聚谷氨酸或聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯化合物及其用途 本发明涉及一种水溶性聚谷氨酸或聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯化合物及其用于制备治疗肿瘤和癌症的应用。
红豆杉是一种珍稀植物，从红豆杉植物中提取的紫杉烷类化合物，大部分具有抗肿瘤活性作用，目前运用及研究最多的是紫杉醇，它在乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌、食管癌、头颈部癌等癌种的治疗方面显示出较好的疗效，现已广泛用于临床，为许多患者消除或减轻了痛苦，产生了巨大的社会效益和经济效益。但是，由于紫杉醇的水不溶性(紫杉醇在水中的溶解度小于0.004mg/ml)，使其应用很不方便。同时，现有的紫杉醇助溶剂——聚氧乙基代蓖麻油的毒副作用比较严重，容易诱发过敏等症状，而切，紫杉醇对L-1210白血病细胞的IC50高(＝57.0±3.0)，疗效低，细胞毒性选择性低，使现有的紫杉醇不能成为理想的抗癌药。中国专利申请CN1164533A公开了一种水溶性聚谷氨酸或聚谷氨酸钠紫杉醇酯抗癌化合物，它通过在紫杉醇母体上接上亲水性基团聚谷氨酸或聚谷氨酸钠，提高了紫杉醇的水溶性。但是，该化合物对L-1210白血病细胞基本上没有活性。
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺点，合成一种新的水溶性紫杉烷类化合物，本发明化合物除具有和紫杉醇相同的抗癌效果外，其对L-1210白血病细胞的效果更优于紫杉醇和水溶性聚谷氨酸或聚谷氨酸钠紫杉醇酯。同时，红豆杉植物中每一个化合物用途的增加，都会使红豆杉植物地综合利用率提高，更合理有效地使用资源，降低成本，提高经济效益。
本发明的技术解决方案是将紫杉醇换成紫杉云宁A，在紫杉云宁A上接上亲水基团聚谷氨酸或聚谷氨酸钠，以形成聚谷氨酸或聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯化合物。
本发明聚谷氨酸或聚谷氨酸钠紫杉云宁酯A化合物，其结构式为：
其中R1和R2为聚谷氨酸或聚谷氨酸钠的残基或H，但R1和R2不同时为H，R3为C5H11，Bz为苯甲酰基或苄基。
所说的聚谷氨酸或聚谷氨酸钠的分子量为15000～60000，优先推荐的分子量为25000～50000；所说的聚谷氨酸或聚谷氨酸钠包括右旋体和左旋体。
本发明化合物的制备方法和CN1164533A所公开的化合物的制备方法基本类似。
本发明聚谷氨酸或聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯化合物用于制备治疗肿瘤和癌症的药物，尤其用于制备治疗白血病的药物。
同现有技术相比，本发明有如下优点和积极效果：
1、本发明化合物的水溶性比现有的紫杉醇和紫杉云A宁显著提高，其在25℃时的水溶解度＞15mg/ml。
2、紫杉云宁A对鼠类L-1210白血病细胞的半数抑制浓度IC50为3.6±0.3nmol/L，而紫杉醇对L-1210白血病细胞的IC50为57.0±3.0nmol/L，前者的作用比后者强16倍。
3、紫杉云宁A对P-388(白血病细胞株)的体外实验表明，其IC50是紫杉醇的2倍(紫杉云宁A和紫杉醇的IC50分别为20μg/ml、45μg/ml)，其平均GI为4.47×10-7M。
4、紫杉云宁A对结肠癌(COLO)和中枢神经系统癌症(SF-539和SNB-75)有效。
5、紫杉云宁A静脉给药时的半数致死剂量LD50为10～18mg/kg体重，紫杉云宁A的LD50为220.0mg/kg体重，95％可信区间为206.9～238.1mg/kg体重，聚谷氨酸或聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯的毒性紫杉云宁A低。紫杉云宁A酯的t1/2α＝2.03小时，t1/2β＝4.61小时，而紫杉云宁A在血液中的t1/2α＝0.12小时，t1/2β＝0.76小时。由以上数据可以看出，水溶性聚谷氨酸或聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯在体内消除缓慢，可维持较高的血药浓度和提高利用率。
6、本发明化合物对人类细胞系具有良好的选择性细胞毒性，在肿瘤组织中浓度高，对人体正常细胞损伤较轻，疗效提高，不良反应降低。
7、本发明使红豆杉植物中的紫杉烷类化合物的用途增加，使红豆杉植物综合利用度提高，有效合理地使用资源，提高经济效益。
下面结合实例对本发明作进一步描述。
实施例1 2′-聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯制备
将1.0g紫杉云宁A溶于200ml乙腈中，加入分子量为40000的聚谷氨酸钠9.2g，再加入200mg二甲基氨基吡啶，在25℃下搅拌9小时，然后在表压-0.05MPa、温度50℃下抽干溶剂，再将所得的固形物上硅胶柱进行色谱分离，以乙腈∶水＝25∶75的溶液为洗脱剂进行洗脱，最终得2′-聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯产品9.7g。
所得产品经定量测定，紫杉云宁A的含量为10.16重量％。经水溶性测定，其溶解度为15.10mg/ml。
实施例2 2′-聚谷氨酸紫杉云宁A酯制备
将650mg紫杉云宁A溶于130ml乙腈中，加入分子量为25000的聚谷氨酸6.0g，再加入125mg二甲基氨基吡啶，在26℃下搅拌8小时，然后在表压-0.05MPa、温度50℃下抽干溶剂，以下工序同实施例1。最终得2′-聚谷氨酸紫杉云宁A酯产品6.3g。
所得产品经定量测定，紫杉云宁A的含量为9.92重量％，其水溶解度为15.15mg/ml。
实施例3 2′，7-聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯制备
将1.0g紫杉云宁A溶于200ml乙腈中，加入分子量为36000的聚谷氨酸钠16.5g，再加入10ml二环己基碳二亚胺和350ml吡啶，在25℃下搅拌8小时，然后在表压-0.055MPa、温度50℃下抽干溶剂，以下工序同实施例1。最终得2′，7-聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯产品17.1g。
所得产品经定量测定，紫杉云宁A的含量为5.51重量％，其水溶解度为15.05mg/ml。
实施例4 2′，7-聚谷氨酸紫杉云宁A酯制备
将500mg紫杉云宁A溶于100ml乙腈中，加入分子量为26000的聚谷氨酸9g，再加入6ml二环己基碳二亚胺和180ml吡啶，在25℃下搅拌8小时，然后在表压-0.05MPa、温度50℃下抽干溶剂，以下工序同实施例1，最终得2′，7-聚谷氨酸紫杉云宁A酯产品8.89g。
所得产品经定量测定，紫杉云宁A的含量为5.42重量％，其水溶解度为15.13mg/ml。
实施例5 7-聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯制备
将500mg紫杉云宁A溶于100ml乙腈中，在0℃下与60ml CH3CH2COCl反应1小时，再加入分子量为36000的聚谷氨酸钠5.2g，再加入100mg二甲基氨基吡啶，在25℃下搅拌8小时，然后在25℃下加入0.1M HAC混合搅拌20分钟，再加入CHCl3洗三次，抽干，以下工序同实施例1，最终得7-聚谷氨酸紫杉云宁A酯产品5.4g。
所得产品经定量测定，紫杉云宁A的含量为9.01重量％，其水溶解度为15.11mg/ml。
实施例6 7-聚谷氨酸紫杉云宁A酯制备
将200mg紫杉云宁A溶于50ml乙腈中，在10℃下与24ml CH3CH2COCl反应1.2小时，再加入分子量为28000的聚谷氨酸1.5g，再加入40mg二甲基氨基吡啶，在26℃下搅拌10小时，然后在25℃下加入0.1M HAC混合搅拌25分钟，再另加入CHCl3洗三次，抽干，以下工序同实施例1，最终得7-聚谷氨酸钠紫杉云宁A酯产品1.6g。
所得产品经定量测定，紫杉云宁A的含量为11.80重量％，其水溶解度为15.14mg/ml。