顯著增強(qiáng)，確證具有混合軸向配體的Pt(IV)類配合物的藥理活性明顯強(qiáng)于賽特鉬，對于提高Pt (IV)藥物的抗癌效果以及豐富治療方案具有重要意義。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:
[0027]本發(fā)明利用Pt(IV)配合物的結(jié)構(gòu)調(diào)變性較為豐富的優(yōu)勢，采取強(qiáng)弱配體搭配方案，將與Pt4+鍵合強(qiáng)度不同的配體進(jìn)行組合，調(diào)控Pt (IV)配合物的藥理活性，設(shè)計并制備具有混合類型軸向配體的Pt(IV)類抗癌藥。與Pt4+鍵合能力較弱的軸向配體(比如H2O或0H_、C1_等)的引入，可避免賽特鉬所面臨的還原過程易受抑制所導(dǎo)致的藥理活性較低問題；與Pt4+鍵合能力較強(qiáng)的軸向配體0Ac_的引入，可避免Pt (IV)配位結(jié)構(gòu)在生理環(huán)境中還原較快所導(dǎo)致的毒副作用較強(qiáng)的問題。在Pt(IV)配位結(jié)構(gòu)的平面配體中引入一個H2O,可增強(qiáng)配位結(jié)構(gòu)的正電性，提高其與抗壞血酸根離子的反應(yīng)活性。在含N配位基團(tuán)中，沿用賽特鉬中NH3和環(huán)己胺的混胺設(shè)計，保留脂溶性較好等特點。
[0028]在GSH、抗壞血酸、DNA模式物種5’ -dGMP共存的避光反應(yīng)體系中，將包含本發(fā)明所述的混合軸向配體由OAcIP H2O組成的Pt(IV)類藥物的溶液與總鉬濃度相同的賽特鉬進(jìn)行活性對比實驗。與添加賽特鉬的對照體系相比，添加本發(fā)明所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物反應(yīng)體系中，Pt與5’ -dGMP中鳥嘌呤N7位的鍵合作用顯著增強(qiáng)，確證具有混合軸向配體的Pt(IV)類配合物的藥理活性明顯強(qiáng)于賽特鉬，對于提高Pt (IV)藥物的抗癌效果以及豐富治療方案具有重要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1:進(jìn)入臨床實驗的四種Pt (IV)抗癌藥結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2:具有混合軸向配體的Pt(IV)抗癌藥的四種同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖3:臨床實驗中賽特鉬的四種主要代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖4:激發(fā)d-d躍遷導(dǎo)致八面體配位`結(jié)構(gòu)的配位鍵活化示意圖。
[0033]圖5:賽特鉬的紫外可見吸收光譜。
[0034]圖6:不同波長輻照光的PL譜。
[0035]圖7:HPLC譜圖對比。(a)新配制，(b)避光加熱，(c)輻照后的賽特鉬溶液。
[0036]圖8:賽特鉬轉(zhuǎn)化率隨輻照時間的變化。
[0037]圖9:0Ac_配位/0Ac_解離隨輻照時間的變化。
[0038]圖10 =1H核磁共振波譜。(a)未經(jīng)輻照的賽特鉬溶液，(b)制備的包含具有混合軸向配體的Pt(IV)類抗癌藥溶液，OAc-配位/OAc-解離=1.3:1.00
[0039]圖11 =1H核磁共振波譜。賽特鉬在5’_dGMP、抗壞血酸及GSH混合體系中的避光反應(yīng)活性。(a) 2天后，與Pt鍵合的5’ -dGMP為3% ; (b) I周后，與Pt鍵合的5’ -dGMP為6% ；(c) 2天后，OAcT配位/OAcT解離為24:1 ; (d) I周后，OAcT配位/OAcT解離為10:1。
[0040]圖12:?核磁共振波譜。具有混合軸向配體的Pt (IV)類抗癌藥在5’ -dGMP、抗壞血酸及GSH混合體系中的避光反應(yīng)活性。(a) 2天后，與Pt鍵合的5’ -dGMP為20% ; (b) I周后，與Pt鍵合的5’ -dGMP為51% ； (c) 2天后，OAcT配位/OAcT解離為1:1 ； (d) I周后，OAcWOAc解離為2:3。
【具體實施方式】
[0041 ] 下述非限制性實施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0042]本發(fā)明所述具有混合軸向配體的Pt(IV)類抗癌藥物設(shè)計，是基于以下原理進(jìn)行的:
[0043](一)賽特鉬在生理環(huán)境中的還原反應(yīng)易受抑制的原因分析
[0044]Pt(IV)抗癌藥物在生理環(huán)境中與抗壞血酸等還原性物種反應(yīng)，失去兩個軸向配體，生成Pt(II)物種的步驟是發(fā)揮藥理活性的重要環(huán)節(jié)。賽特鉬的軸向配體為兩個乙酸根(0Ac_)。0Ac_具有π型空軌道，不僅0Ac_的孤對電子可占據(jù)Pt4+的空軌道生成σ配位鍵，Pt4+的d軌道也可與0Ac_配體中未占據(jù)的π *反鍵軌道重疊，生成反配位Ji鍵。這種σ配位鍵和反配位η鍵合稱σ-π配鍵，使得軸向配體OAc—與 Pt4+的鍵合作用相對較強(qiáng)；此外，0Ac_可與平面配體中的NH3以及C6H11-NH2形成分子內(nèi)氫鍵，使得Pt4+與0Ac_的鍵合作用進(jìn)一步增強(qiáng)。
[0045]另一方面，Pt (IV)抗癌藥物在生理環(huán)境與抗壞血酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程涉及到生成抗壞血酸自由基的步驟；由于生理環(huán)境中廣泛存在的GSH具有清除自由基的功能，對Pt (IV)抗癌藥物與抗壞血酸之間的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生一定抑制作用。賽特鉬的兩個軸向配體均為與Pt4+鍵合較強(qiáng)的0Ac_，因此在生理環(huán)境中失去兩個軸向配體，生成Pt (II)物種的速率相對較慢，導(dǎo)致其藥理活性與順鉬相比，尚有較大差距。
[0046]如圖3所示，在賽特鉬的臨床實驗中，可檢測到的代謝產(chǎn)物主要包括:失去兩個軸向配體的還原產(chǎn)物9.JMl 18，兩個Cl—配體全部被0H_取代的10.JM383以及只有一個Cl_配體被0H_取代的同分異構(gòu)體11.JM518和12.JM559。這些結(jié)果表明，賽特鉬的還原反應(yīng)主要涉及兩個軸向配體的離去過程，同時也印證了軸向配體0Ac_與Pt4+之間具有較強(qiáng)的鍵合作用。
[0047]綜上所述，合理調(diào)控鉬基藥物的構(gòu)效關(guān)系，設(shè)計新型的Pt (IV)配位結(jié)構(gòu)，適度增強(qiáng)其與抗壞血酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)的活性，對于實現(xiàn)高效低毒的抗癌目標(biāo)具有重要意義。
[0048](二)具有混合軸向配體的Pt (IV)類配位結(jié)構(gòu)設(shè)計
[0049]Pt(IV)配位結(jié)構(gòu)中的Pt4+具有較強(qiáng)的正電荷。在配位原子相同條件下，Pt4+對電中性配體(比如，H20)的吸引力明顯弱于對陰離子型配體(比如，0Ac_)的吸引力；尤其地,H2O不能與Pt4+生成鍵合強(qiáng)度較高的σ-π配鍵。因此，對于Pt(IV)配位結(jié)構(gòu)的還原反應(yīng)，軸向配體為H2O時，其脫離Pt4+所需克服的活化能會顯著低于軸向0Ac_配體。另一方面，抗壞血酸在生理pH條件下主要以一元酸根離子形式存在。在Pt(IV)配位結(jié)構(gòu)中引入電中性的H2O,可增強(qiáng)配位結(jié)構(gòu)的正電性，有利于其與抗壞血酸根陰離子的相互作用。
[0050]本發(fā)明所設(shè)計的Pt (IV)類藥物，其所述的軸向配體由與Pt4+鍵合強(qiáng)度不同的配體
I和配體II組成，且配體與Pt4+的鍵合強(qiáng)度順序為:氨>配體I >配體II ;優(yōu)選的情況下，所述的配體I為0Ac_，配體II為h2o、or或Cr。即:0Ac_為與Pt4+鍵合作用相對較強(qiáng)的配體，Η20、0Η_或Cr為與Pt4+鍵合作用相對較弱的配體。與兩個軸向配體均為0Ac_的賽特鉬相比，這種具有混合類型軸向配體的Pt(IV)類藥物與抗壞血酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)的活性相對較強(qiáng)，其藥理活性明顯強(qiáng)于賽特鉬；另一方面，由于在軸向配體中包含一個與Pt4+配位能力較強(qiáng)的0Ac_，可避免在生理環(huán)境中還原速率過快所導(dǎo)致的毒副作用問題。
[0051]本發(fā)明所設(shè)計的Pt(IV)類藥物，其所述的兩對平面配體中，一對為氨/胺基；優(yōu)選的情況下，所述的一對氨/胺基配體為鄰位的NH3和環(huán)己胺，使得本發(fā)明所設(shè)計的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥具有與賽特鉬類似的脂溶性和細(xì)胞穿透性。另外一對平面配體中，其一為H20、CF或0H_，另一配體為Cr或0H_。
[0052]當(dāng)混合軸向配體為0Ac_和H2O, —對平面配體為鄰位的NH3和環(huán)己胺，其它兩個平面配體分別為Cl—和H2O時，得到如圖2所示四種同分異構(gòu)體。
[0053](三)本發(fā)明所述的軸向配體由0Ac_和H2O組成的Pt(IV)類藥物的制備，是基于以下原理進(jìn)行的:
[0054]采用賽特鉬作為制備原料，在水溶液體系中使用特定波長的輻照光激發(fā)其d-d躍遷，通過控制輻照強(qiáng)度和時間，得到如圖2所示的軸向配體包含一個OAc-和一個H2O的Pt(IV)類抗癌藥。相關(guān)原理如下:
[0055]Pt (IV)抗癌藥配位中心的Pt4+通過d2sp3軌道雜化與配體形成八面體配位結(jié)構(gòu)，最高占據(jù)軌道(HOMO)和最低未占據(jù)軌道(LUMO)分別為2t2g(xy，xz, yz)和2eg(z2，x2-y2)。在處于基態(tài)時，Pt4+的5d6低自旋電子占據(jù)2t2g(xy, xz, yz)軌道，電子云伸展方向與6個配位鍵的恰好錯開，能量較低。
[0056]如圖4所示，具有eg特征的dz2和dx2-y2的軌道伸展方向與配位鍵重疊。發(fā)生d_d躍遷時，2t2g(xy, xz, yz)軌道的電子被激發(fā)至2eg(z2，x2_y2)軌道,與配位鍵電子產(chǎn)生相互排斥作用，導(dǎo)致配位鍵的能量升高(被活化)。其中，占據(jù)2eg(x2-y2)軌道的激發(fā)電子所導(dǎo)致的能量升高效應(yīng)被xy平面的四個配位鍵所分散；占據(jù)2eg(z2)軌道的激發(fā)電子所導(dǎo)致的能量升高效應(yīng)被土z方向上的兩個軸向配位鍵所分散。因此，對賽特鉬而言，d-d躍遷對軸向配位鍵的活化相對更顯著，更有利于促進(jìn)軸向配體OAc-與溶液中H2O的配體交換。
[0057]賽特鉬的配位平面中，Pt-Cl鍵強(qiáng)度明顯弱于Pt-N鍵。在避光的水溶液體系中，賽特鉬可發(fā)生緩慢的C1_/H20配體交換。發(fā)生d-d躍遷時，被激發(fā)至2eg(x2-y2)軌道的電子對Pt-Cl鍵的活化作用，`導(dǎo)致C1_/H20配體交換速率增大。由于Pt-N鍵的穩(wěn)定性顯著高于Pt-Cl鍵，占據(jù)2eg(x2-y2)軌道的激發(fā)電子對賽特鉬中Pt-N鍵的活化作用較弱。
[0058]通過調(diào)控激發(fā)d-d躍遷的輻照條件，使得賽特鉬分子中一個軸向0Ac_與水發(fā)生配體交換，同時保留一個0Ac_與Pt4+鍵合，可制備得到本發(fā)明所述的具有混合軸向配體的鉬基抗癌藥。
[0059]實施例一
[0060]本發(fā)明所述具有混合軸向配體的鉬基抗癌藥物的制備條件控制，是基于以下方式進(jìn)行的:
[0061]( I)在避光及室溫條件下配制賽特鉬飽和水溶液，并測定其紫外可見吸收光譜。測試儀器為JASC0550紫外可見吸收光譜儀。如圖5所示，當(dāng)波長小于450nm時，開始檢測到對入射光的吸收，隨著入射光波長的減小，吸光強(qiáng)度逐漸增大；入射光波長大于450nm時，賽特鉬水溶液對入射光無明顯吸收，表明激發(fā)賽特鉬d-d躍遷的輻照光的波長上限為450nm。
[0062](2 )分別采用紫光(415nm，半峰寬12nm)、藍(lán)光(477nm，半峰寬22nm)、綠光(528nm，半峰寬32nm)以及黃光(610nm，半峰寬32nm)輻照所配制的賽特鉬水溶液。輻照光的PL譜由圖6給出，測試儀器為北京漢光500光譜儀。采用藍(lán)光、綠光以及黃光輻照時，賽特鉬溶液的紫外可見吸收光譜均未發(fā)生變化。采用紫光輻照時，觀測到賽特鉬溶液的紫外可見吸收譜強(qiáng)度減弱以及峰位藍(lán)移；停止輻照后吸收譜不再發(fā)生變化，表明吸收譜變化與紫光輻照密切相關(guān)，確證波長為415nm的紫光作為激發(fā)賽特鉬的d_d躍遷的輻照光。選取390_450nm作為適合激發(fā)賽特鉬d-d躍遷的輻照光波長范圍。根據(jù)d-d躍遷對賽特鉬中配位鍵的活化機(jī)制，在d-d躍遷可被激發(fā)的前提下，采用波長相對較長(能量相對較低)的激發(fā)光有利于保護(hù)Pt(IV)配位結(jié)構(gòu)中的Pt-N鍵。因此，波長范圍為415-450nm的輻照光更為優(yōu)選。當(dāng)波長小于390nm時，也可激發(fā)賽特鉬的d_d躍遷，但是對Pt-N的活化效應(yīng)相對較強(qiáng)。
[0063](3)測定不同輻照時間后賽特鉬溶液中游離的NH3, OAc以及Cl_的濃度。結(jié)果顯示，輻照過程中游離0Ac_，Cl—以及NH3的摩爾濃度增加速率比約為11:10:2，表明d_d躍遷顯著促進(jìn)了賽特鉬的軸向配體OAc-與水的配體交換；與此同時，C17H20配體交換也較顯著。作為對照，在避光及60°C條件下，對賽特鉬水溶液加熱24h后，溶液中游離Cl—濃度明顯增加，表明避光加熱可促進(jìn)C1_/H20配體交換，未檢測到游離0Ac_和NH3,確證賽特鉬中的Pt-N鍵和Pt-O鍵在避光加熱條件下較穩(wěn)定。測試儀器為配備電導(dǎo)檢測器的DIONEX ICS90離子色譜儀。采用1nPac AS23柱測定Cr和OAcT，流動相為4.5mM Na2COjP0.8mM NaHCO3,流速為lml/min ;采用Cs_12柱測定游離的NH3，流動相為20mM甲基磺酸，流速為lml/min。
[0064](4)采用高效液相色譜儀，分別測定避光加熱以及紫光輻照后的賽特鉬溶液；如圖7所示，避光加熱后的賽特鉬溶液中檢測到只發(fā)生C17H20配體交換的產(chǎn)物(保留時間
2.78min)以及尚未反應(yīng)的賽特鉬(保留時間4.89min);在ClVH2O以及0Ac_/H20配體交換均較顯著的紫光輻照后的溶液中，未檢測出賽特鉬只發(fā)生C17H20配體交換的產(chǎn)物，表明賽特鉬在紫光輻照過程中同時發(fā)生C1_/H20和0AC_/H20配體交換的過程較顯著。測試儀器為Waters600高效液相色譜儀。采用SunFire? C18反相柱，柱溫30°C;2489紫外檢測器，檢測波長220nm ;流動相為甲醇(500 μ 1.mirT1),高純水(150 μ 1-min^1)以及0.05%三氟乙酸水溶液(350 μ I.mirT1)。
[0065](5)根據(jù)高效液相色譜的積分面積得出賽特鉬轉(zhuǎn)化率與輻照時間的對應(yīng)關(guān)系，結(jié)果由圖8給出，觀測到賽特伯轉(zhuǎn)化率隨輻照時間延長逐漸增加，未出現(xiàn)明顯拐點。
[0066](6)賽特鉬中Pt-OAc配位鍵解離程度隨輻照時間的變化。相關(guān)原理如下:與Pt4+配位的0Ac_中013對應(yīng)于化學(xué)位移2.1lppm處的單強(qiáng)峰。當(dāng)Pt_0Ac_配位鍵解離后,2.1lppm處的單強(qiáng)峰減弱；與此同時，解離的OAc—導(dǎo)致相鄰的高場區(qū)域出現(xiàn)一個新的單強(qiáng)峰。由于OAc中甲基信號的積分面積與含量成正比,通過OAc 以及OAc @冑所對應(yīng)的單強(qiáng)峰積分面積比，可測定二者的濃度比。測試儀器為Jeol JNM-ECA600M核磁共振波譜儀。
[0067]如圖9所示，參與配位的0Ac_與已解離的0Ac_之間的濃度比隨輻照時間增加而下降。當(dāng)二者濃度比值降至1.1后，繼續(xù)延長輻照時間，進(jìn)一步的比值變化不顯著，表明紫光輻照所導(dǎo)致的賽特鉬中兩個軸向OAc-配體的解離為依次進(jìn)行。當(dāng)?shù)谝粋€OAc-軸向配體發(fā)生解離后，Pt (IV)配位結(jié)構(gòu)整體正電荷增加，對負(fù)電性陰離子配體的吸引作用相應(yīng)增大，導(dǎo)致第二個0Ac_軸向配體脫離Pt (IV)配位結(jié)構(gòu)的活化能明顯高于第一個軸向0Ac_配體。當(dāng)參與配位的0Ac_與已解離的0Ac_之間的濃度比值降至1.1-1.0范圍時，停止輻照并將溶液避光保存，可得到本發(fā)明所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物的溶液。當(dāng)參與配位的0Ac_與已解離的0Ac_之間的比例為1.3時，也可得到具有混合軸向配體的Pt (IV)類藥物，但賽特鉬的轉(zhuǎn)化率稍低。
[0068](7)采用1H核磁共振波譜對比具有混合軸向配體的Pt (IV)配合物以及賽特鉬的藥理活性:選取5’ -脫氧鳥苷酸(5’ -dGMP)作為含有鳥嘌呤的DNA模式物種，在抗壞血酸(1.0OmM)和還原型谷胱甘肽(0.25mM)共存條件下，將5’ -脫氧鳥苷酸(1.0OmM)分別與賽特鉬飽和溶液以及總鉬濃度相同的具有混合軸向配體的Pt(IV)配合物進(jìn)行避光反應(yīng)，對比兩種反應(yīng)體系中Pt與5’ -dGMP中鳥嘌呤N7位鍵合的活性。
[0069]相關(guān)藥理活性表征原理為:在1H-NMR譜中，未與Pt鍵合的鳥嘌呤的H8原子對應(yīng)于化學(xué)位移為8.14ppm處的單峰；當(dāng)Pt與5’ -dGMP中鳥嘌呤的N7原子發(fā)生鍵合后，8.14ppm處的HS信號減弱；同時，與Pt鍵合的鳥嘌呤導(dǎo)致在相鄰的低場區(qū)域出現(xiàn)新的HS信號。因此，通過HS信號的變化，可對比Pt與鳥嘌呤中N7位發(fā)生鍵合的百分?jǐn)?shù)。
[0070]賽特鉬飽和溶液的1H核磁共振波譜如圖10(a)所示，可觀測到0AC_sft對應(yīng)的單強(qiáng)峰，未檢測到0AC_WiS信號。使用紫光對上述賽特鉬飽和溶液輻照后，0AC_sft的譜峰減弱；與此同時，相鄰的高場區(qū)域出現(xiàn)0Ac_解離的單強(qiáng)峰信號；如圖10(b)所示，當(dāng)0Ac_s位與OAcTw離之間濃度比降至1.3:1.0時，停止輻照，得到包含具有混合軸向配體的Pt(IV)配合物的溶液。
[0071]如圖11 (a)及(b)中的H8譜峰信號所示，賽特鉬飽和溶液與5’-dGMP(1.0OmM)，抗壞血酸(1.0OmM),GSH (0.25mM)避光反應(yīng)2天以及一周后，與Pt鍵合的5’-dGMP的比例分別約為3%和6% ;如圖11中譜圖(c)及(d)中0Ac_譜峰信號所示，避光反應(yīng)2天以及一周后，OAcT配位:OAcT解離分別為24:1及10:1。
[0072]如圖12(a)及(b)中的H8譜峰信號所示，包含具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物的溶液(OAcT配位:OAc^w=L 3:1.0)與 5’_dGMP(l.0OmM)，抗壞血酸(1.0OmM),GSH (0.25mM)避光反應(yīng)2天以及一周后，與Pt鍵合的5’-dGMP的比例分別達(dá)到20%和51% ;如圖12中譜圖(c)及(d)中0Ac_譜峰信號所示,避光反應(yīng)2天以及一周后，0Ac_Kft:0Ac_lw分別為1:1及 2:3。
[0073]圖11及12的對比結(jié)果表明，與賽特鉬相比，所制備的具有混合軸向配體的Pt (IV)類藥物在抗壞血酸、還原型谷胱甘肽以及5’ dGMP共存的避光反應(yīng)體系中，較易發(fā)生軸向0Ac_配體的解離，還原為`Pt(II)物種，藥理活性也明顯強(qiáng)于賽特鉬。
[0074]測試儀器為Jeol JNM-ECA600M核磁共振波譜儀。在藥理活性對比研究中，為提高1H核磁共振波譜檢測的信噪比，以及避免反應(yīng)體系中GSH中活潑H可能對鳥嘌呤HS信號測定產(chǎn)生的干擾，使用重水為溶劑，進(jìn)行賽特鉬、5’ -dGMP、抗壞血酸以及GSH溶液的配制，相關(guān)d-d躍遷對重水溶液中賽特鉬配體交換的影響機(jī)制與使用水作為溶劑時相同。
[0075]上述實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物，由兩對平面配體和一對混合軸向配體與Pt4+鍵合構(gòu)成，其特征在于，所述的一對混合軸向配體分別為配體I和配體II，且與Pt4+的鍵合強(qiáng)度順序為:氨>配體I >配體II。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物，其特征在于，所述的配體 I 為 OAc_,配體 II 為 H2O、 0H_-或 Cl-。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物，其特征在于，所述的兩對平面配體中，其中一對為鄰位的氨/胺基；另外一對配體中，其一為h2o、C1-或oh-，另一配體為C1-或0H_。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物，其特征在于，所述的氨/胺基分別為鄰位的NH3和環(huán)己胺。
5.如權(quán)利要求1所述的具有混合軸向配體的Pt(IV)類藥物的制備方法，其特征在于，包括以下操作步驟:在避光及室溫條件下配制賽特鉬水溶液，其濃度范圍介于10 μ M至飽和濃度；并采用波長390~450nm的光對其進(jìn)行輻照；當(dāng)檢測參與配位的0Ac_與已解離的0Ac-間的比例介于1.3~1.0時，停止輻照，將溶液避光保存。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的賽特鉬水溶液濃度為100μ M至飽和濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的賽特鉬水溶液進(jìn)行輻照的波長范圍為415~450nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述的檢測參與配位的0Ac-與已解離的OAc-之間的比例介于1.1~1.0時，停止輻照。
【文檔編號】A61P35/00GK103860539SQ201410148904
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】于迎濤 申請人:于迎濤