作为用于乳腺癌的治疗的基于硼的4羟基他莫昔芬和因多昔芬前药.pdf

本公开涉及基于硼的4-羟基他莫昔芬和因多昔芬的前药及其合成。本公开还示教所述基于硼的4-羟基他莫昔芬和因多昔芬前药在乳腺癌治疗中的应用。

1.  一种式(I)的化合物：

其中
R₁为KF₃B,(HO)₂B,NaF₃B,其中所述R₁取代基的结合点在硼原子上，且
R₂为甲基或氢。

2.  根据权利要求1所述的化合物，其中R₂为甲基。

3.  根据权利要求1所述的化合物，其中在R₂为氢。

4.  根据权利要求1所述的化合物，其选自以下组成的组：



5.  根据权利要求1所述的化合物，其包含以下结构：


6.  根据权利要求1所述的化合物，其包含以下结构：


7.  根据权利要求1所述的化合物，其包含以下结构：


8.  根据权利要求1所述的化合物，其包含以下结构：


9.  一种用于乳腺癌治疗的药物组合物，其包含：式(I)的新型基于硼的4-OHT前药化合物：

其中
R₁为KF₃B,(HO)₂B,NaF₃B,其中R₁取代基的结合点在硼原子上；并且
R₂为甲基；
并且
其中所述式(I)的4-OHT前药化合物以对乳腺癌治疗有效量存在于所述组合物中。

10.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述新型4-OHT前药为化合物N，N-二甲基-2-(4-(2-苯基-1-(4-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧硼杂戊环-2-基)苯基)丁-1-烯-1-基)苯氧基)乙胺。

11.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述新型4-OHT前药为化合物(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钾。

12.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述新型4-OHT前药为化合物(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)硼酸。

13.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述新型4-OHT前药为化合物(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钠。

14.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述新型4-OHT前药为化合物2-(4-(1-(4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯 -1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺。

15.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述4新型-OHT前药为化合物N，N-二甲基(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,6-三甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)丁-1-烯1-基)苯氧基)乙胺。

16.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述新型4-OHT前药为化合物2-(4-(1-(4-(苯并[d][1,3,2]二氧硼杂戊环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺。

17.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述新型4-OHT前药为化合物2-(4-(1-(4-(1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺。

18.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述新型4-OHT前药为化合物(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-甲基亚氨基二乙酸硼酸酯。

19.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述新型4-OHT前药为化合物(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-丁基二乙醇胺硼酸酯。

20.  一种用于乳腺癌治疗的药物组合物，其包含：
式(I)的新型基于硼的因多昔芬前药化合物

其中
R₁为KF₃B,(HO)₂B,NaF₃B,其中R₁取代基的结合点在硼原子上；并且
R₂为氢；
并且
其中所述式(I)的因多昔芬前药化合物以对乳腺癌治疗有效量存在于所述组合物中。

21.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)硼酸。

22.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钾。

23.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物N-甲基-2-(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂戊环-2-基)苯基)丁-1-烯-1-基)苯氧基)乙胺。

24.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钠。

25.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物2-(4-(1-(4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺。

26.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物N-甲基-2-(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,6-三甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)丁-1-烯1-基)苯氧基)乙胺。

27.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物2-(4-(1-(4-(苯并[d][1,3,2]二氧硼杂戊环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1- 烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺。

28.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物2-(4-(1-(4-(1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺。

29.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-甲基亚氨基二乙酸硼酸酯。

30.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述新型因多昔芬硼前药为化合物(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-丁基二乙醇胺硼酸酯。

31.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述组合物为用于口服递送的产品形式，所述产品形式选自由浓缩物，干粉，液体，胶囊，药片，或药丸组成的组。

32.  根据权利要求9所述的药物组合物，其中所述组合物为用于胃肠外给药的产品形式，所述胃肠外给药包括静脉，皮内射，肌内，和皮下给药。

33.  根据权利要求9所述的药物组合物，其进一步包含载体，粘合剂，稀释剂，和赋形剂。

34.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述组合物为用于口服递送的产品形式，所述产品形式选自由浓缩物，干粉，液体，胶囊，药片，或药丸组成的组。

35.  根据权利要求20所述的药物组合物，其中所述组合物为用于胃肠外给药的产品形式，所述胃肠外给药包括静脉，皮内，肌内，和皮下给药。

36.  根据权利要求20所述的药物组合物，其进一步包含载体，粘合剂，稀释剂，和赋形剂。

37.  根据权利要求1所述的化合物对ER+癌症治疗的用途。

38.  根据权利要求37所述的用途，其中所述癌症为乳腺癌。

39.  一种治疗患者乳腺癌的方法，其包含：向所述患者施用治疗有效量的根据权利要求1所述的化合物。

40.  根据权利要求39所述的方法，其中所述化合物以范围在0.001mg/Kg/天至1mg/Kg/天的量给药。

41.  一种制备根据权利要求4所述化合物的方法，其包含根据以下图表的合成步骤：

其中所述图表的试剂和条件如下：(a)苯丙酮，TiCl₄，Zn，THF，回流；(b)2-(二甲基氨基)乙基氯盐酸盐，Cs₂CO₃，DMF；(c)(CF₃SO₂)₂O，吡啶，CH₂Cl₂；(d)PdCl₂(dppf)，KOAc，二噁烷，回流；(e)KHF₂，MeOH/H₂O；(f)(CH₃)₃SiCl，CH₃CN，，H₂O。

42.  一种制备根据权利要求8所述化合物的方法，其包括根据以下图表的合成步骤：


43.  一种制备根据权利要求1所述化合物的方法，其包含根据以下图表的合成步骤：

作为用于乳腺癌的治疗的基于硼的4-羟基他莫昔芬和因多昔芬前药
相关申请的交叉引用
本申请要求根据35U.S.C.§111(b)于2012年3月5日提交的美国临时专利申请第61/634,680号的优先权，其通过引用其全文并入本文。
背景
技术领域
本公开涉及新型4-羟基他莫昔芬及因多昔芬前药及其合成。本公开还示教所述新型4-羟基他莫昔芬及因多昔芬的创新前药在乳腺癌治疗中的应用。
在呈现内源性(原发性)他莫昔芬抗药性的乳腺癌那些患者中，本公开示教的使用所述新型4-羟基他莫昔芬及因多昔芬前药化合物的乳腺癌患者治疗会特别有益。归因于缺乏的细胞色素P4502D6酶(CYP2D6),或抑制CYP2D6活性的药物相互作用。更进一步来说，该新型化合物对治疗ER阳性的乳腺癌患者有益，所述乳腺癌患者可从使用较低剂量的内分泌治疗受益以减小副作用。
2、相关领域描述
自二十世纪八十年代以来，他莫昔芬是表达雌激素受体(ER+)的乳腺癌的主要激素治疗。他莫西芬化合物的早期描述可以在美国专利第3,288,806和4,536,516号中找到。该两者通过引用其全文并入本文。
在所有被诊断的乳腺肿瘤中近70％被分类为ER+，其中大部分初始对他莫昔芬治疗有响应(见参考文献1)。但是，大约8％的乳腺癌患者呈现出对他莫昔芬的内源性抗药性(见参考文献2)，主要因为这些患者不具有由多形态CYP2D6基因编码的功能性细胞色素P4502D6酶(CYP2D6)，其负责将他莫昔芬转化为其更强大的代谢物4-羟基他莫昔芬(4-OHT)和因多昔芬(见参考文献3)。
的确，具有CYP2D6无效等位基因的患者与野生型患者相比乳腺癌死亡率显著上升(见参考文献4)。Jordan及其同事首次报道了他莫昔芬的高的首过效 应代谢导致其活性的明显增加，并详细描述了第一活性初级代谢物4-OHT(见参考文献5－6)，其在抑制雌激素依赖细胞增殖中表现出比他莫昔芬大30－100倍的效力。(见参考文献7－9)
该主要生物转化路径，他莫昔芬去甲基化形成N-去甲基化他莫昔芬是由P450酶CYP3A4/5催化的(见参考文献10)。该主要初级代谢物具有与他莫昔芬相当的效力。然后其专门由CYP2D6转化为活性更强的第二代谢物因多昔芬。另一方面，4-OHT的形成需要同样的CYP2D6，其与因多昔芬相比效力相同或更高。虽然在4C位置的羟基化依赖CYP2D6，但从4-羟基他莫昔芬到因多昔芬的生物转化却不。事实上，据显示CYP3A4/5主要负责导致因多昔芬形成的4–OHT去甲基化这一代谢途径。因此，对于缺乏细胞色素P4502D6酶CYPD6的活性形式的乳腺癌患者，因多昔芬和4-羟基他莫昔芬均都代表了更为可取的他莫昔芬替代物(见参考文献11－15)。
尽管有这样的认识，有效合成的4-OHT和因多昔芬前药仍然难以获得，因此在本领域里仍有对这些化合物的需求。
说明书摘要
本公开提供了一种新型的基于硼的4-羟基他莫昔芬(4-OHT)及因多昔芬的创新前药，其被发现对ER+的乳腺癌细胞的细胞增殖具有强抑制作用。与及其活性代谢物4-羟基他莫昔芬相比，本文所呈现的新型化合物的效率堪比或优于他莫昔芬及其活性他莫昔芬发代谢物4-羟基他莫昔芬。因此，该新型基于硼的前药化合物满足本领域的重要需求。
因此，在一个实施方案中，本公开所述的基于硼的4-羟基他莫昔芬(4-OHT)及因多昔芬的前药为式(I)的化合物：

其中：
R₁为KF₃B,(HO)₂B,NaF₃B,其中R₁取代基的结合点在硼原子上，且R₂为甲基或氢。
式(I)化合物的特别实施方案中，R₂为甲基，这些化合物统称为基于硼的4-OHT前药。
式(I)化合物的其他实施方案中，R₂为氢，这些化合物统称为基于硼的因多昔芬的前药。
在一个特别优选的实施方案中，所述基于硼的4-OHT前药为具有以下结构的化合物，表示为前药1号，2号，3号：

在一个特别优秀的实施方案中，所述基于硼的因多昔芬前药为具有以下结构的化合物，表示为前药11号：

在另一个实施方案中，所述基于硼的4-OHT前药化合物选自由N,N-二甲基-2-(4-(2-苯基-1-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧硼戊环-2-基)苯基)-丁-1-烯-1-基)苯氧基)乙胺,(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钾,(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)硼酸,(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钠,2-(4-(1-(4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺,N，N-二甲基-2-(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,6-三甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)丁-1-烯-1-基)苯氧基)乙胺,2-(4-(1-(4-(苯并[d][1,3,2]二氧硼戊环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺,2-(4-(1-(4-(1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺,(4-(1-(4-(2-(二甲氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-甲基亚氨基二乙酸硼酸酯,和(4-(1-(4-(2-(二甲氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-丁基二乙醇胺硼酸酯组成的组。
在另一个实施方案中，所述基于硼的因多昔芬前药化合物可选自由(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)硼酸，(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钾，N-甲基(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环-2-基)苯基)丁-1-烯1-基)苯氧基)乙胺，(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钠，2-(4-(1-(4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧硼杂 己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺，N-甲基(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,6-三甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)丁-1-烯1-基)苯氧基)乙胺，2-(4-(1-(4-(苯并[d][1,3,2]二氧硼戊环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺，2-(4-(1-(4-(1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺，(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-甲基亚氨基二乙酸硼酸酯，和(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-丁基二乙醇胺硼酸酯组成的组。
在一个实施方案中，本公开提供了一种用于乳腺癌治疗的药物组合物，其中所述组合物包含用于乳腺癌治疗的有效量的新型基于硼的4-OHT前药。
在另一个实施方案中，本公开提供了一种用于乳腺癌治疗的药物组合物，其中所述组合物包含用于乳腺癌治疗的有效量的基于硼因多昔芬前药。
本公开的药物组合物可为本领域技术人员已知的任何形式。例如，在一些实施方案中，所述药物组合物为用于口服递送的前药形式，所述前药形式选自由浓缩物，干燥粉末，液体，胶囊，片剂，或药丸组成的组。在其他实施方案中，本公开的药物组合物为用于胃肠外给药的前药形式，包括静脉注射，皮内注射，肌肉注射，和皮下注射给药。本文公开的药物组合物成分还可以进一步包含载体，粘合剂，稀释剂，和赋形剂。
并且，在其他方面，本公开涉及新型基于硼的前药化合物以及它们药学上可接受的盐；单独包含所述新型基于硼的前药化合物，或与至少一种其他治疗剂组合，具有药学上可接受的载体的药物组合物；以及在预防或治疗细胞增殖性疾病，诸如癌症，特别是表现为乳腺癌的癌症，或依赖雌激素受体通路的任意癌症中，单独或与至少一种其它治疗剂组合的基于硼的前药化合物的用途。与其它治疗剂的组合可采取将新型基于硼的前药的化合物与已知的化学治疗剂相结合的形式。
此外，当前示教的4-羟基他莫昔芬和因多昔芬前药，在与ER+乳腺癌细胞 一同孵育后，经受温和的硼-芳基碳键盐氧化断裂而得到期望的4-羟基他莫西芬或因多西芬。因此，当前公开的前药可用于ER+乳腺癌的预防和治疗，同时不需要CYP2D6的功能性酶活动。因此，本公开的一些优选实施方案涉及使用本文所公开的前药的用于乳腺癌的治疗方法。本文所示教的方法可以涉及向需要其的患者施用所公开的前药。此外，本发明在一些实施方案中提供了用于依赖雌性激素受体(ER)通路的任何类型癌症的治疗方法，所述方法包括向需要其的患者施用所公开的前药。
本公开的另一目的是提供新型4-OHT和因多昔芬前药化合物，合成所述前药化合物的方法，制备所述前药化合物的方法，以及使用所述前药化合物的方法。特别是所述新型前药化合物的预期用途，包括例如癌症包括乳腺癌和表达雌激素受体的癌细胞的治疗。
本公开的另一个目的是提供一种药物组合物，例如包含有效量的至少一种基于硼的前药的药物组合物，用于有效预防和最小化癌症的发展和生长。所述癌症可以是原发癌症或其继发(转移)病变。所述癌症可以是乳腺癌，卵巢癌，胰腺癌，胃癌，非小细胞肺癌，或涉及激素信号通路的任何癌症。
本公开的另一个目的是一种试剂盒，其包含含有至少一种用于预防或抑制乳腺癌的发展或生长的新型基于硼的前药的组合物。该试剂盒的组合物可包含至少一种载体，至少一种粘合剂，至少一种稀释剂，至少一种赋形剂，至少一种其他治疗剂，或其混合物。
本公开还提供了在哺乳动物内预防或治疗癌症或或肿瘤生长的方法，包括向所述哺乳动物施用有效量的包含至少一种新型基于硼前药类似物的组合物，以及确定是否已预防，最小化，或逆转癌症的发展或生长。
使用本文公开的新型基于硼的前药治疗癌症，特别是乳腺癌的方法，可以通过向需要其的患者施用治疗有效量的前药来实行。此治疗有效量可包括以1mg/Kg/天,5mg/Kg/天,10mg/Kg/天,20mg/Kg/天,30mg/Kg/天，及40mg/Kg/天向患者施用所述前药。或者，还包括从约0.001mg/Kg/天至约0.01mg/Kg/天，或约 0.01mg/Kg/天至约0.1mg/Kg/天，或约0.1mg/Kg/天至约1mg/Kg/天，或约1mg/Kg/天至10mg/Kg/天，或约10mg/Kg/天至100mg/Kg/天范围内的量。
所述方法还涉及了本前药与至少一种其他已知的抗癌活性剂组合给药用于癌症治疗。
在某些方面，所述的至少一种新型基于硼前药类似物具有≥75％,≥80％,≥85％,≥90％,≥95％,≥96％,≥97％,or≥98％,优选≥99％的纯度.
虽然在所附的权利要求书中指出了以下显示和描述的本发明的某些新型特征，本发明不旨在限于特定的细节，因为相关领域的普通技术人员会理解，在任何形式中不背离本发明的精神的情况下可进行本发明及其操作中在形式和细节上的各种省略，修改，替换和变化。除非本发明中有明确声明为“关键”或“必要”，否则本发明的任何特征都不是“关键”或“必要”的。
结合以下说明书，权利要求书，以及以下解释的附图可以更好地理解本公开的这些和其他特征，方面，和实施方案的优势。
附图简述
图1.硼4-OHT前药的合成
基于硼的4-羟基他莫昔芬生物电子等排体的合成如图1所概括。通过4，4’-二羟基二苯甲酮与苯丙酮之间的McMurry反应，接着在DMF中的碳酸铯的存在下用2-(二甲胺)氯乙烷烟酸盐进行单烷基化来合成4-羟基他莫昔芬。然后，通过与三氟甲磺酸酐反应将4-羟基他莫昔芬转化为三氟甲磺酸酯。1，1’-二(二苯基膦)二茂铁二氯化钯(II)的二氯甲烷络合物(PdCl₂(dppf))催化的三氟甲磺酸酯的硼化反应，在KOAc存在下使用二硼试剂，生成他莫昔芬衍生物的频那醇硼酸酯(硼前药1号)。所述频那醇硼酸酯1与二氟氢钾的反应形成他莫昔芬的三氟硼酸钾酯(前药2号)。通过使用三甲基氯硅烷的前药2号水解反应成功获得游离硼酸前药3号。
在图中所表示的试剂和条件如下：(a)苯丙酮，TiCl₄，Zn，THF，回流；(b)2-(二甲基氨基)氯乙基盐酸盐，Cs₂CO₃，DMF，70-80℃；(c)(CF₃SO2)₂O， 吡啶，CH₂Cl₂，0℃-室温；(d)PdCl₂(dppf)，KOAc，二噁烷，回流；(e)KHF₂，MeHO/H2O，室温；(f)(CH₃)₃SiCl，CH₃CN，H₂O，室温。
图2.硼-因多昔芬前药的合成
基于硼的因多昔芬生物电子等排体的合成如图2所概括。4,4'-(2-苯基丁-1-烯1,1-二基)二苯酚通过乙基(2-羟乙基)(甲基)氨基甲酸酯(其通过将乙醇与乙基氯甲酸酯/三乙胺(EtOC(O)Cl/TEA)在二氯甲烷(DCM)中反应来制备)的单烷基化使用三苯基磷(TPP)和偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)作为催化剂在二氯甲烷中在Mitsunobu反应下生成乙基(2-(4-(1-(4-羟基苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)乙基)(甲基)(氨基甲酸酯)。然后乙基(2-(4-(1-(4-羟基苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)乙基)(甲基)(氨基甲酸酯)通过与三氟甲磺酸酐((CF₃SO₂)₂O)在二氯甲烷中反应转化成三氟甲磺酸酯。使用二硼试剂在KOAc的存在下所述三氟甲磺酸酯(PdCl₂(dppf))催化硼化生成频那醇硼酸酯。在-78℃使用正丁基锂从频那醇硼酸酯除去乙氧基羰基部分给出因多昔芬的前药11号。
图3.前药1，2和3在体外对MCF-7乳腺癌的抑制
图3显示前药1，2，和3在分别10^-6和10^-7M两种剂量下在体外对MCF-7乳腺癌细胞的抑制。MCF-7是在本领域内用于体外乳腺癌研究的广泛接受的人类乳腺癌细胞系，因其保留特别是乳腺上皮细胞的诸多特性。这些特性包括在细胞质中通过雌激素受体加工雌激素(雌二醇形式)的能力。这使得所述MCF-7细胞系成为雌激素受体(ER)阳性的对照细胞系。他莫昔芬在10^-7和10^-6M分别以18％和52％抑制MCF-7细胞存活和生长。相比之下，所述频那醇硼酸酯前药(1)在10^-7M显示52％的生长抑制为，且在10^-6M为63％。所述三氟硼酸酯前药(2)在10^-7M显示对MCF-7细胞59％的生长抑制()，且在10^-6M浓度为76％()。硼前药3号在两种剂量下以可比的效率抑制细胞生长，在10^-7M为51％抑制，且在10^-6M为75％抑制。因多昔芬前药11号还显示了比他莫昔芬更强的抗增殖效力。
图4.前药1，2和3在体外对T47D乳腺癌的抑制
图4显示前药1，2和3分别在10^-6和10^-7M两种剂量下在体外对T47D乳腺癌细胞的抑制。所述T47D细胞系也是ER阳性的对照细胞系。在10^-6M，与他莫昔芬48％的抑制相比，所述前药1，2和3对T47D细胞系分别达到了60％，50％，54％的生长抑制。在10^-7M，与他莫昔芬39％的抑制相比，前药1，2，和3对T47D细胞系分别达到42％，38％，44％的生长抑制。所述硼-因多昔芬前药(11)在10^-7M显示40％抑制且在10^-6M显示53％抑制。这些结果明确显示所述4OHT前药作为抗雌激素在抑制以T47D细胞代表的ER+乳腺癌细胞生长中的有效性。
图5.液相色谱-质谱图
图5显示与(A)MCF-7细胞和(B)T47D细胞一同孵育后由LC-MS/MS测定的前药及其普遍氧化产物4-羟基他莫昔芬的相对浓度。
图6.前药1对MCF-7细胞肿瘤发生的体内测试
图6显示前药1号对MCF-7细胞肿瘤发生的体内抗雌激素作用。在4-6周大的去势雌性Nu/Nu小鼠的两侧注入在基质凝胶中具5×10⁶个MCF-7细胞(诱导因子)的乳腺脂肪垫。所有动物均在所述细胞注射的时间颈部测区皮下植入具有17β-雌二醇药片(0.72mg，60天缓释)。允许肿瘤形成且在细胞注入15天后小鼠随机分组(n＝5)。每日腹腔注射载体(1：5DMSO/PBS)，他莫昔芬，4-羟基他莫昔芬，或前药1号(5mg/kg/动物)来处理动物。使用电子卡尺每周三次测量肿瘤大小。数据表达为平均肿瘤体积±SEM。
图7.MCF-7细胞对药物的相对摄取
图7显示乳腺癌细胞对硼前药增加的摄取。通过硼碳键掺如的4-OHT的结构修饰可能负责所述前药增加的细胞摄取。为比较所述前药对于他莫昔芬和4-OHT的相对摄取，我们测定了用MCF-7细胞孵育六天细胞时期后培养基内残留药物的浓度。结果显示在培养基内4OHT的浓度近似2-4倍高于前药1，2，3组。虽然也可能是硼前药可具有自身的抗雌激素活性，我们的实验数据显示所 述前药可更有效地被所述癌细胞摄取。
图8.前药3的动力学稳定性
图8显示在MCF-7细胞培养中前药(3)独立转化成4-OHT的时间。
图9.前药1，2和3对ER阴性乳腺癌的作用
图9显示前药在ER阴性(MDA-MB-231)和ER阳性(MCF-7)乳腺癌细胞中对细胞生长的作用。
图10.4-羟基他莫昔芬和因多昔芬
图10显示4-羟基他莫昔芬和因多昔芬的结构。
图11.基于硼的4-OHT前药
图11图示前药1-10号，统称为基于硼的4-OHT前药的结构，。
在图11中所述新型4-OHT前药的定义如下：
新型4-OHT前药1号：N，N-二甲基-2-(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂戊环-2-基)苯基)丁-1-烯-1-基)苯氧基)乙胺
新型4-OHT前药2号：(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钾。
新型4-OHT前药3号：(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)硼酸。
新型4-OHT4号：(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钠。
新型4-OHT5号：2-(4-(1-(4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺。
新型4-OHT前药6号：N，N-二甲基-2-(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,6-三甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)丁-1-烯-1-基)苯氧基)乙胺。
新型4-OHT前药7号：2-(4-(1-(4-(苯并[d][1,3,2]二氧硼杂戊环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺。
4新型4-OHT前药8号：2-(4-(1-(4-(1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基) -2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺。
新型4-OHT前药9号：(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-甲基亚胺基二乙酸硼酸酯。
新型4-OHT前药10号：(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-丁基二乙醇胺硼酸酯。
图12.基于硼的因多昔芬前药
图12图示前药11-20号，统称为基于硼的因多昔芬前药的结构。
图12中图示的新型因多昔芬前药定义如下：
新型因多昔芬硼前药11号：(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)硼酸。
新型因多昔芬硼前药12号:(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钾。
新型多昔芬硼前药13号:N-甲基(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂戊环-2-基)苯基)丁1-烯1-基)苯氧基)乙胺。
新型因多昔芬硼前药14号:(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钠。
新型因多昔芬硼前药15号:2-(4-(1-(4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺。
新型因多昔芬硼前药16号:N-甲基(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,6-三甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)丁-1-烯1-基)苯氧基)乙胺。
新型因多昔芬硼前药17号:2-(4-(1-(4-(苯并[d][1,3,2]二氧硼杂戊环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺。
新型因多昔芬硼前药18号:2-(4-(1-(4-(1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺。
新型因多昔芬硼前药19号:(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-甲基亚氨基二乙酸硼酸酯。
新型因多昔芬硼前药20号:(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-丁基二乙醇胺硼酸酯。
图13.硼4-OHT前药和硼-因多昔芬前药的合成
图1概括了基于硼的4-OHT前药的合成以及基于硼的因多昔芬前药的合成。
发明详述
本文提供一种或多种优选实施方案的详细说明。然而应当理解的是，本发明可以以多种形式实施。因此，本文公开的具体细节不应被理解为限制，然应作为权利要求的基础和作为用以示教本领域技术人员以任何合适的方式采用本发明的代表性基础。
本公开描述了新型基于硼的4-羟基他莫昔芬和因多昔芬前药化合物的合成及其对乳腺癌细胞的强抗增殖作用。
本公开所述的基于硼的4-羟基他莫昔芬(4-OHT)和因多昔芬前药为式(I)的化合物：

其中
R₁为KF₃B,(HO)₂B,NaF₃B,其中R₁取代基的结合点在硼原子上，且R₂为甲基或氢。
在R₂为甲基的实施方案中，式(I)的基于硼的前药统称为4-OHT前药，如以下化学结构图示：

在R₂为氢的实施方案中，式(I)基于硼的前药统称为因多昔芬前药，如以下化学结构图示：

为确定所述硼前药是否具有较他莫昔芬相当或更好的药效，使用两种雌激素受体阳性细胞系，MCF-7和T47D来进行体内乳腺癌细胞增殖测试。
为确定所述前药的活动是否通过转换成4-羟基他莫昔芬，我们使用HPLC-MS/MS技术来分析含有乳腺癌细胞的细胞培养基内所述前药以及4-羟基他莫昔芬的浓度。
另外，进行测试以确定所述新型基于硼的前药在体内模型中效力的。
如本文所用，所述术语“乳腺癌”指任何在乳(乳腺)细胞中具有其起源的癌症，且包括乳腺癌的转移性的和局部形式。所述术语“最小化”或“减小”，或其衍生词，包括特定生物学效果的完全或部分抑制，其在使用所述术语“最小化”或“减小”的上下文中显而易见。
作为4-OHT前药候选药物的他莫昔芬硼衍生物是通过使用连接至各种官能基团的硼原子来取代所述羟基基团来设计。其母体化合物如下描述见图10：

在以上化学结构中用(*)标记被连接至各种官能基团的硼原子所取代的羟基。
例如，以下前药1号的化学结构图示了R₁取代基在取代所述母体化合物的羟基基团的硼原子上的结合位点。

所述硼-芳基碳键很容易被过氧化氢氧化断裂而形成酚类化合物(参见文献16-19)。由于肿瘤细胞具有提升的过氧化氢浓度(参见文献20-23)，因此所公开的新型前药化合可能的代谢机理为依赖进入乳腺癌癌细胞，这些前药将经受温和的氧化反应以形成4-OHT。这是一种将所述基于硼的前药化合物关联至其在活体生物体内功能的提议机理。
以下实施例将进一步说明本文示教的所述新型基于硼的前药化合物的各种实施方法的化学结构。并且，这些实施例演示了所公开的前药化合物各种实施方案的功效。如下面的科学数据所提出的，已出乎意料地发现所公开的新型基于硼的前药化合物与他莫昔芬相比，在ER+MCF-7和T47D细胞系中表现出更好的抗增殖功效。
实施例
实施例1：硼-4-羟基他莫昔芬和硼-因多昔芬硼前药的合成
前药1的合成
为合成N，N-二甲基-2-(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂戊环-2-基)苯基)丁-1-烯-1-基)苯氧基)乙胺(前药1号)使用以下步骤用：向三氟甲磺酸(0.3克，0.57mmol)的1，4-二噁烷溶液中加入双(频哪醇合)二硼(0.16克，0.63mmol)，PdCl₂(dppf)(0.025克,5％mol)，和KOAc(0.14克，1.43mmol)。所述混合物在N₂下在80℃搅拌过夜。待溶液冷却后，在真空下除去二噁烷，然后加入CH₂Cl₂和水。所得混合物用二氯甲烷萃取两次，合并的有机层用盐水清洗后以MgSO₄干燥。在真空中浓缩有机溶剂。粗品用快速色谱纯化得到(1)(0.26克)，产率90％。且获得结构确认数据：¹H-NMR(CDCl₃):7.78(1H,d,J＝8.0Hz),7.43(1H,d,J＝7.6Hz),7.30-7.03(7H,m),6.91-6.84(2H,m),6.76(1H,d,J＝8.4Hz),6.51(1H,d,J＝8.4Hz),4.48(1H,t,J＝5.6Hz),4.30(1H,t,J＝5.6Hz),3.49(1H,t,J＝5.6Hz),3.38(1H,t,J＝5.6Hz),2.93(3H,s),2.85(3H,s),2.49-2.39(2H,m),1.33(6H,s),1.26(3H,s),0.92(3H,m).13C-NMR(CDCl3):156.1,155.3,146.8,146.4,143.1,142.4,142.3,142.2,138.1,138.0,137.5,136.9,134.9,134.1,132.6,132.3,131.11,131.08,130.4,129.8,129.7,129.1,128.3,128.2,128.1,126.5,120.4,114.7,114.4,113.6,84.0,83.8,63.2,63.0,62.7,56.9,56.8,56.7,44.1,44.0,43.9,29.3,25.11,25.06,13.8,13.71,13.65.ESI(+):498.25(M+H).HRMS(ESI(+)):计算值:C₃₂H₄₁BNO₃(M+H):498.3179.测得值:498.3172。
前药2的合成
为合成(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钾，使用以下步骤：向所述频那醇硼酸酯(0.26g，0.52mmol)的甲醇溶液加入二氟氢钾的水溶液(0.8mL，3M,2.4mmol)。所得混合物在室温下搅拌15分钟，在真空下浓缩后溶解于热丙酮。过滤该混合物，真空浓缩滤液，剩余物从丙酮和乙醚重结晶得到晶体三氟硼酸钾2(0.16g)，收率65％。且获得结构确认数据：¹H-NMR(CD₃CN):7.46(2H,d,J＝7.2Hz),7.23-7.11(5H,m),7.06(2H,d,J＝7.6Hz),6.93and6.85(2H,d,J＝8.8Hz),6.72and6.60(2H,d,J＝8.8Hz),4.17and4.02(2H,t,J＝5.2Hz),3.16and3.08(2H,t,J＝5.2Hz),2.65and2.59(6H,s),2.44(2H,q,J＝7.2Hz),0.91(3H,m).¹³C-NMR(CD₃CN):156.9, 156.1,143.3,140.9,139.6,137.6,137.3,131.9,131.5,130.8,130.6,130.0,129.9,126.2,115.6,114.4,113.6,63.3,57.3,44.2,29.0,13.1.ESI(-):438.25(M-K).HRMS(ESI(+)):计算值:C₂₆H₂₉BF₃KNO(M+H):478.1931.测得值:478.1944.
前药3的合成
为合成(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)硼酸(前药3)，使用以下步骤：向三氟硼酸钾2(0.15g，0.33mmol)的乙腈水溶液里加入三甲基氯硅烷(0.10g，1.0mmol)，所得溶液在室温下搅拌1小时，用饱和碳酸钠淬灭，然后用二氯甲烷萃取。合并有机溶液用MgSO₄干燥后过滤，真空浓缩，得相应的硼酸3号(0.13g)，收率98％。且获得结构确认数据：¹H-NMR((CD₃)₂CO):7.90(1H,d,J＝8.0Hz),7.54(1H,d,J＝8.0Hz),7.27-7.02(10H,m),6.89(1H,d,J＝8.0Hz),6.84(1H,d,J＝8.8Hz),6.67(1H,d,J＝8.8Hz),4.52and4.34(2H,t,J＝4.8Hz),3.84and3.74(2H,t,J＝4.8Hz),3.20and3.13(6H,s),2.46(2H,m),0.90(3H,m).¹³C-NMR((CD₃)₂CO):156.0,145.8,142.5,142.4,141.8,138.8,138.7,136.7,135.5,134.4,133.6,132.0,130.7,130.0,129.9,128.6,128.2,128.0,126.4,114.7,113.8,75.8,62.2,62.0,56.9,43.6,13.1.ESI(+):416.25(M+H).HRMS(ESI(+)):计算值C₂₆H₃₁BNO₃(M+H):416.2397.测得值:416.2392.
前药11的合成
为制备因多昔芬硼衍生物(前药11号)，使用以下步骤：
步骤1：在三氟甲磺酸酯(0.38g，0.57mmol)的1，4-二噁烷溶液中中加入双(频哪醇合)二硼试剂(0.16g，0.63mmol)，PdCl₂(dppf)(0.025g,5％mol)，和KOAc(0.14g，1.43mmol)。混合物在130度搅拌过夜。待溶液冷却后，真空过滤，用乙酸乙酯稀释，盐水洗涤，MgSO₄干燥。然后在真空下除去溶剂，残留物以快速色谱纯化得频那醇硼酸酯产物(0.10g)，收率为80％。且获得结构确认数据：¹H-NMR(CD₃Cl):7.81(1H,d,J＝8.1Hz),7.45(1H,d,J＝8.4Hz),7.25～7.12(7H,m),6.90～6.85(2H,m),6.77(1H,d,J＝8.7Hz),6.53(1H,d,J＝8.7Hz),4.16～3.97(4H,m),3.67～3.56(2H,m),3.06and2.98(3H,s),2.52～2.43(2H,m), 1.37(3H,s),1.29～1.28(12H,m),0.98～0.90(3H,m).¹³C-NMR(CD₃Cl):146.87,146.40,142.29,142.14,134.61,133.80,131.97,130.71,130.24,129.66,128.91,127.87,126.18,113.98,113.25,83.81,83.72,83.64,61.56,35.99,29.09,24.99,24.89,24.84,24.55,14.68,13.58.HRMS(ESI(+)):计算值：C₃₄H₄₂BNO₅(M+H):556.3234.测得值:556.3231.
第二步：新蒸的四氢呋喃(E,Z)-乙基甲基(2-(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环-2-基)苯基)-1-烯1基)苯氧基)乙基)氨基甲酸(0.10g，0.18mmol)在干冰/丙酮浴冷却到-78℃，同时由注射器滴加入0.125mL丁基锂溶液(1.6M己烷溶液，0.2mmol)。15分钟后，去掉干冰/丙酮浴，使反应液逐渐升温到室温，搅拌过夜。所得混合物用饱和NH₄Cl溶液淬灭并用乙酸乙酯萃取。合并后的有机层用盐水洗并用MgSO₄.干燥。该有机溶剂真空浓缩。所得粗品经快速色谱纯化得前药11号(0.048g)，收率为67％。且获得结构确认数据：¹H-NMR(CD₃OD):7.61(1H,d,J＝6.6Hz),7.20～7.18(4H,m),7.14～7.12(4H,m),7.01(1H,m),6.83(2H,d,J＝8.7Hz),6.66(2H,d,J＝8.7Hz),4.28～4.08(2H,t,J＝5.1Hz),3.38～3.26(2H,m),2.74and2.68(3H,s),2.51～2.44(2H,m),0.95～0.89(3H,m).¹³C-NMR(CD₃OD):136.38,133.05,131.69,130.35,129.48,129.42,128.03,127.50,127.46,125.75,113.92,113.07,63.69,63.35,32.89,32.77,28.47,12.44.HRMS(ESI(+)):计算值：C₂₅H₂₉BNO₃(M+H):402.2240.测得值：402.2239.
所公开的其余前药可以用类似的方法合成，如图13详细说明。
前药化合物列表和识别
以下为本公开所包含的前药化合物的列表及其化学命名，连同其化学结构：
前药1号
N，N-二甲基-2-(4-(2-苯基-1-(4-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧硼杂戊环-2-基)苯基)丁烯-1-基)苯氧基)乙胺在此被称为化合物1号，或前药1号，或新型基于硼的4-OHT前药1号，并由数字1代表，前药1号的化学结构如下图所示：

前药2号
(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钾在此被称为化合物2号，或前药2号，或新型基于硼的4-OHT前药2号，并由数字2代表。前药2号的化学结构如下：

前药3号
(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)硼酸在此被称为化合物3号，或前药3号，或新型基于硼的4-OHT前药3号，并由数字3代表。前药3号的化学结构如下：

前药4号
(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钠在此被称为化合物4号，或前药4号，或新型基于硼的4-OHT前药4号，并由数字4代表。前药4号的化学结构如下：

前药5号
2-(4-(1-(4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺在此被称为化合物5号，或前药5号，或新型基于硼的4-OHT前药5号，并由数字5代表。前药5号的化学结构如下：

前药6号
N，N-二甲基(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,6-三甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)丁-1-烯1-基)苯氧基)乙胺在此被称为化合物6号，或前药6号，或新型基于硼的4-OHT前药6号，并由数字6代表。前药6号的化学结构如下：

前药7号
2-(4-(1-(4-(苯并[d][1,3,2]二氧硼杂戊环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺在此被称为化合物7号，或前药7号，或新型基于硼的4-OHT前药7号，并由数字7代表。前药7号的化学结构如下：

前药8号
2-(4-(1-(4-(1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N，N-二甲基乙胺在此被称为化合物8号，或前药8号，或新型基于硼的4-OHT前药8号，并由数字8代表。前药8号的化学结构如下：

前药9号
(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-甲基亚氨基二乙酸硼酸酯在此被称为化合物9号，或前药9号，或新型基于硼的4-OHT前药9号，并由数字9代表。前药9号的化学结构如下：

前药10号
(4-(1-(4-(2-(二甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-丁基二乙醇胺硼酸酯在此被称为化合物10号，或前药10号，或新型基于硼的4-OHT前药10号，并由数字10代表。硼前药10号的化学结构如下：

前药11号
(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)硼酸在此被称为化合物11号，或前药11号，或新型基于硼的因多昔芬前药11号，并由数字11代表。硼前药11号的化学结构如下：

前药12号
(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钾在此被称为化合物12号，或前药12号，或新型基于硼的因多昔芬前药12号，并由数字12代表。硼前药12号的化学结构如下：

前药13号
N-甲基(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂戊环-2-基)苯基)丁1-烯1-基)苯氧基)乙胺在此被称为化合物13号，或前药13号，或新型基于硼的因多昔芬前药13号，并由数字13代表。硼前药13号的化学结构如下：

前药14号
(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)三氟硼酸钠在此被称为化合物14号，或前药14号，或新型基于硼的因多昔芬前药14号，并由数字14代表。硼前药14号的化学结构如下：

前药15号
2-(4-(1-(4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺在此被称为化合物15号，或前药15号，或新型基于硼的因多昔芬前药15号，并由数字15代表。硼前药15号的化学结构如下：

前药16号
N,N-甲基(4-(2-苯基-1-(4-(4,4,6-三甲基-1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)丁1-烯1-基)苯氧基)乙胺在此被称为化合物16号，或前药16号，或新型基于硼的因多昔芬前药16号，并由数字16代表。硼前药16号的化学结构如下：

前药17号
2-(4-(1-(4-(苯并[d][1,3,2]-二氧硼杂戊环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺在此被称为化合物17号，或前药17号，或新型基于硼的因多昔芬前药17号，并由数字17代表。硼前药17号的化学结构如下：

前药18号
2-(4-(1-(4-(1,3,2-二氧硼杂己环-2-基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯氧基)-N-甲基乙胺在此被称为化合物18号，或前药18号，或新型基于硼的因多昔芬前药18号，并由数字18代表。硼前药18号的化学结构如下：

前药19号
(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-甲基亚氨基二乙酸硼酸酯在此被称为化合物19号，或前药19号，或新型基于硼的因多昔芬前药19号，并由数字19代表。硼前药19号的化学结构如下：

前药20号
(4-(1-(4-(2-(甲基氨基)乙氧基)苯基)-2-苯基丁-1-烯-1-基)苯基)N-丁基二乙醇胺硼酸酯在此被称为化合物20号，或前药20号，或新型基于硼的因多昔芬前药20号，并由数字20代表。硼前药20号的化学结构如下：

所述前药化合物1-10号在此统称为基于硼的4-OHT前药，而所述前药化合物11-20号在此统称为基于硼的因多昔芬硼前药。
例2.硼前药抑制ER+MCF-7和T47D细胞的存活和生长
为测试所述前药是否抑制乳腺癌细胞的生长和增殖，进行细胞存活分析。如图3所示，他莫昔芬在10^-7和10^-6M分别以18％和52％抑制MCF-7细胞存活和生长。相比之下，前药1号在10^-7M显示52％的生长抑制，且在10^-6M下63％。所述前药2号分别在10^-7M显示对MCF-7细胞59％的生长抑制为，和在10^-6M浓度下76％的抑制。前药3号与所述两个剂量可比地抑制细胞生长，在10^-7M具有为51％的抑制且在10^-6M有75％的抑制。所述因多昔芬硼前药11号同样显示比他莫昔芬更强的抗增殖功效。
为测试所述前药是否在另一种也表达雌激素受体的乳腺癌细胞系中可抑制生长，采用了T47D细胞。使用T47D细胞的存活分析证实了所述前药的功效(图4)。与10^-7M的他莫昔芬相比，所述前药在T47D细胞中同样有效具，且其总 体功效稍高于10^-6M的他莫昔芬。例如，所述前药1号在10^-6M对T47D细胞的达到60％的生长抑制，相比他莫昔芬在10^-6M46％的抑制。用10^-6M的前药2号及3号处理T47D细胞分别导致了50％和54％的生长抑制。所述硼-因多昔芬前药(11)在10^-7M显示40％的抑制且在10^-6M53％的抑制。
例3.与他莫昔芬相比所述衍生前药1，2，3，和11的IC₅₀值
采用测试以估计与他莫昔芬的IC₅₀值相比，所述衍生前药1，2，3，和11的IC₅₀值。
表1显示从为估计所述前药对MCF-7和T47D细胞的抗雌激素生成作用而进行的剂量-相应研究中获得的所述前药的IC₅₀值，其与他莫昔芬和4-OHT相比较。获得各药物的剂量-相应曲线计算如表1所列的IC₅₀值。
在MCF-7和T47D细胞中分别观察到他莫昔芬的IC₅₀浓度为0.794，1.13μM。
相比之下，所述新型基于硼的前药1号显示0.15μM的IC₅₀浓度，其比他莫昔芬低5倍左右。
另外两种新型基于硼的4-OHT前药2号及3号具有分别为0.0063和0.042μM的IC₅₀值，其显著比他莫昔芬更有效。
所述基于硼的因多昔芬前药(11)在两种细胞系中也表现比他莫昔芬更强的活性，具有在MCF-7细胞中0.0255μM的值对，和在T47D细胞中和0.189μM的值。
因此，所述新型基于硼的4-OHT前药1，2，3号，以及所述新型基于硼的因多昔芬前药11号在MCF-7和T47D细胞系中都显示出比他莫昔芬更低的的IC₅₀浓度。
表1


例4.在MCF-7和T47D细胞中硼前药进行硼碳键温和的氧化水解生成4-羟基他莫昔芬
为确定所述前药是否通过所述乳腺癌细胞中提升浓度水平的细胞内氢氧化物经受氧化断裂，分析所述细胞培养基的前药和他莫昔芬活性形式4-OHT的浓度。使用HPLC偶联线性阱质谱仪，所述前药及其活性产物4-OHT被分离，鉴定，定量。
如图5中的总离子色谱图(TIC)所示，所述4-OHT的硼算前药3号在17.3分钟被观测，而所需活性药物形式4-OHT在17.6分钟洗脱。相对峰面积测定为前药3号30.4％，而4-OHT69.6％(图5A)。此结果显示经与MCF-7细胞一同孵育后，在培养基中大部分所述前药已转化为4-OHT。此转换在T47D细胞中更为完全，其中4-OHT的％峰面积达到79.1％，相比所述前药320.9％(图5B)。例5.硼前药在小鼠异种移植模型中有效
进行试验以估计前药1对MCF-7细胞体内肿瘤生成的抗雌激素作用。
该方案使用了4-6周去势雌性Nu/Nu小鼠，其两侧注入在基质凝胶中具5×10⁶个MCF-7细胞(诱导因子)的乳腺脂肪垫(MFP)。。所有动物均在所述细胞注射的时间颈部测区皮下植入具有17β-雌二醇药片(0.72mg，60天缓释)。允许肿瘤形成且在细胞注入15天后小鼠随机分组(n＝5)。每日腹腔注射载体(1：5DMSO/PBS)，他莫昔芬，4-羟基他莫昔芬，或前药1号(5mg/kg/动物)来处理动物。使用电子卡尺每周三次测量肿瘤大小。
如图6所示，在5mg/Kg/动物的i.p.注射剂量下，在MCF-7细胞注入的第38天后荷瘤小鼠与未处理小鼠中的肿瘤相比显示显著更小的肿瘤尺寸。此结果 因此表明新型基于硼的前药在体内模型的适用性。
例6.硼前药表现增加的ER+CF-7和T47D细胞摄取
通过硼碳键掺如的4-OHT的结构修饰可能负责所公开新型前药增加的细胞摄取。
为比较所述前药对于他莫昔芬和4-OHT的相对摄取，我们测定了用MCF-7细胞孵育六天细胞时期后培养基内残留药物的浓度。
图7的结果显示在培养基内4OHT的浓度近似2-4倍高于前药1，2，3组。虽然也可能是硼前药可具有自身的抗雌激素活性，我们的实验数据显示所述前药可更有效地被所述癌细胞摄取。例7.硼前药在ER+MCF-7和T47D细胞中显示期望的半衰期
进行对所述前药稳定性的动力学研究。在所述研究中，在范围从0小时至144小时(6天)的不同时间点测定前药对4-OHT的相对浓度。所述前药(3)相对4-OHT随时间的变化回归得到前药(3)96小时，或4天的半衰期。此结果示于图8。
相似的半衰期数据获于前药(1)(89小时)和前药(2)(84小时)。
例8.硼前药在ER-乳腺癌细胞中不表现明显活性
ER阴性乳腺癌细胞系，MDA-MB-231，用于测试所述基于硼的前药对细胞增殖的作用。对ER-和ER+细胞都进行了存活率测定用于比较。
所述基于硼的前药在MDA-MB-231中不显示细胞生长的任何抑制，如图9所证实。
这些结果证实了基于硼的前药的作用机理涉及ER，因为所述前药进行硼碳键的氧化断裂以获得4-OHT。
因此，本公开所述的新型基于硼的前药可以以任何形式替代他莫昔芬向需要其的哺乳动物在体内提供。本公开所述基于硼的前药可以以他莫昔芬给药可接受的任何途径，且以他莫昔芬给药可接受的任意剂量提供。例如，本公开所述的基于硼的前药可以以每天1mg，5mg，10mg，20mg，30mg，和40mg 提供。
因此，本公开提供了新型基于硼的4-羟基他莫昔芬(4-OHT)因多昔芬前药，其已被发现对雌激素受体阳性(ER+)的乳腺癌细胞的细胞增殖具有强一直作用。此发现，以及本基于硼的前药化合物的公开，满足本领域内对用于缺少细胞色素P4502D6酶(CYP2D6)的活性形式的乳腺癌患者的他莫昔芬期望替代物的需要。
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