多年來(lái)藥物學(xué)家為了增強(qiáng)紫杉醇的水溶性和靶向性持

1、水溶性紫杉醇衍Sinenxan A(SI-A,3)3是由南方紅豆杉愈創(chuàng)組織培養(yǎng)得到的含量較高(干重可達(dá)2%)的新型紫杉烷化合物,具有紫杉醇母核類(lèi)似骨架和14-含氧基團(tuán),而無(wú)相應(yīng)的1,7,9,13位含氧基團(tuán),為尋找新的抗癌藥提供了可以不依賴(lài)自然資源的原料。因此,我們圍繞SI-A母核進(jìn)行了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)修飾,合成了一系列14-側(cè)鏈紫杉醇衍生物4。本文報(bào)道我們工作的一部分。經(jīng)計(jì)算機(jī)分子計(jì)算,化合物4和5分子表面靜電勢(shì)與紫杉醇相似5,有可能具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性,因此這兩個(gè)化合物成為我們要合成的目標(biāo)分子?；衔?的合成路線(xiàn)見(jiàn)圖2。從SI-A出發(fā)經(jīng)11步反應(yīng)可以得到起始中間體66。6用氫氧化鉀選擇性水解10位

2、酯基高收率地得到7,7隨后經(jīng)TPAPtetrapropylammoniumperruthenate()氧化生成8。我們參考Nicolaou在全合成紫杉醇所用的方法7,在叔丁醇鉀和苯硒酸酐(PhSeO)2O作用下,化合物8的羰基-氫被氧化為羥基生成9,化合物9的9位羥基構(gòu)型經(jīng)NOE差譜證實(shí)處于位。在對(duì)9進(jìn)行硅膠柱分離純化時(shí),發(fā)現(xiàn)9在硅膠中易轉(zhuǎn)變成10。紫杉烷類(lèi)化合物的10位羰基/9位羥基在硅膠中轉(zhuǎn)變?yōu)?0位羥基/9位羰基,未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。與Nicolacu的方法7相比,利用該方法將化合物9轉(zhuǎn)變?yōu)?0,條件溫和,副產(chǎn)物少,容易操作。Nicolaou在全合成紫杉醇時(shí)將10位羰基/9位羥基轉(zhuǎn)變?yōu)?0位羥

3、基/9位羰基,采用的方法是先用叔丁醇鉀在-78進(jìn)行烯醇化生成烯二醇,然后用醋酸酸化實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變。但我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Nicolaou的方法不適合我們這類(lèi)化合物,產(chǎn)物很復(fù)雜,生成很多極性大的產(chǎn)物,可能是由于這類(lèi)化合物的四員氧環(huán)對(duì)酸更敏感,醋酸的酸性已導(dǎo)致四員氧環(huán)的開(kāi)環(huán)。圖2制備目標(biāo)化合物4的合成路線(xiàn)Fig.2Synthesis route for target compound 4在4-二甲胺基吡啶(DMAP)作用下,將9進(jìn)行乙?；玫?1。用四丁基氟化胺(tetrabutylammonium fluoride,TBAF)脫去11的TES保護(hù)基時(shí),生成的產(chǎn)物主要為雙鍵轉(zhuǎn)移化合物12,預(yù)期的產(chǎn)物13很少

4、。改用0.5%稀鹽酸去除TES能得到高收率的13。在二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和DMAP作用下,13與用ee保護(hù)的側(cè)鏈酸14偶聯(lián)生成15,隨后用0.5%稀鹽酸脫去ee保護(hù)基得到目標(biāo)化合物4。化合物5的合成見(jiàn)圖3。與合成4的方法相同,先將10進(jìn)行乙?；?、脫去TES保護(hù)基得到17,17與用ee保護(hù)的側(cè)鏈酸14偶聯(lián)后,用稀鹽酸去除ee保護(hù)基順利得到目標(biāo)化合物5。所有化合物的結(jié)構(gòu)都經(jīng)IR、1HNMR、13C NMR、FAB-MS證實(shí)。目標(biāo)化合物4和5的結(jié)構(gòu)還經(jīng)高分辨質(zhì)譜驗(yàn)證。圖3制備目標(biāo)化合物5的合成路線(xiàn)Fig.3Synthesis route for target compound 5將4和5進(jìn)行了

5、體外腫瘤細(xì)胞抑制試驗(yàn)(MTT法)和微管聚合試驗(yàn)(濁度測(cè)定法)6。藥理結(jié)果表明,這兩個(gè)化合物對(duì)人口腔癌細(xì)胞(KB)的IC50>10g/ml-1,在濃度為10M時(shí)對(duì)微管無(wú)聚合作用。而紫杉醇對(duì)KB細(xì)胞的IC50為2.59×10-3g/ml-1,在10M時(shí)對(duì)微管有聚合作用。從藥理結(jié)果可以看出,目標(biāo)化合物的細(xì)胞毒活性比紫杉醇差3個(gè)數(shù)量級(jí)以上,說(shuō)明分子表面靜電勢(shì)不是影響活性的關(guān)鍵因素。紫杉醇的構(gòu)效關(guān)系研究表明,分子北部基團(tuán)(7,9,10位含氧基團(tuán))對(duì)活性影響不大8,這與我們的初步研究結(jié)果相同(9,10位含氧基團(tuán)互換對(duì)活性無(wú)明顯影響)。從分子結(jié)構(gòu)對(duì)比看,目標(biāo)分子的側(cè)鏈處于14-位而不是13-

6、位,并且缺乏紫杉醇相應(yīng)的1位羥基,這可能是導(dǎo)致化合物活性差的主要原因。有關(guān)研究正在進(jìn)一步進(jìn)行中。28天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā)Vo1.12No.1收稿日期:1999-07-19紫杉醇(Taxol,1)1是近十多年來(lái)出現(xiàn)的治療晚期乳腺癌、卵巢癌等療效最好的藥物之一,現(xiàn)已成為治療這兩種癌癥的臨床一線(xiàn)用藥.它的作用機(jī)理獨(dú)特2、化學(xué)結(jié)構(gòu)新穎復(fù)雜,已引起人們的廣泛關(guān)注.但紫杉醇也存在水溶性差、對(duì)某些癌癥無(wú)效、易產(chǎn)生多藥耐受性等缺點(diǎn).目前紫杉醇臨床用藥只能靠從植物中直接提取,或由植物中含量較高的10-deacetyl baccatin半合成獲得.由于該植物生長(zhǎng)緩慢,且這兩條途徑都易造成自然資源的破壞.因此,尋找高

7、效低毒、抗瘤譜廣、綜合性能好又不依賴(lài)自然資源的新一代紫杉醇類(lèi)抗癌藥具有重要意義. 1合成路線(xiàn)設(shè)計(jì)Sinenxan A(SI-A,2)3是由南方紅豆杉愈創(chuàng)組織培養(yǎng)得到的紫杉烷化合物(干重可達(dá)2%),具有14-含氧基團(tuán)和與紫杉醇母核類(lèi)似的骨架,而無(wú)相應(yīng)的1,7,9,13位含氧基團(tuán),為進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾、尋找新的抗癌藥提供了可以不依賴(lài)自然資源的原料.因此,圍繞SI-A母核進(jìn)行了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)修飾,合成了一系列14-側(cè)鏈紫杉醇衍生物46.同時(shí)作為對(duì)SI-A進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)修飾研究的一部分,還對(duì)其10位進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,考察10位基團(tuán)的極性變化、親疏水性改變以及空間效應(yīng)對(duì)活性的影響,合成了10位為羰基、羥基、甲氧基乙酸酯

8、、芐氧基乙酸酯、羥乙酸酯等共6個(gè)新的14-側(cè)鏈紫杉醇衍生物.目標(biāo)化合物的合成路線(xiàn)分別見(jiàn)圖1和圖2.從SI-A出發(fā)經(jīng)7步反應(yīng)可以順利得到起始原料(3)7.由于化合物(3)的4位羥基空間位阻大于2位,在二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和4-吡咯烷基吡啶(4-pyrrolidinopyridine,4-PP)作用下,選擇性苯甲?；玫?4).在奪質(zhì)子能力很強(qiáng)的lithium bis(trimethylsilyl)amide(LHMDS)作用下,以乙酰氯作為?；瘎┑玫?5).用氫氧化鉀水解化合物(5)的10位乙酸酯,選擇性不高,除得到所需的化合物(6)外,還得到(7)6以及多羥基化合物.用TES(三乙基氯硅

9、)保護(hù)(6)的10位羥基,隨后水解14位乙酸酯得到化合物(9).在DCC和4-二甲胺基吡啶(DMAP)作用下,(9)與側(cè)鏈酸(10)偶聯(lián)后,用稀鹽酸同時(shí)去除ee(乙氧基乙基)和TES保護(hù)基得到目標(biāo)化合物(13).(9)與用ee保護(hù)的-內(nèi)酰胺側(cè)鏈(11)偶聯(lián)8,再用稀鹽酸同時(shí)去除ee和TES保護(hù)基則得到另一個(gè)目標(biāo)化合物(15).a)PhCO2H,DCC,4-PP,PhMe,80;b)LHMDS,THF,AcCl,0;c)KOH,MeOH;d)TESCl,imidazole,DMF,0;e)KOH,MeOH;f)10,DCC,DMAP,PhMe;g)11,LHMDS,THF,0;h)HCl,EtO

10、HFig·1The synthetic route for target compounds (13) and (15)目標(biāo)化合物(19),(22),(25),(26)的合成見(jiàn)圖2.由紫杉烷中間體(16)5出發(fā),參照Holton的方法9、用tetrapropylammonium perruthenate(TPAP)/N-methylmorpholineN-oxide(NMO)氧化得到(17),(17)用稀鹽酸脫去TES保護(hù)基后,與帶ee保護(hù)基的側(cè)鏈酸(10)偶聯(lián),再用稀鹽酸去除ee得到目的物(19).中間體(16)直接進(jìn)行?；?采用合成(19)的類(lèi)似方法,即先去除14位TES保護(hù)基

11、,再與側(cè)鏈酸(10)偶聯(lián),最后脫去ee得到化合物(22)和(25).不同之處在于改用四丁基氟化胺(TBAF:tetrabutylammonium fluoride)去除TES.由于用稀鹽酸去除TES,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),常常需要數(shù)天時(shí)間才能反應(yīng)完全,而用TBAF僅需幾個(gè)小時(shí),二者收率相當(dāng).以氫氧化鈀為催化劑,化合物(25)經(jīng)常壓氫化得到目的物(26).191期劉瑞武等:10位結(jié)構(gòu)修飾14-側(cè)鏈紫杉醇衍生物的合成及其抗腫瘤活性紫杉醇(paclitaxel)是治療卵巢癌的一線(xiàn)藥物，易引起骨髓抑制、神經(jīng)毒性、心臟毒性等不良反應(yīng)，降低了紫杉醇臨床應(yīng)用價(jià)值。為了避免或減少紫杉醇在應(yīng)用中產(chǎn)生的毒副作用，國(guó)內(nèi)外相關(guān)

12、學(xué)者開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)室和臨床的廣泛研究。尤其是近五年來(lái)對(duì)紫杉醇的新劑型如乳劑、膠囊、包合物、脂質(zhì)體、納米粒、凝膠、植入劑和藥物釋放支架等1，給藥方法如靜脈給藥、腹腔給藥、每周給藥法等，以及聯(lián)合用藥等的研究較多，至今已取得階段性成果。美國(guó)蒙大拿州立大學(xué)植物病理系化學(xué)家Andre Stierle博士8從短葉紅豆杉的韌皮部分離到一株能產(chǎn)紫杉醇的真菌Taxomyces andreanae。紫杉醇產(chǎn)生菌的發(fā)現(xiàn),為紫杉醇資源提供了一條新途徑。從而,從植物內(nèi)生菌中篩選具有療效的新型化合物9。1紫杉醇的藥源保護(hù)人工栽培和綜合利用植物資源是紫杉醇藥源保護(hù)的要途徑。首先,依靠種子繁殖及扦插等無(wú)性繁殖方法,有計(jì)劃大批量培

13、育紅豆杉科植物的幼苗,是當(dāng)前有效保護(hù)和再資源的主要方法之一。美國(guó)BMS公司在1991年已種植紅豆杉樹(shù)400萬(wàn)株5。我國(guó)的云南、湖南等地也開(kāi)展了大片栽培試驗(yàn),云南已成功繁育了5萬(wàn)株紅豆杉樹(shù),成活率達(dá)94·3%;湖南已首次人工繁殖出紅豆杉幼苗3 000多株,移栽大田長(zhǎng)勢(shì)良好6。據(jù)筆者調(diào)查,近年,廣西暉昂生化制藥有限公司在廣西資源縣等地進(jìn)行曼地亞紅豆杉引種實(shí)驗(yàn)并取得成功,目前長(zhǎng)勢(shì)良好。其次,綜合利用紅豆杉植物的嫩枝、針葉,可節(jié)約天然資源。在一項(xiàng)由美國(guó)NCI和美國(guó)FDA共同資助的項(xiàng)目研究中,對(duì)歐洲幾種不同紅豆杉屬植物的針葉樣品測(cè)定結(jié)果顯示,許多種針葉樣品的紫杉醇含量可與干燥的短葉紅豆杉樹(shù)皮相

14、當(dāng)(約0·01%),在美國(guó)不同地區(qū)栽培的35種紅豆杉新鮮針葉,至少有6種含量高于或等于干燥短葉紅豆杉樹(shù)皮,此項(xiàng)目已提供了1·362萬(wàn)公斤干枝葉供提取和加工研究5。最后,從非紅豆杉屬植物中尋找和分離紫杉醇,將能很好地保護(hù)珍稀的紅豆杉物種,拓展紫杉醇藥源,又能保護(hù)生態(tài)環(huán)境。有研究報(bào)道6從一種常見(jiàn)的榛科植物榛中提取紫杉醇和其類(lèi)似物,提取出來(lái)的紫杉醇純度符合美國(guó)FDA制備針劑的要求,其化學(xué)性質(zhì)與從紅豆杉樹(shù)皮中提取的紫杉醇相一致?；瘜W(xué)全合成法，尚無(wú)用于臨床半合成法，等首次報(bào)道用10-去乙基-baccatin為原料半合成了紫杉醇,1992年Holton等12報(bào)道了紫杉醇半合成路線(xiàn)。10

15、-去乙基-baccatin從歐洲紅豆杉的針葉分離出,其產(chǎn)率可達(dá)0·1%,由于針葉再生能力強(qiáng),為紫杉醇半合成提供了豐富的原料。半合成方法是目前世界上紫杉醇原料藥提供的主要途徑,10-去乙基-baccatin在枝葉中的含量是紫杉醇的3倍以上,與通過(guò)植物提取紫杉醇相比,半合成紫杉醇可以大大地改善紫杉醇供應(yīng)的短缺情況;通過(guò)半合成,還可以使紫杉醇的側(cè)鏈具有更大的可變性,有可能獲得活性更高的紫杉醇衍生物13。內(nèi)生真菌培養(yǎng) 安德列菌Taxomyces andreanae組織細(xì)胞培養(yǎng)代謝工程從紅豆杉屬植物中分離紫杉醇類(lèi)似物,是尋找替代紫杉醇的新化合物或半合成紫杉醇前體的有效方法,迄今為止已從紅豆杉樹(shù)

16、皮中分離出170多種紫杉醇類(lèi)似物。徐學(xué)民等24從四川產(chǎn)云南紅豆杉(T.yunnensis)的樹(shù)皮中分得一個(gè)具有較強(qiáng)生物活性的新紫杉醇烷類(lèi)似物,命名為紫杉次堿(Taxotine)。經(jīng)TDR摻入法測(cè)定該化合物對(duì)P388淋巴細(xì)胞白血病DNA合成的抑制強(qiáng)度比平行操作的對(duì)照品紫杉醇大6·5倍(紫杉次堿的IC501·12mg/ml,紫杉醇的IC50為7·4mg/ml)。除從天然資源中分離新的有效的紫杉醇類(lèi)似物外,合成新的有效的紫杉醇類(lèi)似物還可克服紫杉醇自身的缺陷,如解決其水溶性問(wèn)題。斯坦福大學(xué)Wender25以蒎烯為原料合成了一些紫杉醇類(lèi)似物,并證實(shí)其中紫杉醇脫氧類(lèi)似物對(duì)腫瘤

17、有較高細(xì)胞毒作用。1988年法國(guó)Potie等在半合成紫杉醇過(guò)程中,以10-去乙基-baccatin為原料合成了docetaxel,doc-etaxel已由Rhone-Poulenc Rorer(RPR)公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn),并于1994年4月在墨西哥上市,用于治療乳腺癌和非小細(xì)胞腫瘤,隨后RPR公司又向美國(guó)、日本、加拿大、瑞典、挪威、荷蘭申請(qǐng)上市,半合成docetaxel被認(rèn)為是唯一能與紫杉醇相媲美的抗癌藥26,成為紫杉醇的第二代產(chǎn)品。在對(duì)紫杉醇耐藥的細(xì)胞中,docetaxel活性至少比紫杉醇高5倍,期臨床試驗(yàn)表明,對(duì)晚期復(fù)發(fā)性乳腺癌的有效率為25%,對(duì)耐鉑卵巢癌的有效率為35%27-29。因此,尋找

18、和研究新的有效的紫杉醇類(lèi)似物將成為開(kāi)發(fā)抗癌藥的新課題。13Ixempra(ixabepilone,伊沙匹隆)Ixempra是一種類(lèi)似紫杉醇促使微管蛋白聚合并且抑制微管解聚活性的埃坡霉素(epothilones)類(lèi)抗腫瘤新藥。與紫杉醇相比,埃坡霉素類(lèi)抗腫瘤藥具有抗腫瘤活性更強(qiáng)、水溶性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而易于化學(xué)合成和結(jié)構(gòu)衍生化、對(duì)具有耐藥性腫瘤細(xì)胞殺傷性強(qiáng)、無(wú)紫杉醇細(xì)胞內(nèi)毒素活性不良反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),有望成為比紫杉醇更有效的抗腫瘤藥物。本品單藥治療蒽環(huán)糖苷類(lèi)抗生素、紫杉烷衍生物和卡培他濱治療無(wú)效的轉(zhuǎn)移性或局部進(jìn)展的晚期乳腺癌,以及與卡培他濱聯(lián)用治療蒽環(huán)糖苷類(lèi)抗生素和紫杉烷衍生物無(wú)效的轉(zhuǎn)移性或局部進(jìn)展的晚期乳

19、腺癌。Ixem-pra的費(fèi)用為每人每年1. 842. 30萬(wàn)美元。預(yù)計(jì)到2012年, Ixempra的全球銷(xiāo)售額將達(dá)到5億美元。FDA對(duì)Ixempra的批準(zhǔn)基于2項(xiàng)多中心、多國(guó)籍臨床試驗(yàn)的數(shù)據(jù),這兩項(xiàng)試驗(yàn)共納入878例,評(píng)價(jià)了Ixempra單藥或與聯(lián)用治療無(wú)效的轉(zhuǎn)移性或局部進(jìn)展的晚期乳腺癌的有效性和安全性。結(jié)果Ixempra與卡培他濱聯(lián)用患者的腫瘤縮小或不增長(zhǎng)的平均時(shí)間為5. 7個(gè)月(95% CI, 4. 86. 7個(gè)月),而單獨(dú)使用卡培他濱的患者僅為4. 1個(gè)月(95% CI, 3. 14·3個(gè)月)(P<0. 000 1)12。綜上所述, C13側(cè)鏈對(duì)紫杉醇抗癌活性的重要作用

20、勿庸置疑。對(duì)C2-羥基的研究表明,該基團(tuán)雖不是活性構(gòu)象決定因素,但其作用卻不容忽視。其原因一般認(rèn)為是C2-羥基作為氫鍵供體直接與微管蛋白的一個(gè)殘基結(jié)合,起到了穩(wěn)定分子與微管結(jié)合的作用。而對(duì)C3取代基的研究存在兩種觀(guān)點(diǎn),一種認(rèn)為C3取代基是決定分子活性的關(guān)鍵基團(tuán)。第二種則認(rèn)為無(wú)論是C3-苯環(huán)還是C3-N端取代得到的C3取代基,其與受體的結(jié)合對(duì)分子抗癌活性影響都不大。這兩種觀(guān)點(diǎn)還需化學(xué)家進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和理論探討。另一方面,某些結(jié)構(gòu)修飾,如在C2和C3位連接較大取代基或增大C2所在碳原子、C2所連R基團(tuán)及C3所連第1個(gè)N原子的負(fù)電荷密度也有助于提高抗癌活性。2紫杉醇的制劑學(xué)研究紫杉醇是四環(huán)三萜類(lèi)化

21、合物,通過(guò)誘導(dǎo)與促進(jìn)微管蛋白聚合,裝配與穩(wěn)定微管阻止腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng),對(duì)卵巢癌、乳腺癌、頭頸部癌、非小細(xì)胞性肺癌及前列腺癌療效顯著,紫杉醇幾乎不溶于水,這給臨床運(yùn)用帶來(lái)了諸多不便。目前臨床用制劑以聚氧乙烯蓖麻油-無(wú)水乙醇溶液作為溶劑。但該制劑使用時(shí)存在很多問(wèn)題。如臨床使用前的稀釋易使紫杉醇結(jié)晶析出,紫杉醇在溶液中易與玻璃或者塑料的表面發(fā)生非特異性結(jié)合導(dǎo)致濃度降低等9。因此,有必要探索開(kāi)發(fā)新的紫杉醇給藥系統(tǒng)。陳永法10等人通過(guò)制備紫杉醇凍干納米乳,研究了其體外理化性質(zhì)。研究以外觀(guān)和重分散性為指標(biāo),對(duì)紫杉醇凍干納米乳所使用的凍干保護(hù)劑進(jìn)行了篩選,考察了納米乳滴的形態(tài),粒徑和電位以及制劑的含量和有關(guān)物質(zhì)

22、,并對(duì)最優(yōu)處方進(jìn)行了加速穩(wěn)定試驗(yàn)。結(jié)果表明,選用甘露醇作為凍干保護(hù)劑較好,甘氨酸可提高凍干納米乳的外觀(guān)和重分散性能。紫杉醇凍干納米乳加入10mL0. 9%NaCl溶液振搖1分鐘后變?yōu)閹{(lán)色乳光的均一體系。凍干前后納米乳的形態(tài),粒徑和電位變化不大,表明凍干保護(hù)劑能起到較好的效果。紫杉醇凍干納米乳60加速試驗(yàn)結(jié)果表明, 10 d后制劑外觀(guān)和重分散性能良好,含量為標(biāo)示量的98. 36%,有關(guān)物質(zhì)為0. 81%。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,紫杉醇的納多年來(lái)藥物學(xué)家為了增強(qiáng)紫杉醇的水溶性和靶向性，持續(xù)對(duì)其劑型進(jìn)行研究，目前常采用的有：紫杉醇酯質(zhì)體，紫杉醇微球，2-羥丙基-環(huán)糊精包合物，紫杉醇聚合物膠囊以及紫杉醇納

23、米粒等。在這些劑型中以紫杉醇納米粒最好、最完善。現(xiàn)將紫杉醇納米粒作一介紹。2004年F eng等2從添加各種天然乳化劑如膽固醇、磷脂、維生素E，通過(guò)“抽提-蒸發(fā)”技術(shù)制備出聚乳酸-羥基乙酸納米粒，直徑為0.1100nm。其外形用掃描電鏡和原子顯微鏡測(cè)定，用H PL C法測(cè)定封包率及釋放動(dòng)力學(xué)。由于制成的納米粒的直徑小，分布范圍窄而使其包封率達(dá)100%，完全可以控制釋放動(dòng)力學(xué)。將H T-29癌細(xì)胞系與納米粒共同培養(yǎng)24h，由于納米粒具有表面反應(yīng)活性高、表面活性中心多、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。使癌細(xì)胞死亡率比紫杉醇普通注射劑高13倍。目前臨床治療卵巢癌的標(biāo)準(zhǔn)化療方案是：紫杉醇175m g/m2+卡鉑(c

24、arboplatin)，靜脈給藥，每周3次，共6次。但靜脈給藥毒副作用較多，常見(jiàn)的有：骨髓抑制、過(guò)敏反應(yīng)、神經(jīng)毒等。為了減輕毒副作用進(jìn)行了許多有關(guān)給藥途徑的研究。2005年G offin等5研究認(rèn)為較好的是靜脈、腹腔聯(lián)合給藥。因?yàn)楦骨唤o藥主要的問(wèn)題是藥物通過(guò)表面滲透進(jìn)入腫瘤的深度很有限，一般僅數(shù)毫米，因此藥物不能與腫瘤很好接觸而發(fā)揮治療作用。用腹腔注射給藥僅適用于腫瘤直徑小于1cm殘留灶結(jié)節(jié)，因此僅適用于術(shù)后卵巢癌的二線(xiàn)治療。紫杉醇現(xiàn)已用于臨床治療晚期乳腺癌、卵巢癌、非小細(xì)胞肺癌等,它的類(lèi)似物taxotere(2)也于1996年5月被FDA批準(zhǔn)臨床治療晚期乳腺癌。但它們都存在一些缺點(diǎn),比如水溶

25、性差、存在多藥耐受性、對(duì)某些癌癥無(wú)效等。因此,尋找高效低毒、抗瘤譜廣、綜合性能好的新一代紫杉醇類(lèi)抗癌藥成為新的研究熱點(diǎn),但早期的結(jié)構(gòu)修飾工作主要集中在側(cè)鏈的改造上,近期的工作也大多限于紫杉醇的母核上基團(tuán)的修飾,對(duì)其它結(jié)構(gòu)類(lèi)型的紫杉烷結(jié)構(gòu)修飾研究較少?；衔?有2個(gè)乙酯基,為選擇性地水解7的14-乙酯得到8并避免進(jìn)一步水解,經(jīng)仔細(xì)考察發(fā)現(xiàn),化合物8在甲醇中溶解度較低,選用盡量少的甲醇作溶劑,用K2CO3水解7可得到較高收率(69%)的8。以二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)為縮合劑,在4-Pyrrolidinopyridine (4-PP)作用下,8與帶保護(hù)基Cbz的側(cè)鏈酸偶聯(lián),可選擇性地酯化14位羥基

26、得到化合物9。按文獻(xiàn)方法8,在80和DCC,4-PP作用下,9與苯甲酸或間氯苯甲酸反應(yīng)可以順利得到預(yù)期的產(chǎn)物10a和10b。但9與正戊酸或苯乙酸等脂肪酸在同樣條件下反應(yīng)卻得到了2位和4位雙酯化的產(chǎn)物,這可能是因?yàn)橹舅崤cDCC形成的加成物的立體位阻相對(duì)較小,并且親電反應(yīng)活性強(qiáng)于芳香酸與DCC形成的加成物,在高溫和奪質(zhì)子能力很強(qiáng)的4-PP的存在下難以達(dá)到選擇性地酯化2位的目的。改用正戊酸酐或苯乙酸酐作酰化劑,在溫和的條件下室溫,4-二甲氨基吡啶(DMAP)可以得到產(chǎn)物10c和10d,收率分別為92·5%和79·3%。10a10d經(jīng)中壓催化氫解生成游離胺,然后用苯甲酸酐或Dit

27、ertbutyl dicarbonate (BOC)2O?；玫侥繕?biāo)物11a11e。對(duì)10a10d的4位羥基乙酰化條件進(jìn)行了詳細(xì)考察,嘗試了多種反應(yīng)條件,最終獲得成功,以乙酸酐為?；瘎⒓妆綖槿軇?在DMAP作用下可得到12a12d,12b12d,隨后進(jìn)行中壓催化氫解和?；玫疆a(chǎn)物13b13d。13a和13e的合成見(jiàn)另文報(bào)道9。合成化合物1013的各步反應(yīng)收率見(jiàn)表1。最終化合物均經(jīng)1HNMR和FAB-MS鑒定。以化合物4和紫杉醇作對(duì)照,將11a11e,13a13e共10個(gè)化合物進(jìn)行了微管聚合試驗(yàn)(濁度測(cè)定法)和體外腫瘤細(xì)胞抑制試驗(yàn)(MTT法)。所有化合物在濃度為10mol·L-1時(shí),

28、均無(wú)促進(jìn)微管聚合活性。在體外腫瘤細(xì)胞抑制試驗(yàn)中,大部分化合物對(duì)口腔上皮細(xì)胞(KB)、卵巢癌細(xì)胞(A2780)及結(jié)腸癌細(xì)胞(HCT-8) 3種細(xì)胞株都有邊緣活性,只有13d對(duì)3種細(xì)胞株的IC50均大于10g·ml-1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。·912·藥學(xué)學(xué)報(bào)Acta Pharmaceutica Sinica 1998,33(12)910918從表2可看出,14-側(cè)鏈紫杉醇衍生物的活性與紫杉醇相比相差甚遠(yuǎn),更令人意外的是,它們的活性與對(duì)照化合物4在同一個(gè)數(shù)量級(jí)甚至更差。紫杉醇衍生物構(gòu)效關(guān)系表明,4-去乙酰紫杉醇的活性低于紫杉醇3個(gè)數(shù)量級(jí)10;而紫杉醇的2位苯甲酸酯以間氯苯甲

29、酸酯取代后,細(xì)胞毒性增強(qiáng)700倍8;以環(huán)己基甲酸酯代替后,細(xì)胞毒活性降低幾十倍11,12。與紫杉醇衍生物相比,這類(lèi)14-側(cè)鏈紫杉醇的構(gòu)效關(guān)系有如下差異:1) 4位羥基化合物與4位乙酸酯比較,4位羥基化合物活性好(11c與13c活性相當(dāng));2) 2位基團(tuán)的改變對(duì)活性無(wú)明顯影響,紫杉醇是一種具有廣譜抗癌活性的化合物,是近十多年來(lái)出現(xiàn)的治療晚期乳腺癌、卵巢癌等療效最好的藥物之一,現(xiàn)已成為治療這兩種癌癥的臨床一線(xiàn)用藥,它具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的二萜類(lèi)成分,它的骨架被命名為紫杉烷(taxane)。由于其獨(dú)特的作用機(jī)制,化學(xué)結(jié)構(gòu)新穎復(fù)雜和對(duì)耐藥細(xì)胞也有效。已引起人們的廣泛關(guān)注。但紫杉醇也存在水溶性差,對(duì)某些癌癥無(wú)效

30、,易產(chǎn)生多藥耐受性等缺點(diǎn)。現(xiàn)就紫杉醇的藥理作用及近期研究進(jìn)展作一綜述2。將小分子可溶性基團(tuán)與紫杉醇的2'-或7-羥基連接，可形成酯類(lèi)衍生物，如琥珀酸酯、磺酸、氨基酸衍生物3，這樣可使其親水性大大提高。具體過(guò)程如下：紫杉醇與琥珀酐在不同反應(yīng)條件下可產(chǎn)生2'-琥珀酰紫杉醇(室溫)和2',7-二琥珀酰紫杉醇(85)，分別加入等量氫氧化鈉，蒸發(fā)或凍干除去溶劑后即得兩種琥珀酸酯的鈉鹽，溶解度分別提高到1、3mg/mL4。琥珀酰紫杉醇、異丁基氯甲酸鹽與?；撬崴亩』@鹽(或2-氨基丙磺酸)的反應(yīng)得到的紫杉醇磺酸鈉鹽，其分配系數(shù)(C水/C辛醇)分別是紫杉醇的191和118倍，水溶性大幅

31、提高5。而2'-(N,N-二甲基甘氨酰)紫杉醇及2'-3-(N,N-二乙氨)丙酰紫杉醇的甲磺酸鹽，與原藥相比，均具有較高水溶性(5mg/mL的藥物水溶液依然保持澄清，至少保持4小時(shí)不析出)6。還可利用核糖核苷二磷酸還原酶設(shè)計(jì)紫杉醇前藥，以提高紫杉醇親水性。該酶與核苷酸增多有關(guān)，它通過(guò)將核苷酸2'-OH替代為2'-H來(lái)催化4種嘌呤、嘧啶核苷酸的還原，因此可利用某種核苷酸類(lèi)似物來(lái)抑制該還原酶，借此阻礙與癌細(xì)胞分裂有關(guān)的基因物質(zhì)的復(fù)制途徑。含腺嘌呤的三磷酸-g-(Z)-亞乙基-2,3-二甲氧基-丁烯酸內(nèi)酯是核糖核苷二磷酸還原酶的作用底物之一，具有很高的水溶性和極低的脂

32、溶性，該三磷酸鹽與紫杉醇?；锇l(fā)生烷基化反應(yīng)所得產(chǎn)物的水溶性較紫杉醇增加500倍，其脂溶性也較三磷酸鹽增加1000倍7紫杉醇的生物前藥isotaxel的水溶性約比紫杉醇高1800倍(0.45±0.04mg/mL)。isotaxel本身無(wú)活性，但在生理pH條件下，發(fā)生O-N分子內(nèi)?；D(zhuǎn)移，在12分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化為活性化合物紫杉醇。紫杉醇與水溶性高分子聚乙二醇(PEG)、聚谷氨酸等共聚可改善水溶性，如紫杉醇2'-PEG共聚物根據(jù)所連接高分子的分子量的遞減(40000、20000及5000)，溶解度遞增(125、500及660mg/mL)。在紫杉醇與多聚物間引入氨基酸或多肽型間隔臂，是為

33、了控制部分共聚物釋藥速度，其中氨基酸間隔臂較為有效8。還可利用新型多聚物與紫杉醇制備共聚物以增大水溶性。單甲基聚乙二醇-聚丙交酯(MPEG-PLA)為兩親性多聚物，在水性介質(zhì)中形成膠束，PLA形成疏水內(nèi)核、MPEG親水分布在外殼。紫杉醇在0二環(huán)己基碳二亞胺、二甲基氨基吡啶作用下，與帶羧基末端的MPEG-PLA酯化得到MPEG-PLA-紫杉醇共聚物，在水性介質(zhì)中溶解時(shí)同樣形成膠束，從而增大紫杉醇溶解度。紫杉醇疏水性強(qiáng)，處于膠束內(nèi)核，且與PLA共價(jià)連接，所以紫杉醇的釋放速率與PEG-紫杉醇相比較慢，原因不僅取決于連接的酯鍵，還與PLA嵌段的生物降解有關(guān)?？疾妓】疾妓?CA-4)是從南非Comb

34、retum caffrum樹(shù)皮中分離出的活性物質(zhì)，正開(kāi)發(fā)用于治療結(jié)腸癌、肺癌和白血病9。但其水溶性非常有限，使其不易給藥，人們一直嘗試合成CA-4的水溶性前藥。Bedford等10曾報(bào)道CA-4的水溶性磷酸酯和甘氨酸氨基甲酸酯前藥，溶解度分別提高到2.8和5.0mg/mL。改善藥物親脂性在藥物的多種理化性質(zhì)中，除了分子大小、離子化程度以外，藥物的親脂性是控制其在體內(nèi)吸收、代謝的最重要因素之一。改善藥物的親脂性有利于特定藥物傳遞系統(tǒng)，如脂質(zhì)體、乳劑的制備。通過(guò)酯化反應(yīng)、酰化反應(yīng)引入小分子脂溶性基團(tuán)或長(zhǎng)碳鏈分子可提高藥物的親脂性。紫杉醇紫杉醇的2'-OH與油酸酯化可合成紫杉醇油酸酯，其脂溶性為34nmol(紫杉醇為12.8mmol)，油水分配系數(shù)為8074(紫杉醇為311)。經(jīng)磷酸緩沖液(PBS)、血漿透析發(fā)現(xiàn)24小時(shí)內(nèi)未產(chǎn)生泄漏，脂溶性明顯增大。紫杉醇細(xì)胞毒性作用主要依賴(lài)于藥物釋放時(shí)間的長(zhǎng)短，上述前藥能達(dá)到緩慢釋放紫杉醇的效果，可增強(qiáng)對(duì)癌細(xì)胞的毒性作用13。Mayhew等14在紫杉醇的2'-OH上引入?；湥缓笤邗；湹腶-C原子上插入溴原子，生成2'-2-溴代棕櫚醛紫杉醇，該藥物脂溶性較原藥提高15倍左右。溴原子的插入能加快釋放紫杉醇，提高療效。紫杉醇 增強(qiáng)靶向性紫杉醇嵌入式抗癌免疫共聚物20是由紫杉醇脫去間隔臂PABC(p-氨基苯甲氧基羰基)與雙肽