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Title:
COMPOUNDS WHICH EFFECTTIVELY REMOVE TUMOR OR CANCER CELL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/085544
Kind Code:
A1
Abstract:
Compounds which effectively remove tumor or cancer cell and their use for the treatment and prevention of tumor or cancer by making immune system find tumor or cancer cell are provided. In detail, by immune identifier of tumor or cancer cell the immune system of organism can find and remove them in time. The substances used for immune identifier are organic molecules (including organometallic compounds) which are adhered to on the surface of the cell. These organic molecules are linked with sugar molecule.

Inventors:
ZHU, Zuolin (13718 Sorbonne Court, San Diego, California, 92128, US)
朱作霖 (美国加利福尼亚州圣迭哥韶邦广场13718号, California, 92128, US)
SUN, Meg M. (13718 Sorbonne Court, San Diego, California, 92128, US)
Application Number:
CN2010/070148
Publication Date:
July 21, 2011
Filing Date:
January 13, 2010
Export Citation:
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Assignee:
SINO-US PFICKER PHARMACEUTICALS CO., LTD. (#85 Nanli Road, Economic & Technology Development DistrictHuaibei, Anhui 0, 235000, CN)
安徽辉克药业有限公司 (中国安徽省淮北市经济技术开发区南黎路85号, Anhui 0, 235000, CN)
SUN PHARMACEUTICALS, INC. (13718 Sorbonne Court, San Diego, California, 92128, US)
美国升阳制药公司 (美国加利福尼亚州圣迭哥韶邦广场13718号, California, 92128, US)
ZHU, Zuolin (13718 Sorbonne Court, San Diego, California, 92128, US)
International Classes:
C07D487/22; A61K31/7042; A61P35/00; C07D493/20; C07H15/20
Foreign References:
CN101270144A
CN101157714A
US20060058349A1
Attorney, Agent or Firm:
SHANGHAI PATENT & TRADEMARK LAW OFFICE, LLC (435 Guiping Road, Shanghai 3, 200233, CN)
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Claims:
权 利 要 求

1.一种尾端含有糖类分子功能基团的有机化合物的用途, 其特征在于, 用 于免疫标识肿瘤细胞以使哺乳动物体免疫系统发现; 或用于制备治疗肿瘤的药 物;

所述的糖类分子是单糖、 或由单糖组合的双糖或多糖, 所述的单糖是如式 I或式 II所示的结

在式 I中, M为 C 、 或 NH, 在式 II中, M为 0、 C 、 或 NH。

2.如权利要求 1所述的用途, 其特征在于, 所述的单糖是六碳碳糖、 六碳 氮糖、 阿拉伯糖、 阿拉伯碳糖、 阿拉伯氮糖、 木糖、 木碳糖、 或木氮糖。

3.如权利要求 1或 2所述的用途, 其特征在于, 所述多糖由 3、 4、 或 5个 单糖组成。

4.如权利要求 1所述的用途, 其特征在于, 所述的有机化合物可以粘附在 细胞表面。

5.如权利要求 1所述的用途, 其特征在于, 所述的有机化合物是如下结构 的化合物:

6.如权利要求 1所述的用途, 其特征在于, 所述的肿瘤包括颅脑、 头颈、 呼吸、 循环、 消化、 泌尿、 内分泌、 生殖、 骨骼, 以及皮肤、 软组织肿瘤等, 如乳腺肿瘤、 肝肿瘤、 等等。

7.—种能使哺乳动物机体免疫系统发现肿瘤细胞的方法, 其特征在于, 对 肿瘤癌症细胞进行免疫标识; 所述的免疫标识是提供一种可以粘附在细胞表 面、 尾端含有糖类分子功能基团的有机化合物作为免疫标识物质。

8.如权利要求 7所述的方法, 其特征在于, 所述的糖类分子是单糖、 或由 单糖组合的双糖或 所述的单糖是如式 I或式 II所示的结构:

在式 I中, M为 C 、 或 NH, 在式 II中, M为 0、 C 、 或 NH。

9.如权利要求 8所述的方法, 其特征在于, 所述的单糖是六碳碳糖、 六碳 氮糖、 阿拉伯糖、 阿拉伯碳糖、 阿拉伯氮糖、 木糖、 木碳糖、 或木氮糖; 所述 多糖由 3、 4、 或 5个单糖组成。

10.如权利要求 7所述的方法, 其特征在于, 所述的有机化合物是如下结构 的化合物: -L\-

HOLO/OlQZSiD/lDd

Description:
有效清除肿瘤细胞的化合物 技术领域

本发明涉及一种全新的、 有效清除肿瘤和癌症细胞的方法和小分子化合 物, 更确切的说涉及一种引导自体免疫系统清除肿 瘤和癌症细胞的方法和小分 子化合物。 背景技术

肿瘤、 癌症是造成人类生命和健康重大损害的主要原 因。 随着环境污染的 加剧、 各种压力的增大, 肿瘤癌症的发病率逐年上涨。 虽然人类已经研发和临 床应用了多种治疗方法, 如手术 (operat ion) 、 放射疗法 (radi otherapy ) 、 化学疗法 ( chemotherapy ) 、 禾口光动力疗法 ( photodynamic therapy ) , 由于 这些方法无法清除恶性肿瘤癌症细胞, 它依然是最主要的致死原因之一。

找到如何清除肿瘤癌症细胞的手段, 是当前生命科学领域研究人员的主攻 方向、 和对抗这种细胞严重异化的发展方向。

起源于生命衰老研究的氧化应激窗口期理论 (Window Period for Oxidative Stress Attenuating Intervention, WPOS Theory ) , 从小分子水 平阐述了生命的平衡理念。 这个理论的出现, 不仅为传统中医药的宏观平衡学 说提供了现代科学基础, 为传统中医药的定量研究提供了方法论; 还为现代西 药开发开辟了一个新的研发方向。

在 WP0S 理论的指导下, 西药的研发方向主要有两个。 一是协助维护机体 内部有益的平衡状态, 如调解糖尿病患者、 高血压患者等的不平衡状态; 二是 干扰破坏对机体有害的内部平衡, 如打破致病微生物在生命体内的平衡状态、 打破已经发生变异的机体原有组织和系统 (如肿瘤癌症等) 的平衡状态。 发明内容

本发明的第一目的在于提供一种通过免疫标识 肿瘤癌症细胞, 从而使机体 的免疫系统能够发现肿瘤癌症细胞的方法, 即通过干扰肿瘤癌症细胞的微观平 衡、 清除肿瘤癌症细胞, 从而实现生命体自身内部微观平衡, 也即验证氧化应 激窗口期干扰法在疾病治疗方面的应用。 本发明的第二目的在于揭示如何寻找能够免疫 标识肿瘤癌症细胞的物质 的方法, 即提供一种免疫标识肿瘤癌症细胞的、 可以粘附在细胞表面的分子的 有机分子。 本发明的第三目的在于提供粘附于细胞表面的 、 尾端含有糖类分子功能基 团的有机分子。 在本发明的第一方面, 提供了一种尾端含有糖类分子功能基团的有机 化合 物的用途, 用于免疫标识肿瘤细胞以使哺乳动物体免疫系 统发现; 或用于制备 治疗肿瘤的药物;

所述的糖类分子是单糖、 或由单糖组合的双糖或多糖, 所述的单糖是如式 I或式 II所示的结

在式 I中, M为 C 或 NH, 在式 II中, M为 0、 C 、 或 NH。 在另一优选例中, 所述的单糖是六碳碳糖、 六碳氮糖、 阿拉伯糖、 阿拉伯 碳糖、 阿拉伯氮糖、 木糖、 木碳糖、 或木氮糖。 在另一优选例中, 所述多糖由 3、 4、 或 5个单糖组成。 在另一优选例中, 所述的有机化合物可以粘附在细胞表面。 在另一优选例中, 所述的有机化合物是如下结构的化合物:

在另一优选例中, 所述的肿瘤包括颅脑、 头颈、 呼吸、 循环、 消化、 泌尿、 内分泌、 生殖、 骨骼, 以及皮肤、 软组织肿瘤等, 如乳腺肿瘤、 肝肿瘤、 等等。 在本发明的第二方面, 提供了一种能使哺乳动物机体免疫系统发现肿 瘤细 胞的方法, 所述的方法是对肿瘤癌症细胞进行免疫标识; 所述的免疫标识是提 供一种可以粘附在细胞表面、 尾端含有糖类分子功能基团的有机化合物作为 免 疫标识物质。 在另一优选例中, 所述的糖类分子是单糖、 或由单糖组合的双糖或多糖, 所述的单糖是如式

在式 I中, M为 C 、 或 NH, 在式 II中, M为 0、 C 、 或 NH。 在另一优选例中, 所述的单糖是六碳碳糖、 六碳氮糖、 阿拉伯糖、 阿拉伯 碳糖、 阿拉伯氮糖、 木糖、 木碳糖、 或木氮糖; 所述多糖由 3、 4、 或 5个单糖 组成。

在另一优选例中, 所述的有机化合物是如下结构的化合物:

据此, 本发明提供了一种通过免疫标识肿瘤癌症细胞 , 从而使机体的免 疫系统能够发现肿瘤癌症细胞的方法, 从而治疗肿瘤。 具体实施方式

发明人经过广泛而深入的研究, 意外地发现了一些有机化合物, 它们可以 粘附于肿瘤细胞表面, 便于机体免疫系统识别, 从而利用机体免疫系统有效清 除肿瘤细胞。 免疫系统是生命体确保自身平衡的最强大系统 功能, 在没有被破坏的情况 下, 具备清除所有可以辨识的变异细胞的能力。

肿瘤癌症细胞特殊的构造使它们可以源源不断 地从生命体获取各种物质, 又通过生命体排泄它们的代谢废物, 但生命体的免疫系统却发现不了这些已经 变异、 需要清除的细胞。

免疫系统通过确认细胞表面的糖蛋白、 或糖脂分子, 来分辨细胞是否是异 源物或者变异体。 我们通过对现有已知的药物分子进行结构修饰 , 就可以达到 干扰肿瘤癌症细胞自体平衡, 让生命体免疫系统有效发现这些肿瘤癌症细胞 的 目的, 从而将它们清除干净。 这些已知的药物分子能够粘附在细胞表面, 药物 分子被修饰的位置不影响这些分子在细胞表面 的粘附。 用于修饰这些药物分子 的物质是生命体内本身不具备的物质, 如天然产物木糖、 阿拉伯糖的单体或多 聚体、 以及它们的氮糖 (aza-sugar ) 、 碳糖 ( carba-sugar ) 结构分子。

由于新发明的分子药物的主体是已知的药物, 安全性高, 它们可以用于肿 瘤癌症早、 中期的治疗, 甚至于预防。 能够吸附在细胞表面、 又能被免疫系统接触到的分子, 是下面这些已被验 证作用于细胞表面、 分子又较大的物质, 如 β -内酰胺类抗生素分子、 糖肽、 多肽、 大环醚结构分子、 卟啉分子、 等等。 本发明包括所有能够有效粘附在细 胞表面的分子药物, 糖分子在它们上面的链接点只要不影响这些分 子在细胞表 面的粘附即可。 本发明中所说的糖分子是单糖或单糖自由组合 的双糖或多糖等, 所述的单 糖是六碳碳糖、 六碳氮糖、 阿拉伯糖、 阿拉伯碳糖、 阿拉伯氮糖、 木糖、 木碳 糖、 木氮糖, 如下结构所示:

M=0,阿拉伯糖、 木糖

M=CH 2 , 碳糖 M=CH 2 , 碳糖

M= H, 氮¾ M= H , 氮糖

所说的多糖一般不超过 5个这些单糖的组合。 除非另有定义或说明, 本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域 技术 熟练人员所熟悉的意义相同。 此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材 料 皆可应用于本发明方法中。

合成化学改造、 保护官能团方法学(保护或去保护)对合成应 用化合物是很 有帮助的, 并且是现有技术中公知的技术, 如 R. Larock, Comprehensive Organic Transforma tions, VCH Publ i shers (1989); T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Protec ti ve Groups in Organic Synthesis, 3 rd Ed., John Wi ley and Sons (1999); L. Fieser and M. Fieser, Fieser and Fieser ' s Reagents for Organic Syn thesis, John Wi ley and Sons (1994); and L. Paquette, ed., Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wi ley and Sons (1995)中都有公开。

本发明的其他方面由于本文的公开内容, 对本领域的技术人员而言是显而 易见的。

下面结合具体实施例, 进一步阐述本发明。 应理解, 这些实施例仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。 下列实施例中未注明具体条件的实验方 法, 通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条 件。 除非另外说明, 否则所 有的百分数、 比率、 比例、 或份数按重量计。

本发明中的重量体积百分比中的单位是本领域 技术人员所熟知的, 例如是 指在 100毫升的溶液中溶质的重量。

除非另行定义, 文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟 练人员所熟 悉的意义相同。 此外, 任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆 可应用于 本发明方法中。 文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用 。

实施例一 卟啉类化合物 N-乙氧基氮戊糖 -H 2 T-4-PyP (化合物 A)

分子合成

氮气保护、 2000毫升的无水 DMF中, 加入 10克的卟啉 H 2 T-4-PyP、 100克 的对甲基苯磺酸乙氧基碳戊糖酯, 在 100°C 的温度下加热 24小时。 反应进程 使用薄层硅胶色谱法 (TLC) 检测, 展开剂是硝酸钠饱和的水: 水: 乙腈 =1: 1: 8.反应结束后, 冷却到室温。 在搅拌下, 向反应体系中慢慢滴加 2000 毫升的 水, 然后是 2000 毫升的三氯甲烷。 分离除去三氯甲烷层, 然后再用三氯甲烷 萃取 3次后, 水相过滤除去不溶物。 向过滤后的水相滴加饱和六氟磷化铵, 得 到六氟磷 N-乙氧基氮戊糖 -H 2 T-4-PyP沉淀, 沉淀使用异丙醇: 乙醚 =1: 1溶剂 洗涤三次后, 真空干燥。

粗产物用丙酮水溶剂重结晶, 得淡黄色固体产物 (7克, 68%产率) , 熔点 189- 193°C。

- NMR (ppm, CD 3 C1) :

8.64 (m, 4H) , 7.53 (m, 4H) , 7.32-7.19 (m, 10H), 6.48 (m, 6H) ,

4.2-2.0(m, 32H);

13 C— NMR (ppm, CD 3 C1) : 154 (2C), 152 (6C), 149 (2C), 143 (2C) , 140—49(44 个碳); 元素分析: 碳 =60· 93% (理论值 61 · 49% ) , 氢 =5· 32% (理论值 4· 98% ) , 氮 =9. 89% (理论值 10. 24%)。

分子的合成:

配制 N-硫代羟基琥珀酰亚胺(n-hydroxysulfosucc inimide )在二甲基甲 酰胺 (DMF ) 中的饱和溶液 (共 23毫摩尔的量) , 然后氮气保护下将这个溶液 加入到含 20毫摩尔的沙利霉素的二甲基甲酰胺溶液中。 摇匀后, 加入 200毫 升含有 24毫摩尔的 N, N'一二环已基碳二亚胺(DCC)的 DMF溶液,室温下搅拌过 夜。

在室温下加入 30毫摩尔 TBDMS保护的分子中的碳糖, 搅拌两个小时后, 加入氟化钾 (KF ) 12毫摩尔, 搅拌过夜, 纯水沉淀出固体粗产物。

粗产物用丙酮水溶剂重结晶, 得淡黄色固体产物 (15克, 80%产率) , 熔 点 118- 121。C。

- NMR ( ppm, ( CD 3 ) 2 C0 ) : 5. 64 (m, 2H) , 4. 83 (m, 1H) , 4. 49 (m, 2H) ,

4. 18 (m, 1H), 4. 01 (m, 1H), 3. 8—3· 30 (m, 7H), 2. 89 (br, 7H), 2. 57 (m, 3H),

2. 19-1. 38 (m, 24H) , 1. 33 (s, 6H) , 1. 29 (m, 9H) , 1. 11 (m, 12H) , 0. 88 (m, 9H);

1 3 C-NMR ( ppm, ( CD 3 ) 2 C0 ) : 21 1, 176, 131, 127, 109, 89, 81- 9 (44个碳); 元素分析: 碳 =64. 13% (理论值 64. 91% ) , 氢 =9. 32% (理论值 9. 15%) 。 实施例三 大环醚类化合物 C-20丁二酸 -N-六氮糖酯沙利霉素 (化合物 C)

分子的合成:

氮气保护无水状态下, 沙利霉素的钠盐和等摩尔的丁二酸酐溶解在无 水 吡啶中, 封口, 然后加热到 100 °C, 并维持在该温度下 5小时。

冷却到室温后, 加入等摩尔的氮糖氨, 再搅拌过夜后, 用冷的 2N盐酸稀 释, 氯仿萃取。 萃取液蒸干后, 硅胶柱分离, 展开剂为二氯甲烷: 丙酮: 甲醇 (80: 20: 4) , 分出 C-20丁二酸 -N-六氮糖酯沙利霉素产物。

粗产物用丙酮水溶剂重结晶, 得淡黄色固体产物, 熔点 133-136°C。

- NMR (ppm, (CD 3 ) 2 C0) :

10.2(br, 1H) , 7.68 (br, 1H) , 5.78 (m, 2H) , 5.28 (m, 1H) , 4.08 (m, 1H) , 3.9-1.38 (m, 46H) , 1.33 (s, 6H) , 1.29 (m, 9H) , 1.11 (m, 12H), 0.88 (m, 9H); 1 3 C— NMR (ppm, (CD 3 ) 2 C0) : 197, 179, 174.2, 172.1, 132, 126, 108, 89, 81-9 (45个碳);

元素分析: 碳 =63.13% (理论值 62.09%) , 氢 =9.05% (理论值 8.65%) , 氮 =2.18% (理论值 2.73%)。 实施例四 长链化合物 N-Estra-0-双糖 (化合物 D) 。 化合物的合成:

N-Estra- H

TBDMS-双糖溴

37毫摩尔的 N-Estra-OH溶解在 100毫升的二氯甲烷中,然后加入 44毫摩 尔的 TBDMS-双糖溴, 300毫克的硫酸氢四丁基氨, 25毫升 20%的氢氧化钠溶 液。 回流条件下激烈搅拌 24小时后, 加入 10毫摩尔氟化钾, 搅拌过夜。 加入 300毫升的冷水到反应混合物中, 然后加入 300毫升的乙醚, 再用各 200毫升 的水洗涤两次, 有机层用无水硫酸镁干燥, 过滤、 蒸干, 得固体产物, 然后用 乙醇和水重结晶, 淡黄色固体 (20克, 产率 79%) , 熔点 168-172。

-證 (ppm, CD 3 C1) :

8.64 (m, 1H) , 7.79 (m, 1H) , 7.58 (m, 1H) , 7.21 (m, 1Η) , 6.98 (m, 1H) , 6.53 (m, 1H), 6.45 (m, 1H) , 5.85 (m, 1H), 5.08 (m, 1H), 4.15 (s, 2H) , 3.9-1.35 (m, 43H);

1 3 C— NMR (ppm, CD 3 C1) : 156, 154, 148, 136, 134, 132, 127, 123, 121,

113, 111, 107, 106, 78- 26(25个碳);

元素分析: 碳 =65.18% (理论值 66.84%) , 氢 =8.31% (理论值 7.97%) , 氮 =4.38% (理论值 4.10%)。 实施例五 化合物的抗肿瘤效果 使用 B6C3F1小鼠, 预先饲养 1周, 将每只小鼠单独置于塑料笼中, 保持 23士 1 °C, 在 12小时亮一暗循环(早 7点到晚 7点亮环境, 晚 7点到第二天早 7 点暗环境)下饲养, 小鼠自由摄取食物和水。 人类乳腺肿瘤细胞 (30-40毫克) 被种植在乳腺脂肪区。 抗肿瘤效果试验在种植肿瘤后第五天开始 (肿瘤长大到 约 300毫克) 。

化合物药物被配置成均匀混合物, 溶剂为含 3%的羟丙基纤维素和 1. 92% 吐温 80 的生理盐水。 不含药物的溶剂为空白, 药物被注射使用, 每周测定两 次肿瘤的大小, 以肿瘤长大到 1克作为时间上的止点(或者用药后的第 60天)。

试验每组 5个小鼠, 种植肿瘤时没有出现发病的现象。 " 2/5 "表示 5个 小鼠有 2个肿瘤消失, 其它类推。 结果显示, 所有新合成的化合物, 它们的抗 肿瘤作用都优于紫杉醇。 实施例 6 化合物对肿瘤细胞氧化应激水平的影响

人类亲代肝肿瘤细胞 (HepG2 ) 在 75 平方厘米表面积的细胞培养皿内培 养, 培养基是 DMEM ( Dulbecco ' s Modified Eagle ' s Minimal Essent ial Medium ) , 添加 10%的胎牛血清和 1%的链霉素及青霉素。 24 小时、 37° C、 5% 二氧化碳的环境下培养为单层细胞后, 用 pH=7. 4 的磷酸盐缓冲液洗涤, 然后 移植到单孔培养板上, 换新的培养基在相同条件下再培养 24 小时, 使用合成 化合物溶液作用于这些细胞 24小时后, 使用 TBARS方法测定细胞的 MDA含量。 MDA是氧化应激水平指标物质。 化合物 浓度 ( μΜ) MDA ( μΜ) 紫杉醇 0 9

5 18 25 61

卟啉类 A 0 10

5 27

25 55

大环醚 B 0 9

5 33

25 75

大环醚 c 0 11

5 30

25 72

长链类 D 0 9

5 29

25 69

结果显示, 这类化合物有效影响肿瘤细胞的微观平衡, 即氧化应激水平 被调升很多, 且氧化应激水平对变化和物质浓度成正比 (正相关) 。