甘氨双唑酸的碱性氨基酸盐及其制备和用途 技术领域 本发明属于医药技术领域，涉及一种放化疗增敏剂----甘氨双唑酸的碱性氨基酸复盐化合物及其制法和用途。
背景技术 放射和化学治疗是肿瘤病治疗中的重要方法，放化疗效果的好坏直接影响着患者的康复和生存期，影响放射和化学治疗的疗效的因素很多，其中一个重要原因是肿瘤组织中含有10～50％的乏氧细胞，这些乏氧细胞对射线和化疗药物的耐受性比肿瘤中的有氧细胞和正常细胞强大约3倍，对射线及化疗药物有明显抗拒作用，因此，在常规放化疗剂量治疗时，乏氧细胞不能被有效杀死而成为肿瘤转移和存活的“避护所”，这是肿瘤放化疗效果不理想的主要原因，也是导致或加速导致肿瘤转移和复发的根源。放化疗增敏剂就是这样一种化学物质，它能增强射线和化疗药物对肿瘤的乏氧细胞的杀灭作用，而对有氧的正常组织一般损伤较小。
中国发明专利号89102182.5公开了一种放化疗增敏剂----甲硝唑氨酸地制备方法，采用氨三乙酸与甲硝唑在一定条件和环境下进行双酯化反应而生成甲硝唑氨酸(又称作甘氨双唑酸)；另外，中国发明专利申请号99116128.9也公开了甘氨双唑酸的金属盐及其制法和用途，尤其是甘氨双唑酸的钠盐即甘氨双唑钠，由于具有较好的水溶性及其安全、高效的放化疗增敏作用，甘氨双唑钠已由国家食品药品监督管理局批准上市，甘氨双唑钠的化学名为：N，N-双[(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)-乙氧羰甲基]甘氨酸钠，其分子结构如下：
分子式为C18H22N7O10Na，已批准上市的注射用甘氨双唑钠是甘氨双唑酸的金属钠盐化合物，属于离子盐化合物，使用时用生理盐水溶解后静脉滴注，其在体内的代谢主产物为甲硝唑，但是应当注意，甲硝唑在钠盐摄入量过多的情况下会引起钠潴留等代谢紊乱症，甘氨双唑钠本身即是钠盐结构，而且使用时又需要用生理盐水溶解，这就有可能在使用甘氨双唑钠时产生某些潜在的、不可预见的副作用。
甘氨双唑酸的水溶性差，几乎不溶于水，在药物制备和应用上十分不便，而甘氨双唑酸的金属离子盐化合物又具有一定缺点，另外，甘氨双唑酸本身属双酯型化合物，稳定性较差，甘氨双唑钠等离子盐化合物在水溶液中呈电离溶液，易水解产生甲硝唑等杂质，使得在药物应用中十分不便，鉴于此，本发明的目的是提供甘氨双唑酸的非金属盐，使其不仅具有较好的水溶性和水溶液中的稳定性，而且避免了使用药物时过多摄入钠而产生的某些副作用。
发明内容 甘氨双唑酸的分子结构中含有羧基(-COOH)，是酸性基团，本发明所涉及的是放化疗增敏剂甘氨双唑酸与碱性氨基酸的复盐化合物，以及其制备方法和用途。
本发明所采用的碱性氨基酸包括精氨酸、赖氨酸、鸟氨酸和组氨酸，这四种氨基酸在水溶液呈碱性，易于和甘氨双唑酸形成易溶于水的复盐。
氨基酸是人体内自身就存在的化学物质，也是医药上常用的安全无毒的营养成份，本发明甘氨双唑酸和这四种碱性氨基酸的复盐分别是：甘氨双唑酸精氨酸盐、甘氨双唑酸赖氨酸盐、甘氨双唑酸鸟氨酸盐、甘氨双唑酸组氨酸盐。
精氨酸其化学名称为2-氨基-5-胍基戊酸，呈旋光体结构，药物学上常用其左旋体结构，甘氨双唑酸精氨酸盐的分子结构式如下：
分子式为：C18H23N7O10.aC6H14N4O2，其中a是与甘氨双唑酸成盐的精氨酸的分子数，亦即甘氨双唑酸精氨酸盐中两个活性中心精氨酸与甘氨双唑酸的摩尔数之比，a的取值范围为0.01～20，a的值可以是小数，也可以是整数，在制备时，控制甘氨双唑酸和精氨酸的投料反应量，可控制a的值不同，制得不同成盐比例的甘氨双唑酸精氨酸盐。
特别的，甘氨双唑酸与精氨酸以1∶1的分子数配比成盐，即a＝1时的成盐形式，这时其分子式为C18H23N7O10.C6H14N4O2，分子结构式如下：
赖氨酸其化学名称为2，6-二氨基己酸，呈旋光体结构，药物学上常用其左旋体结构，甘氨双唑酸赖氨酸盐的分子结构式如下：
分子式为：C18H23N7O10.aC6H14N2O2，其中a是与甘氨双唑酸成盐的赖氨酸的分子数，亦即甘氨双唑酸赖氨酸盐中两个活性中心赖氨酸与甘氨双唑酸的摩尔数之比，a的取值范围为0.01～20，a的值可以是小数，也可以是整数，在制备时，控制甘氨双唑酸和赖氨酸的投料反应量，可控制a的值不同，制得不同成盐比例的甘氨双唑酸赖氨酸盐。
特别的，甘氨双唑酸与赖氨酸以1∶1的分子数配比成盐，即a＝1时的成盐形式，这时其分子式为C18H23N7O10.C6H14N2O2，分子结构式如下：
鸟氨酸其化学名称为2，5-二氨基戊酸，呈旋光体结构，药物学上常用其左旋体结构，甘氨双唑酸鸟氨酸盐的分子结构式如下：
分子式为：C18H23N7O10.aC5H12N2O2，其中a是与甘氨双唑酸成盐的鸟氨酸的分子数，亦即甘氨双唑酸鸟氨酸盐中两个活性中心鸟氨酸与甘氨双唑酸的摩尔数之比，a的取值范围为0.01～20，a的值可以是小数，也可以是整数，在制备时，控制甘氨双唑酸和鸟氨酸的投料反应量，可控制a的值不同，制得不同成盐比例的甘氨双唑酸鸟氨酸盐。
特别的，甘氨双唑酸与鸟氨酸以1∶1的分子数配比成盐，即a＝1时的成盐形式，这时其分子式为C18H23N7O10.C5H12N2O2，分子结构式如下：
组氨酸是组胺的含羧基衍生物，分子式C6H9N3O2，呈旋光体结构，药物学上常用其左旋体结构，甘氨双唑酸组氨酸盐的分子结构式结构式如下：
分子式为：C18H23N7O10.aC6H9N3O2，其中a是与甘氨双唑酸成盐的组氨酸的分子数，亦即甘氨双唑酸组氨酸盐中两个活性中心组氨酸与甘氨双唑酸的摩尔数之比，a的取值范围为0.01～20，a的值可以是小数，也可以是整数，在制备时，控制甘氨双唑酸和组氨酸的投料反应量，可控制a的值不同，制得不同成盐比例的甘氨双唑酸组氨酸盐。
特别的，甘氨双唑酸与组氨酸以1∶2的分子数配比成盐，即a＝2时的成盐形式，这时其分子式为C18H23N7O10.2C6H9N3O2，分子结构式如下：
本发明提供了四种甘氨双唑酸的复合盐化合物，分别是：甘氨双唑酸精氨酸盐、甘氨双唑酸赖氨酸盐、甘氨双唑酸鸟氨酸盐、甘氨双唑酸组氨酸盐。甘氨双唑酸分别与上述四种碱性氨基酸的盐均属于复合盐结构，其制备方法是将甘氨双唑酸与碱性氨基酸在合适的溶剂中充分混合，使甘氨双唑酸与碱性氨基酸在液体环境中接触而成盐，再将溶剂通过过滤或蒸发或冷冻干燥等方法而除去，即得到固体形态的甘氨双唑酸的碱性氨基酸复盐。在制备时，调控甘氨双唑酸和碱性氨基酸的投料反应量及操作方法，可制得不同成盐比例的甘氨双唑酸与碱性氨基酸的复盐化合物。
另外，本发明领域内的技术人员可以理解到，本发明的甘氨双唑酸的碱性氨基酸盐在制备过程中，为保持特有的晶体结构，会含有结晶水，因此，本发明的甘氨双唑酸的碱性氨基酸盐还包括其结晶水合物。
本发明甘氨双唑酸的碱性氨基酸盐对特定肿瘤乏氧细胞损伤修复的阻断作用，可用于放射治疗和化学治疗中作增敏剂。
本发明甘氨双唑酸的碱性氨基酸盐用于制备肿瘤放射治疗和化学治疗中作增敏剂的药物，采用恰当的药用辅料和制备方法，可制成任何药物上可以接受的药物剂型，包括注射使用的注射用粉针剂、注射液；口服使用的片剂、胶囊剂、颗粒剂、丸剂、口服液体剂；外用的乳液、膏霜剂；经口腔或舌下给药的口含片剂等。在上述制剂中，还包括通过使用或不使用器械，或者通过其它载体制成强化或延迟药物作用，达到即释或缓释的目的，还包括使药物在人体特定部位吸收的制剂或使用方法，如在十二指肠、肠、胃等部位的吸收。
本发明甘氨双唑酸的碱性氨基酸盐的积极效果是，以碱性氨基酸成份作为安全的复盐配基体，为甘氨双唑酸在药物上的应用提供了新的化合物形式，开拓了甘氨双唑酸的应用范围；而且甘氨双唑酸的碱性氨基酸盐的水溶性和稳定性较好，用于制备药剂和使用更方便；再者，甘氨双唑酸的碱性氨基酸盐属于非钠离子盐，避免了由于过量钠的摄入而引起钠潴留等电解质代谢紊乱的不良反应的发生。
具体实施方式 通过实施例来进一步说明本发明，但并不表示实施例对本发明的限制。
实施例一：甘氨双唑精氨酸的制备(1∶1)
取甘氨双唑酸8克(约0.016mol)加30ml无水乙醇调制成混悬液，另取L-精氨酸2.8克(约0.016mol)加20ml水溶解后，室温下将精氨酸溶液缓缓滴加至甘氨双唑酸的混悬液中，完全加入后继续振荡摇匀使混合液呈淡黄色澄明液后再加入无水乙醇约150ml时即出现白色乳浊液，将该乳浊液置冰箱冷冻过夜使其沉淀后除去上层清液，将淡黄色沉淀物在45℃以下真空干燥至恒重，得到淡黄色固体粉末，用无水乙醇洗涤2～3次，减压蒸去乙醇后即得成盐比例为1∶1的甘氨双唑酸精氨酸盐(简称甘氨双唑精氨酸)精品，收率约93.1％，呈淡黄色固态粉末。
实施例二：甘氨双唑精氨酸的水容液稳定性实验
由实施例一制备的甘氨双唑精氨酸的水溶解性极好，溶解度大于30％，可完全满足在制备药剂上的应用。通过实验来验证甘氨双唑精氨酸与甘氨双唑钠的水溶液稳定性。
实验方法：精密称取甘氨双唑精氨酸和甘氨双唑钠，用蒸馏水分别制成浓度约为5％的溶液，并调节溶液pH＝7.5±0.2，每隔5hr分别测定两种溶液的浓度，观察其中甘氨双唑精氨酸和甘氨双唑钠的含量变化。
含量测定方法：照高效液相色谱法测定。系统适用性试验 用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，乙腈-0.05mol/L醋酸铵(pH7.1)(15∶85)为流动相，检测波长为316nm，理论板数按甘氨双唑峰计应不低于1200，精密量取供试品和对照品两种溶液各20μl注入液相色普仪，记录色普图，按外标法以甘氨双唑酸峰面积计算，即得含量，换算得数据如下：
由上表数据可看出，甘氨双唑精氨酸比甘氨双唑钠在水溶液中的稳定性高，且有显著性差异(p＜0.01)，这对于甘氨双唑精氨酸具有两方面的重要意义，一是在制备药物制剂和使用保存方面能更加保证其质量稳定；二是药物进入人体后也够保持相对的稳定性，能更多地以原形药物聚集在肿瘤实体内，达到更好的放射或化疗增敏效果。
实施例三：以动物实验来进一步观察本发明甘氨双唑精氨酸的药效作用。
实验方法：(1)动物模型采用荷Lewis肺癌的C57/BL近交系小鼠，将肿瘤细胞悬液移植于小鼠后肢，培育肿瘤长大至200～400mm3时用于实验。
(2)将实验动物每组8只分为四组，分别为空白组、单独放射组、甘氨双唑钠+放射组、甘氨双唑精氨酸+放射组。其中空白组不作任何处置；单独放射组给予照射γ射线，剂量8Gy/次/3天；甘氨双唑钠+放射组给予腹腔注射甘氨双唑钠0.3mmol/kg后，再进行照射γ射线，剂量8Gy/次/3天；甘氨双唑精氨酸+放射组给予腹腔注射甘氨双唑精氨酸0.3mmol/kg后，再进行照射γ射线，剂量8Gy/次/3天。
(3)观察测定指标：测定各组动物在各时段的肿瘤体积的变化，其中肿瘤体积采用毫米游标卡尺逐一测定小鼠肿瘤的长和宽，按Steel公式(V＝长×宽2/2)计算肿瘤体积；
测得的数据如下：( x±s，n＝8)
由上表数据可以看出，甘氨双唑钠+放射组和甘氨双唑精氨酸+放射组对小鼠肺癌移植肿瘤的生长均有良好的抑制作用，与单独放射组相比，有显著的差异(p＜0.05)，甘氨双唑精氨酸+放射组的增敏作用优于甘氨双唑钠+放射组，显示出甘氨双唑精氨酸优秀的放射增敏效果。
实施例四：甘氨双唑精氨酸冻干粉针剂的制备
取注射用水适量，加入适量冻干赋形剂甘露醇和甘氨双唑精氨酸30克，搅拌至全部溶解，加入针用活性炭混匀后静置15分钟，滤除活性炭后用盐酸调节溶液pH值约7.5，微孔滤膜精滤后，分装至100瓶西林瓶内，移入冷冻干燥仪按冷冻干燥制备工艺进行冻干，即制得注射用甘氨双唑精氨酸冻干粉针剂，每瓶含甘氨双唑精氨酸300mg。
实施例五：甘氨双唑赖氨酸的制备(1∶1)
取L-赖氨酸2.9克加入40ml水中，加热使其完全溶解后再加入10克甘氨双唑酸，充分搅拌使溶液澄明后，精滤，滤液采用冻干工艺对其进行冷冻干燥得淡黄色粉末，即甘氨双唑赖氨酸(1∶1)，分子式C18H23N7O10.C6H14N2O2。
实施例六：甘氨双唑赖氨酸注射液的制备
处方：甘氨双唑赖氨酸 30g
乙二胺四乙酸钙二钠 0.1g
酸性磷酸盐缓冲液 适量
聚乙二醇-300 60ml
注射用水 加至200ml
用适量注射用水将30g甘氨双唑赖氨酸和0.1g乙二胺四乙酸钙二钠溶解后加入60ml聚乙二醇-300，再用酸性磷酸盐缓冲液调节PH约8.5，加针用活性炭脱色，粗滤、精滤后加注射用水至200ml，分装至100支棕色安瓿瓶，熔封瓶口，即得每支含2ml药液的甘氨双唑赖氨酸注射液，其中每瓶药液中含甘氨双唑赖氨酸300mg。
实施例七：甘氨双唑鸟氨酸的制备(1∶1)
取L-鸟氨酸4克加入35ml水中，加热使其完全溶解后再加入15克甘氨双唑酸，充分搅拌使溶液完全澄明后，加活性炭搅拌脱色，用砂芯漏斗滤除活性炭，将滤液喷雾干燥得浅黄色粉末，即甘氨双唑鸟氨酸(1∶1)，分子式C18H23N7O10.C5H12N2O2。
实施例八：甘氨双唑鸟氨酸肠溶片的制备
处方：甘氨双唑鸟氨酸 150g
乳糖 35g
淀粉 15g
微晶纤维素 40g
硬脂酸镁 2g
将上述物料粉末除硬脂酸镁外充分混匀，用无水乙醇润湿后，湿法制粒，烘干整粒后加入硬脂酸镁，混匀，压制成1000片，即得甘氨双唑鸟氨酸素片，将素片用包肠溶衣溶液包裹，即得甘氨双唑鸟氨酸肠溶片，每片含甘氨双唑鸟氨酸150mg。其中，包肠溶衣溶液可选用如下处方的包衣溶液：邻苯二甲酸醋酸纤维素10g，十八醇4.0g，苯二甲酸二乙酯1.0ml，异丙醇40ml，丙酮45ml。
实施例九：甘氨双唑酸组氨酸的制备(1∶2)
取L-组氨酸5克加入40ml水中，加热使其完全溶解后再加入8克甘氨双唑酸，充分搅拌使溶液澄明后，精滤，滤液采用冻干工艺对其进行冷冻干燥得淡黄色粉末，即甘氨双唑酸组氨酸(1∶2)，分子式C18H23N7O10.2C6H9N3O2。