[發明專利]一類以NGR(NO2)為靶向載體的新型抗癌藥物、制備及其用途

有效

• 申請號: 201010282324.0
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN101948507A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 徐文方;欒業鵬;廖年生
• 申請（專利權）人: 廖年生;江西潤澤藥業有限公司
• 主分類號: C07K5/093
• 分類號: C07K5/093;A61K38/06;A61K47/42;A61P35/00
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技術領域

本發明涉及一類新型的腫瘤靶向藥物載體NGR(NO₂)的設計、合成與具體的抗癌用途，5種以NGR(NO₂)為靶向載體的新型抗癌藥物的設計、合成及其抗腫瘤活性與用途。

技術背景

氨肽酶N(CD13)與NGR三肽

氨肽酶N(APN/CD13)是一種依賴于鋅離子的二型金屬外肽酶，隸屬于M1氨肽酶大家族。其生理學功能是參與底物蛋白N端氨基酸的降解。研究證明，氨肽酶N是一種多功能酶，底物廣泛，它在腫瘤發生、免疫功能調節，病毒感染以及鎮痛方面都發揮重要的作用。特別是在腫瘤組織新生血管中，APN有著高水平的表達，它在腫瘤血管生成和腫瘤細胞轉移過程中發揮重要的作用。因此，APN已經成為抗腫瘤藥物設計與治療的重要靶點。近年的研究報道了利用噬菌體展示肽庫篩選法得到與腫瘤血管生成有關的多肽序列：CNGRC、GNGRG，也稱為腫瘤示蹤肽(tumor-homing?peptide)。其中NGR(asparagine-glycine-arginine)是由天冬酰胺—甘氨酸—精氨酸組成的三肽，CNGRC，GNGRG分別是是含有NGR基序的環肽和鏈肽。NGR是一種APN特異性配體，可以被腫瘤血管細胞表面的APN特異性識別。現在以腫瘤示蹤肽作為載體，將治療藥物或腫瘤細胞因子與其偶聯結合研發靶向藥物是一研究熱點。比如將CNGRC肽與TNF-α結合，可使得TNF的療效增加了12-15倍，與此同時，TNF嚴重的神經毒性卻大大降低。將CNGRC和包裹有阿霉素的脂質體結合后也取得令人滿意的效果。將含有NGR基序的多肽GCNGRC和INF-γ結合在一體，則在GCNGRC的配合下，微量的INF-γ就可以防止反調節、延緩腫瘤生長，劑量僅為臨床常用劑量的1/500，而這種模型對單獨使用INFγ無效。

在本研究工作中，我們對NGR三肽的結構進行了修飾，設計并合成了新型的天冬酰胺—甘氨酸—硝基精氨酸甲酯三肽。結構如下所示：

NGR(NO₂)甲酯

大量文獻證明，硝基精氨酸甲酯鹽酸鹽可作為一種NO合酶抑制劑，能夠起到抑制腫瘤血管生成的作用，與傳統抗癌藥物如5-氟尿嘧啶、表阿霉素、阿糖胞苷等聯合使用會起到協同作用。此外，對精氨酸的ω-位胍基進行硝基保護以及羧基進行甲酯保護后，會使天冬酰胺—甘氨酸—硝基精氨酸甲酯三肽具有更好的化學反應性，并且使化合物的極性降低，易于提取分離。因此，我們選擇對NGR的精氨酸進行硝基和甲酯保護。實驗表明，本三肽既有腫瘤靶向作用，也可直接起到抑制血管生成的抗腫瘤作用。本領域已知將鹽酸鹽替換為其他無機酸鹽或有機酸鹽的方法，可與其他無機酸比如硫酸、磷酸、氫溴酸等形成藥學上可接受的鹽，也可與其他有機酸比如乙酸、丙酸、草酸、琥珀酸、馬來酸、富馬酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸、甲磺酸、對甲苯磺酸等形成藥學上可接受的鹽。

從化合物的結構中可以看到，天冬酰胺—甘氨酸—硝基精氨酸甲酯三肽具有一個游離的伯胺基，我們可以通過此游離的伯胺基，將天冬酰胺—甘氨酸—硝基精氨酸甲酯三肽與抗癌藥物相連結，其通式如下：

抗腫瘤藥物-linker-NGR(NO₂)

其中linker為C1-6烴基，優選為C1-6鏈烴基，任選被＝O、＝S取代，其中的碳原子任選被選自O、S或N的雜原子替換，它的作用是將抗癌藥物，如傳統的抗癌藥物或者新型抗癌藥物如酪氨酸激酶抑制劑等以化學鍵與NGR(NO₂)相連，其中抗腫瘤藥物，本領域技術人員能夠理解，在此應為一取代基，即，抗腫瘤藥物分子中的一個氫原子被linker取代。

如下列一些抗癌藥物：

以上列出的藥物的結構中均包含游離的胺基，羥基或者羧基，在本實驗中，我們通過長短不同的linker來直接或間接的與天冬酰胺—甘氨酸—硝基精氨酸甲酯三肽相連。制備了上述抗癌藥物的靶向性前藥，起到減毒增效的協同抗癌作用。

以5-氟尿嘧啶(5Fu)前藥為例該5Fu前藥的結構如下圖所示：

眾所周知，5Fu是一種常用的傳統抗癌藥物，但其副作用亦甚為嚴重，其中包括嚴重脫水、骨髓抑制、腸炎、口腔潰瘍、皮炎、心絞痛以及心肌梗死、急性腎功能不全、間質性肺炎、肝功能損害、黃疸、腹瀉，5Fu也可導致急性的中樞神經系統損傷(白質腦病)等等。亟需一種有效手段來提高它對腫瘤細胞的選擇性，從而降低其毒副作用，這也是我們設計新型腫瘤靶向的5Fu前藥的目的。