以硫供体官能化的寡肽的金(iii)络合物及其用作抗肿瘤剂的用途的制作方法
专利名称：以硫供体官能化的寡肽的金(iii)络合物及其用作抗肿瘤剂的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及Au(III)-二硫代氨基甲酸与寡肽的衍生物，其制备方法和用于治疗肿瘤病理的用途。
背景技术：
在60年代中期，Rosenberg偶然发现了顺钼(顺-二氯二氨钼(II)， 顺-[Pt11Cl2(NH3)2])的抗癌特性。按照这些研究的令人鼓舞的结果，美国食品药品监管局 (FDA)在1978年末批准其用于治疗泌尿生殖肿瘤。目前，顺钼是用于治疗睾丸癌的最有效药物，并且联合其他化疗药用于治疗卵巢癌、小细胞肺癌、膀胱癌、宫颈癌、脑癌和乳腺癌。 然而，所有化疗药都有缺陷，顺钼也不例外。事实上，尽管其在治疗多种类型肿瘤的治疗成功，但其高效力被一些有害副作用如恶心、脱发、耳毒性、神经毒性、骨髓抑制和肾毒性严重阻碍。第二种主要缺陷是肿瘤耐药性，无论是在顺钼治疗周期中获得的(发生在患有例如卵巢癌的患者)或是固有的(在患有例如结肠直肠癌、前列腺癌、肺癌或乳腺癌的患者观察到)[L. Kelland, Nat. Rev. Cancer 2007，7，573-584]。因此，设计新的钼类药物的许多早期努力旨在使顺钼为基础的治疗对患者更安全，特别是减轻或消除不可预知的和严重的副作用，提供口服生物利用度，克服固有和获得的耐药性。减轻缺陷的努力已经推动化学家合成多种类似物，但只有极少数的新药物显示为适合临床应用，其中包括卡钼(顺-(ι，ι-环丁烷二羧酸)二氨钼(II))、奥沙利钼(乙烷二硫代-0，0' ) (R，R)-1，2-二氨基环己烷合-N， N')钼(II))和赛特钼(顺、反、顺-二氯双(乙酸-0)氨基(环己基氨基)钼(IV))。卡钼基本上没有肾毒性，神经毒性较小，对胃肠道毒性较小。相反，骨髓抑制，主要是血小板减少症，是其剂量限制因素。奥沙利钼对于不响应顺钼或几乎不响应顺钼的肿瘤例如结肠直肠肿瘤尤其有意义。然而，证明神经毒性为其主要缺陷。赛特钼是一种体内还原为一些Pt (II)类似物的Pt (IV)化合物，在治疗方案方面证明为有希望的，因为其可以无需住院地施用。如前所述，肾毒性限制顺钼和相关的基于钼的疗法的使用。肾毒性可能是因为施用剂量过高或顺钼在体内积累。顺钼对肾功能的作用未完全理解，但最近的研究已经提供关于顺钼肾毒性机制的新见解，尤其是关于导致肾小管细胞死亡和炎症的信号转导途径。已经假设，肾衰竭可能是钼结合含巯基的酶并使其失活而引起的[N.Pabla，Ζ. Dong, Kidney Int. 2008，73，994-1007]。因此，已检验了大量基于巯基和含硫的亲核体作为化学保护药以调节顺钼肾毒性[R. T. Dorr，“A review of the modulation of cisplatin toxicities by chemoprotectants (化学保护药调节顺钼毒性的综述)”于H. Μ. Pinedo, J. H. Schornagel(H)^-),Platinum and Other Metal Coordination Compounds in Cancer Chemotherapy (钼和其他金属配位化合物在癌症化疗)2，Plenum Press, New York, 1996, 第131-154页]。化学保护药的开发必须考虑两个主要问题(i)选择性保护非肿瘤的正常组织，和(ii)加入极小(如果有的话)毒性。已经检验了许多基于硫的化学保护药诸如 L-BSO (L- 丁硫氨酸亚砜胺)、双硫仑(或安塔布司，二硫化四乙基秋兰姆)、NAC (N-乙酰半胱氨酸)、美司那(S-巯基乙烷磺酸钠盐)、硫代硫酸钠和0RG-2766 (黑皮质素衍生肽)调节顺钼肾毒性，多种显示对于临床使用是有希望的。然而，选择性保护正常组织而不抑制抗肿瘤作用被证明是有挑战的。在这方面，以二乙基二硫代氨基甲酸钠(DEDTNa，Na((CH3CH2)2NCSS))获得了阳性结果。事实上，它显示提供对顺钼引起的肾、胃肠和骨髓毒性的防护，而不降低其抗肿瘤特性。其化学保护作用来自于从蛋白的巯基除去钼，而不逆转负责其抗肿瘤活性的钼-DNA加合物的能力。当顺钼施用后立即用DEDTNa处理细胞时钼-DNA加合物显示减少约50%，从而导致失去治疗作用，而当DEDTNa在顺钼施用 后3h施用时未观察到抗癌活性改变。然而，DEDTNa的总的肾保护益处被二硫代氨基甲酸盐本身的急性毒性特征显著限制。事实上，仍在研究与自由(即，未配位的)二硫代氨基甲酸盐相关的潜在人类健康危险， 包括生殖毒性和可能的致癌性[R. T. Dorr等.1996，引用文献]。然而，钼药物的广泛成功推动开发替代的钼化合物和基于其他金属的化合物，这些化合物至少在原理上可能类似其抗癌行为。基于这些假设，FaragliaG.和同事[G. Faraglia、D. Fregona、S. Sitran, L. Giovagnini > C. Marzano> F. Baccichetti > U. Casel Iato> R. Graziani , J. Inorg. Biochem. 2001，83，31-40]此前已经设计了混合的二硫代氨基甲酸/氨基Pt (II)和Pd(II) 络合物([M11(U-Cl) (ESDT) ]2，M = Pt 和 PcUESDT = CH3CH2O (O)CCH2N(CH3) CSS ； [M11Cl (ESDT) (py) ]，M = Pt 禾口 PcUESDT = CH3CH2O (0) CCH2N (CH3) CSS、py =吡啶；[M11Cl (ESDT) (n-pra) ]，M =PcUESDT = CH3CH2O(O)CCH2N(CH3)CSS、n-pra =正丙胺；[M11Cl (ESDT) (en)]Cl，M = Pt 禾口 PcUESDT = CH3CH2O(O)CCH2N(CH3)CSS、en =乙二胺；[M11Cl (ESDT) (n-pra)2]Cl,M = PcUESDT =CH3CH2O (O)CCH2N(CH3) CSS、n-pra =正丙胺)，它们可能能够联合金属中心的细胞毒活性和没有肾毒性。这些物质包含(i)氨基配体，作为最具生物活性的Pt(II)络合物、(ii) 良好的离去基团(氯化物)，其可经历水解并结合DNA，从而类似顺钼作用机制、和(iii)S， S'-螯合配体(二硫代氨基甲酸盐)，其可能能够阻止金属中心与含硫蛋白相互作用，从而减少肾毒性。评价了这些络合物对人类鳞状宫颈腺癌细胞(HeLa)和人类白血病早幼粒细胞(HL60)的体外细胞毒活性。因为络合物[Pt11Cl(ESDT)(Py)]显示最有希望的细胞毒性特性，还在顺钼-敏感(2008)和顺钼-耐药性(C13*)人类卵巢癌细胞上对其评价 [C. Marzano> D. Fregona、F. Baccichetti> A. Trevisan、L. Giovagnini、F. Bordin, Chem. Biol. Interact. 2002，140，215—229]。令人惊奇地，它比顺钼引起肿瘤细胞生长的更大抑制，并在C13*细胞中观察到完全没有交叉耐药性。另外，证明它对DNA钼酸盐较低效，暗示其细胞毒活性和克服顺钼耐药性的能力可能涉及与DNA和/或与其他关键细胞组分相互作用的不同机制[C. Marzano等.2002，引用文献]。最后，实验结果证实，[Pt11Cl (ESDT) (py)] 能够引起比顺钼低 5 倍的肾毒性[C. Marzano、A. Trevisan、L. Giovagnini、D. Fregona, Toxicol, in Vitro 2002，16，413-419]。尽管这些结果令人鼓舞，由于水溶性差和在生理条件下相对低的稳定性，放弃了对[Pt11Cl(ESDT) (py)]作为可能抗癌药的进一步评价。Fregona D.和同事对表现高的体外细胞毒性和低的或甚至没有肾毒性的大量类似的混合二硫代氨基甲酸/氨基Pt (II)和 Pd(II)络合物进行了进一步研究[V.Alverdi、L. Giovagnini、C. Marzano、R. Seraglia、F. Bettio、S. Sitranλ R. GrazianD. Fregona，J. Inorg. Biochem. 2004，98，1117-1128]，但长的合成路线和在生理环境中稳定性不足是主要的缺陷。为了克服这些问题，Fregona D.和同事最近采取了替代的解决方案，最有希望的是设计钼和钯以外的金属诸如Cu(II)、Zn(II)和Ru(III)的二硫代氨基甲酸衍生物 [L. Giovagnini>S. Sitran、M· Montopoli>L. Caparrotta、M. Corsini>C. Rosani>P. Zanello、 Q. P. Dou> D. Fregona, Inorg.Chem.2008,47,6336-6343 ；L.Giovagnini、S.Sitran、 I. Castagliuolo、P. Brun> M. Corsini> P. Zanello、A. Zoleo、A. Maniero、B. Biondi> D. Fregona, Dalton Trans. 2008，6699-6708]。在此背景下，Au(III)化合物作为具有优异的细胞毒性特性的新的一类金属络合物出现，目前正作为可能的抗肿瘤药被评价。考虑到其在用于治疗类风湿性关节炎的药物中的传统用途，金化合物是钼药物的可能替代品。事实上，其抗关节炎活性来自于已知的免疫抑制和抗炎作用，从而在两种疗法之间至少在原理上建立联系。Au(III)络合物显示非常接近临床采用的Pt(II)络合物的化学特征，诸如偏好正方平面配位和典型的d8电子排布， 这使得它们作为抗肿瘤药物来试验非常有吸引力。令人惊讶地，尽管有这种严格的相似性， 关于Au(III)络合物作为抗癌药的用途的文献数据存在的很少，数据的缺乏可能是因为其高的氧化还原电势和相对差的稳定性，这使得它们在生理条件下的应用相当有问题。最近， Fregona D.等报道了一些[Au111X2 (dtc)]型的Au (III) - 二硫代氨基甲酸衍生物(X = Cl、 Br ；dtc =各种二硫代氨基甲酸配体=MSDT = CH3O(0)CCH2N(CH3)CSS ；ESDT = CH3CH2O(0) CCH2N(CH3)CSS ；DMDT = (CH3)2NCSS)，其设计的方式是非常接近地再现顺钼的主要特征。 从Pt (II)-、Pd(II)-禾口 Au (III)-MSDT (MSDT = CH3O (0) CCH2N(CH3) CSS)衍生物对人类鳞状宫颈腺癌细胞(HeLa)和人类白血病早幼粒细胞(HL60)的比较性体外细胞毒性研究，Au(III)络合物结果在相同实验条件下比顺钼和Pt(II)与Pd(II)对应物显著更有活性[L. Giovagnini、L. Ronconi、D. Aldinucci、D. Lorenzon、S. Sitran、D. Fregona, J. Med. Chem. 2005，48，1588-1595]。[AuiiiX2(MSDT)]型化合物被证明通过引起DNA片段化和细胞凋亡以剂量依赖性的方式对一组急性髓细胞性白血病细胞系阻遏细胞生长，IC5tl值比参照药物低约 10 倍[D. Aldinucci、D. Lorenzon、L. Stefani、L. Giovagnini、A. Colombatti、 D. Fregona, Anti-Cancer Drugs 2007,18,323-332]。由于这些令人鼓舞的结果，Fregona D.和同事以同样方式进行开发 [AumX2(DMDT)]和[AumX2(ESDT)]型的其他Au(III)- 二硫代氨基甲酸衍生物(X = Cl、 Br ；DMDT = (CH3)2NCSS ；ESDT = CH3CH2O(0)CCH2N(CH3)CSS)。这些化合物被证明比顺钼体外细胞毒性大得多，甚至对本身固有地对顺钼耐药的人类肿瘤细胞系。而且，它们表现为对顺钼_耐药性细胞系的活性大得多，活性水平与对相应的顺钼_敏感细胞系的活性水平相当，排除了交叉耐药性现象的发生[L. Ronconi, L. Giovagnini, C. Marzano, F. Bettio、 R. Graziani>G. Pilloni、D.Fregona,Inorg. Chem.2005,44,1867-1881]。还评价了它们在生理条件下的表现和DNA结合特性[L. Ronconi, C. Marzano, P. Zanello、M. Corsini、G. Miolo、C. Macca、A. Trevisan、D. Fregona, J. Med. Chem. 2006,49, 1648-1657]。这些Au (III)络合物显示对一些生物相关的分离的大分子高的反应性，导致显著抑制DNA和RNA合成，引起DNA损害的动力学比顺钼快，支持了与钼药物相比作用机制不同的假设。
在这方面，同一研究组最近鉴定了作为这些Au(III)-二硫代氨基甲酸衍生物的主要体外和体内靴的蛋白酶体[V.Milacic、D. Chen、L. Ronconi, K. R. Landis-Piwowar, D. Fregona、Q. P. Dou，Cancer Res. 2006，66，10478-10486]。具体地，作者显示， [Au111Br2(DMDT)]抑制蛋白酶体活性(尤其是胰凝乳蛋白酶样活性)是高度转移性 MDA-MB-231乳腺癌细胞培养物和肿瘤中的强的凋亡刺激物。Fregona D.等还显示，用化合物[AumBr2(DMDT)]治疗携带MDA-MB-231肿瘤的裸小鼠导致肿瘤生长的显著抑制，这是蛋白酶体抑制和凋亡诱导的结果，并且没有系统毒性、体重减少、活动性减少或厌食。Saggioro D.等扩展了对线粒体作为络合物[Au111Cl2 (DMDT) ]、[AumBr2 (DMDT)]、 [AumCl2(ESDT)]和[AumBr2(ESDT)]的可能靶的生物评价，发现它们经由凋亡和非凋亡机制诱导癌细胞死亡[D. Saggioro、Μ. P. Rigobello、L. Paloschi、A. Folda、S. A. Moggach> S. Parsons、L. Ronconi> D. Fregona、A. Bindoli, Chem. Biol. 2007，14，1128-1139]。它们还抑制硫氧还蛋白还原酶活性，产生自由基，改变一些线粒体功能，并增加ERK1/2磷酸化。评价了 [AumBr2(ESDT)]的体内抗肿瘤活性以及耐受性和肾毒性，获得有希望的结果。因此，考虑到在明显的体外和体内抗肿瘤活性、没有与顺钼的交叉耐药性和减少的有害副作用方面的可能益处，这类Au(III)-二硫代氨基甲酸衍生物可视为有前景的基于金属的抗癌药物[V.Milacic、D. Fregona、Q. P. Dou, Histol. Histopathol. 2008，23， 101-108]。尽管实现了这些阳性结果，只要考虑穿过细胞膜，这类络合物治疗功效的改进仍然是个问题。实际上，治疗剂的细胞摄取仍是个有挑战的任务，因为质膜构成大多数这些分子不可渗透的屏障。为了避开这一问题，已经开发了多种载体介导的递送系统。这其中， 最近对基于肽的递送系统的使用给予很多关注。肽转运蛋白是基本的质膜蛋白，介导二肽和三肽以及肽样药物的细胞摄取[A.Biegel、S. Gebauera、B. Hartrodta、I. Knutter, K. Neuberta、M. Brandschb>1. Thondorf, Eur. J. Pharm. Sci. 2007，32，69-76]。两种肽转运蛋白即 PEPTl 和 PEPT2，已在哺乳动物中鉴定[Rubio-Aliaga、H. Daniel Trends Pharmacol. Sci. 2002，23，434-440]。它们主要存在于小肠、乳腺、肺、脉络丛和肾的上皮细胞，但也见于其他细胞类型。独特特征是它们能够不依赖于序列地转运所有可能的二肽和三肽，包括带不同电荷的种类。这些转运蛋白对含氨基酸的L-对映异构体的肽是立体选择性的。PEPTl 和PEPT2 二者表现相似的底物特异性，但结构、转运能力和结合亲和力不同。PEPTl是低亲和力、高能力转运蛋白，而PEPT2以高亲和力和低能力作用。因此，肽转运蛋白代表用于递送药理活性化合物的极佳的靶，因为其底物结合位点可适应不同大小、疏水性和电荷的宽范围的分子。肽的金属络合物已经被广泛用作金属离子与蛋白之间相互 作用的模型，这些研究的大多数是关于Pt(II)。然而，仅分离了几种Pt(II)-肽络合物，主要缺陷是其动力学惰性，报道了仅非常少的研究是关于Au (III)-肽衍生物，声明的目的是研究Au3+离子与生 W^^M[Μ. Wienken、B. Lippert、Ε. Zangrando> L. Randaccio Inorg. Chem. 1992,31,1983-1985 ；S. Carotti> G. Marcon> Μ. Marussich> Τ. Mazzei> L. Messori、 Ε. Mini、P.Orioli, Chem. Biol.Interact. 2000，125，29—38]。发明概述
本发明的目标是提供特征为适当的抗肿瘤特性和没有毒性(尤其是肾毒性)、并显示改进的胞内药物转运和递送的Au(III)络合物。而且，本发明的另一目标是提供具有上述适合的生物特性的Au(III)络合物，其可容易获得且足够稳定，使得其合成方法有益于在工业水平大批进行。为了这些目标，作为由转运蛋白支持的潜在的改进的胞内药物转运和递送系统， 新的寡肽的Au(III)-二硫代氨基甲酸衍生物已经被鉴定为适于解决本文上述的基于金属的抗癌药物的细胞靶向问题的可能的化合物类型。因此，在第一方面，本发明涉及[AuniX2(Pdtc)] (X =卤素、拟卤素；pdtc =肽/酯化肽二硫代氨基甲酸)型的Au(III)络合物，其能够保持此前报道的Au(III)-二硫代氨基甲酸络合物的抗肿瘤特性且没有此前报道的Au(III)- 二硫代氨基甲酸络合物的肾毒副作用，并具有经由肽介导的细胞内化而改进的生物利用度。本发明的Au(III)络合物目标是由通式(I)代表的寡肽的Au(III)-二硫代氨基甲酸衍生物[AuniX2(Pdtc)]
权利要求
1.一种由通式(I)代表的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物
2.如权利要求1所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中结合R2和R3的手性碳原子具有R立体化学。
3.如权利要求1所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中结合R2和R3的手性碳原子具有S立体化学。
4.如权利要求1所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中结合R5和R6的手性碳原子具有R立体化学。
5.如权利要求1所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中结合R5和R6的手性碳原子具有S立体化学。
6.如权利要求1-5所述的[AuniX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中所述氨基酸残基选自以下氨基酸组成的组甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、肌氨酸、α-氨基异丁酸、苯丙氨酸。
7.如权利要求1-5所述的[AuniX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中X1和X2是选自 Cl和Br的卤素。
8.如权利要求1-6所述的[AuniX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中所述有机部分 [-C( = 0) -Zn-C(R2) (R3)-MR1)-]选自以下组成的组-Sar-Gly-、-Sar-Aib-、-Sar-Phe-、-S ar—Ser—、-Sar_Aib2-、-Sar_Aib3-Gly-0
9.如权利要求1-6所述的[AuinX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中Y是0。
10.如权利要求1-6所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中R4选自以下组成的组甲基、乙基、叔丁基。
11.如权利要求8-10所述的[AuinX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中配体pdtc选自以下组成的组(t-Bu)O-Gly-Sar-CSS、(t-Bu)O-Aib-Sar-CSS, (t-Bu)O-Phe-Sar-CSS, MeO-Gly-Sar-CSS、MeO-Aib-Sar-CSS、MeO-Phe-Sar-CSS、MeO-Ser-Sar-CSS、(t-Bu) 0-Aib2-Sar-CSS, EtO-Gly-Aib3-Sar-CSSo
12.如权利要求1-11所述的[AuinX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，所述 [Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物用作抗肿瘤剂。
13.一种组合物，所述组合物包含如权利要求1-11所述的[AumX2 (pdtc)]型的 Au(III)络合物中的至少一种和药学上可接受用于治疗肿瘤病理的赋形剂和/或稀释剂。
14.一种制备如权利要求1-11所述的[AuniX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物的方法，所述方法包括至少以下步骤a)通过在水中在0°C，所选的肽或酯化肽盐酸盐(p*HCl)、二硫化碳(CS2)与碱金属氢氧化物(M0H，M = Na、K)之间1 1 1的化学计量反应原位合成二硫代氨基甲酸配体；b)通过在水中在0°C，前一步骤a)原位产生的二硫代氨基甲酸配体与M[AumX4](M = Na、K5X = Br、Cl)之间以2 1的比例的2 1配体-金属反应，所述二硫代氨基甲酸配体与Au(III)中心配位合成[Au111X2(Pdtc)]络合物；c)分离所述络合物并任选地将其纯化。
全文摘要
本发明涉及[AIIIX2(Pdtc)](X＝卤素、拟卤素；pdtc＝肽-/酯化肽二硫代氨基甲酸)型的Au(III)络合物，其能够保持此前报道的Au(III)-二硫代氨基甲酸配合物的抗肿瘤特性而没有此前报道的Au(III)-二硫代氨基甲酸络合物的肾毒副作用，并具有经由肽介导的细胞内化而改进的生物利用度。所述的Au(III)络合物显示了对人类肿瘤细胞系的显著生物活性，因此它们可被有利地用作抗肿瘤剂。还描述了本发明的Au(III)络合物的制备方法和用于治疗肿瘤病理的用途。
文档编号A61P35/00GK102387797SQ200980158649
公开日2012年3月21日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者Q·平·窦, 卢卡·龙科尼, 多洛莉丝·弗雷戈纳, 多纳泰拉·奥蒂努希, 费尔南多·福尔马焦 申请人:国家癌症研究所, 帕多瓦大学, 韦恩州立大学
技术领域：
本发明涉及Au(III)-二硫代氨基甲酸与寡肽的衍生物，其制备方法和用于治疗肿瘤病理的用途。
背景技术：
在60年代中期，Rosenberg偶然发现了顺钼(顺-二氯二氨钼(II)， 顺-[Pt11Cl2(NH3)2])的抗癌特性。按照这些研究的令人鼓舞的结果，美国食品药品监管局 (FDA)在1978年末批准其用于治疗泌尿生殖肿瘤。目前，顺钼是用于治疗睾丸癌的最有效药物，并且联合其他化疗药用于治疗卵巢癌、小细胞肺癌、膀胱癌、宫颈癌、脑癌和乳腺癌。 然而，所有化疗药都有缺陷，顺钼也不例外。事实上，尽管其在治疗多种类型肿瘤的治疗成功，但其高效力被一些有害副作用如恶心、脱发、耳毒性、神经毒性、骨髓抑制和肾毒性严重阻碍。第二种主要缺陷是肿瘤耐药性，无论是在顺钼治疗周期中获得的(发生在患有例如卵巢癌的患者)或是固有的(在患有例如结肠直肠癌、前列腺癌、肺癌或乳腺癌的患者观察到)[L. Kelland, Nat. Rev. Cancer 2007，7，573-584]。因此，设计新的钼类药物的许多早期努力旨在使顺钼为基础的治疗对患者更安全，特别是减轻或消除不可预知的和严重的副作用，提供口服生物利用度，克服固有和获得的耐药性。减轻缺陷的努力已经推动化学家合成多种类似物，但只有极少数的新药物显示为适合临床应用，其中包括卡钼(顺-(ι，ι-环丁烷二羧酸)二氨钼(II))、奥沙利钼(乙烷二硫代-0，0' ) (R，R)-1，2-二氨基环己烷合-N， N')钼(II))和赛特钼(顺、反、顺-二氯双(乙酸-0)氨基(环己基氨基)钼(IV))。卡钼基本上没有肾毒性，神经毒性较小，对胃肠道毒性较小。相反，骨髓抑制，主要是血小板减少症，是其剂量限制因素。奥沙利钼对于不响应顺钼或几乎不响应顺钼的肿瘤例如结肠直肠肿瘤尤其有意义。然而，证明神经毒性为其主要缺陷。赛特钼是一种体内还原为一些Pt (II)类似物的Pt (IV)化合物，在治疗方案方面证明为有希望的，因为其可以无需住院地施用。如前所述，肾毒性限制顺钼和相关的基于钼的疗法的使用。肾毒性可能是因为施用剂量过高或顺钼在体内积累。顺钼对肾功能的作用未完全理解，但最近的研究已经提供关于顺钼肾毒性机制的新见解，尤其是关于导致肾小管细胞死亡和炎症的信号转导途径。已经假设，肾衰竭可能是钼结合含巯基的酶并使其失活而引起的[N.Pabla，Ζ. Dong, Kidney Int. 2008，73，994-1007]。因此，已检验了大量基于巯基和含硫的亲核体作为化学保护药以调节顺钼肾毒性[R. T. Dorr，“A review of the modulation of cisplatin toxicities by chemoprotectants (化学保护药调节顺钼毒性的综述)”于H. Μ. Pinedo, J. H. Schornagel(H)^-),Platinum and Other Metal Coordination Compounds in Cancer Chemotherapy (钼和其他金属配位化合物在癌症化疗)2，Plenum Press, New York, 1996, 第131-154页]。化学保护药的开发必须考虑两个主要问题(i)选择性保护非肿瘤的正常组织，和(ii)加入极小(如果有的话)毒性。已经检验了许多基于硫的化学保护药诸如 L-BSO (L- 丁硫氨酸亚砜胺)、双硫仑(或安塔布司，二硫化四乙基秋兰姆)、NAC (N-乙酰半胱氨酸)、美司那(S-巯基乙烷磺酸钠盐)、硫代硫酸钠和0RG-2766 (黑皮质素衍生肽)调节顺钼肾毒性，多种显示对于临床使用是有希望的。然而，选择性保护正常组织而不抑制抗肿瘤作用被证明是有挑战的。在这方面，以二乙基二硫代氨基甲酸钠(DEDTNa，Na((CH3CH2)2NCSS))获得了阳性结果。事实上，它显示提供对顺钼引起的肾、胃肠和骨髓毒性的防护，而不降低其抗肿瘤特性。其化学保护作用来自于从蛋白的巯基除去钼，而不逆转负责其抗肿瘤活性的钼-DNA加合物的能力。当顺钼施用后立即用DEDTNa处理细胞时钼-DNA加合物显示减少约50%，从而导致失去治疗作用，而当DEDTNa在顺钼施用 后3h施用时未观察到抗癌活性改变。然而，DEDTNa的总的肾保护益处被二硫代氨基甲酸盐本身的急性毒性特征显著限制。事实上，仍在研究与自由(即，未配位的)二硫代氨基甲酸盐相关的潜在人类健康危险， 包括生殖毒性和可能的致癌性[R. T. Dorr等.1996，引用文献]。然而，钼药物的广泛成功推动开发替代的钼化合物和基于其他金属的化合物，这些化合物至少在原理上可能类似其抗癌行为。基于这些假设，FaragliaG.和同事[G. Faraglia、D. Fregona、S. Sitran, L. Giovagnini > C. Marzano> F. Baccichetti > U. Casel Iato> R. Graziani , J. Inorg. Biochem. 2001，83，31-40]此前已经设计了混合的二硫代氨基甲酸/氨基Pt (II)和Pd(II) 络合物([M11(U-Cl) (ESDT) ]2，M = Pt 和 PcUESDT = CH3CH2O (O)CCH2N(CH3) CSS ； [M11Cl (ESDT) (py) ]，M = Pt 禾口 PcUESDT = CH3CH2O (0) CCH2N (CH3) CSS、py =吡啶；[M11Cl (ESDT) (n-pra) ]，M =PcUESDT = CH3CH2O(O)CCH2N(CH3)CSS、n-pra =正丙胺；[M11Cl (ESDT) (en)]Cl，M = Pt 禾口 PcUESDT = CH3CH2O(O)CCH2N(CH3)CSS、en =乙二胺；[M11Cl (ESDT) (n-pra)2]Cl,M = PcUESDT =CH3CH2O (O)CCH2N(CH3) CSS、n-pra =正丙胺)，它们可能能够联合金属中心的细胞毒活性和没有肾毒性。这些物质包含(i)氨基配体，作为最具生物活性的Pt(II)络合物、(ii) 良好的离去基团(氯化物)，其可经历水解并结合DNA，从而类似顺钼作用机制、和(iii)S， S'-螯合配体(二硫代氨基甲酸盐)，其可能能够阻止金属中心与含硫蛋白相互作用，从而减少肾毒性。评价了这些络合物对人类鳞状宫颈腺癌细胞(HeLa)和人类白血病早幼粒细胞(HL60)的体外细胞毒活性。因为络合物[Pt11Cl(ESDT)(Py)]显示最有希望的细胞毒性特性，还在顺钼-敏感(2008)和顺钼-耐药性(C13*)人类卵巢癌细胞上对其评价 [C. Marzano> D. Fregona、F. Baccichetti> A. Trevisan、L. Giovagnini、F. Bordin, Chem. Biol. Interact. 2002，140，215—229]。令人惊奇地，它比顺钼引起肿瘤细胞生长的更大抑制，并在C13*细胞中观察到完全没有交叉耐药性。另外，证明它对DNA钼酸盐较低效，暗示其细胞毒活性和克服顺钼耐药性的能力可能涉及与DNA和/或与其他关键细胞组分相互作用的不同机制[C. Marzano等.2002，引用文献]。最后，实验结果证实，[Pt11Cl (ESDT) (py)] 能够引起比顺钼低 5 倍的肾毒性[C. Marzano、A. Trevisan、L. Giovagnini、D. Fregona, Toxicol, in Vitro 2002，16，413-419]。尽管这些结果令人鼓舞，由于水溶性差和在生理条件下相对低的稳定性，放弃了对[Pt11Cl(ESDT) (py)]作为可能抗癌药的进一步评价。Fregona D.和同事对表现高的体外细胞毒性和低的或甚至没有肾毒性的大量类似的混合二硫代氨基甲酸/氨基Pt (II)和 Pd(II)络合物进行了进一步研究[V.Alverdi、L. Giovagnini、C. Marzano、R. Seraglia、F. Bettio、S. Sitranλ R. GrazianD. Fregona，J. Inorg. Biochem. 2004，98，1117-1128]，但长的合成路线和在生理环境中稳定性不足是主要的缺陷。为了克服这些问题，Fregona D.和同事最近采取了替代的解决方案，最有希望的是设计钼和钯以外的金属诸如Cu(II)、Zn(II)和Ru(III)的二硫代氨基甲酸衍生物 [L. Giovagnini>S. Sitran、M· Montopoli>L. Caparrotta、M. Corsini>C. Rosani>P. Zanello、 Q. P. Dou> D. Fregona, Inorg.Chem.2008,47,6336-6343 ；L.Giovagnini、S.Sitran、 I. Castagliuolo、P. Brun> M. Corsini> P. Zanello、A. Zoleo、A. Maniero、B. Biondi> D. Fregona, Dalton Trans. 2008，6699-6708]。在此背景下，Au(III)化合物作为具有优异的细胞毒性特性的新的一类金属络合物出现，目前正作为可能的抗肿瘤药被评价。考虑到其在用于治疗类风湿性关节炎的药物中的传统用途，金化合物是钼药物的可能替代品。事实上，其抗关节炎活性来自于已知的免疫抑制和抗炎作用，从而在两种疗法之间至少在原理上建立联系。Au(III)络合物显示非常接近临床采用的Pt(II)络合物的化学特征，诸如偏好正方平面配位和典型的d8电子排布， 这使得它们作为抗肿瘤药物来试验非常有吸引力。令人惊讶地，尽管有这种严格的相似性， 关于Au(III)络合物作为抗癌药的用途的文献数据存在的很少，数据的缺乏可能是因为其高的氧化还原电势和相对差的稳定性，这使得它们在生理条件下的应用相当有问题。最近， Fregona D.等报道了一些[Au111X2 (dtc)]型的Au (III) - 二硫代氨基甲酸衍生物(X = Cl、 Br ；dtc =各种二硫代氨基甲酸配体=MSDT = CH3O(0)CCH2N(CH3)CSS ；ESDT = CH3CH2O(0) CCH2N(CH3)CSS ；DMDT = (CH3)2NCSS)，其设计的方式是非常接近地再现顺钼的主要特征。 从Pt (II)-、Pd(II)-禾口 Au (III)-MSDT (MSDT = CH3O (0) CCH2N(CH3) CSS)衍生物对人类鳞状宫颈腺癌细胞(HeLa)和人类白血病早幼粒细胞(HL60)的比较性体外细胞毒性研究，Au(III)络合物结果在相同实验条件下比顺钼和Pt(II)与Pd(II)对应物显著更有活性[L. Giovagnini、L. Ronconi、D. Aldinucci、D. Lorenzon、S. Sitran、D. Fregona, J. Med. Chem. 2005，48，1588-1595]。[AuiiiX2(MSDT)]型化合物被证明通过引起DNA片段化和细胞凋亡以剂量依赖性的方式对一组急性髓细胞性白血病细胞系阻遏细胞生长，IC5tl值比参照药物低约 10 倍[D. Aldinucci、D. Lorenzon、L. Stefani、L. Giovagnini、A. Colombatti、 D. Fregona, Anti-Cancer Drugs 2007,18,323-332]。由于这些令人鼓舞的结果，Fregona D.和同事以同样方式进行开发 [AumX2(DMDT)]和[AumX2(ESDT)]型的其他Au(III)- 二硫代氨基甲酸衍生物(X = Cl、 Br ；DMDT = (CH3)2NCSS ；ESDT = CH3CH2O(0)CCH2N(CH3)CSS)。这些化合物被证明比顺钼体外细胞毒性大得多，甚至对本身固有地对顺钼耐药的人类肿瘤细胞系。而且，它们表现为对顺钼_耐药性细胞系的活性大得多，活性水平与对相应的顺钼_敏感细胞系的活性水平相当，排除了交叉耐药性现象的发生[L. Ronconi, L. Giovagnini, C. Marzano, F. Bettio、 R. Graziani>G. Pilloni、D.Fregona,Inorg. Chem.2005,44,1867-1881]。还评价了它们在生理条件下的表现和DNA结合特性[L. Ronconi, C. Marzano, P. Zanello、M. Corsini、G. Miolo、C. Macca、A. Trevisan、D. Fregona, J. Med. Chem. 2006,49, 1648-1657]。这些Au (III)络合物显示对一些生物相关的分离的大分子高的反应性，导致显著抑制DNA和RNA合成，引起DNA损害的动力学比顺钼快，支持了与钼药物相比作用机制不同的假设。
在这方面，同一研究组最近鉴定了作为这些Au(III)-二硫代氨基甲酸衍生物的主要体外和体内靴的蛋白酶体[V.Milacic、D. Chen、L. Ronconi, K. R. Landis-Piwowar, D. Fregona、Q. P. Dou，Cancer Res. 2006，66，10478-10486]。具体地，作者显示， [Au111Br2(DMDT)]抑制蛋白酶体活性(尤其是胰凝乳蛋白酶样活性)是高度转移性 MDA-MB-231乳腺癌细胞培养物和肿瘤中的强的凋亡刺激物。Fregona D.等还显示，用化合物[AumBr2(DMDT)]治疗携带MDA-MB-231肿瘤的裸小鼠导致肿瘤生长的显著抑制，这是蛋白酶体抑制和凋亡诱导的结果，并且没有系统毒性、体重减少、活动性减少或厌食。Saggioro D.等扩展了对线粒体作为络合物[Au111Cl2 (DMDT) ]、[AumBr2 (DMDT)]、 [AumCl2(ESDT)]和[AumBr2(ESDT)]的可能靶的生物评价，发现它们经由凋亡和非凋亡机制诱导癌细胞死亡[D. Saggioro、Μ. P. Rigobello、L. Paloschi、A. Folda、S. A. Moggach> S. Parsons、L. Ronconi> D. Fregona、A. Bindoli, Chem. Biol. 2007，14，1128-1139]。它们还抑制硫氧还蛋白还原酶活性，产生自由基，改变一些线粒体功能，并增加ERK1/2磷酸化。评价了 [AumBr2(ESDT)]的体内抗肿瘤活性以及耐受性和肾毒性，获得有希望的结果。因此，考虑到在明显的体外和体内抗肿瘤活性、没有与顺钼的交叉耐药性和减少的有害副作用方面的可能益处，这类Au(III)-二硫代氨基甲酸衍生物可视为有前景的基于金属的抗癌药物[V.Milacic、D. Fregona、Q. P. Dou, Histol. Histopathol. 2008，23， 101-108]。尽管实现了这些阳性结果，只要考虑穿过细胞膜，这类络合物治疗功效的改进仍然是个问题。实际上，治疗剂的细胞摄取仍是个有挑战的任务，因为质膜构成大多数这些分子不可渗透的屏障。为了避开这一问题，已经开发了多种载体介导的递送系统。这其中， 最近对基于肽的递送系统的使用给予很多关注。肽转运蛋白是基本的质膜蛋白，介导二肽和三肽以及肽样药物的细胞摄取[A.Biegel、S. Gebauera、B. Hartrodta、I. Knutter, K. Neuberta、M. Brandschb>1. Thondorf, Eur. J. Pharm. Sci. 2007，32，69-76]。两种肽转运蛋白即 PEPTl 和 PEPT2，已在哺乳动物中鉴定[Rubio-Aliaga、H. Daniel Trends Pharmacol. Sci. 2002，23，434-440]。它们主要存在于小肠、乳腺、肺、脉络丛和肾的上皮细胞，但也见于其他细胞类型。独特特征是它们能够不依赖于序列地转运所有可能的二肽和三肽，包括带不同电荷的种类。这些转运蛋白对含氨基酸的L-对映异构体的肽是立体选择性的。PEPTl 和PEPT2 二者表现相似的底物特异性，但结构、转运能力和结合亲和力不同。PEPTl是低亲和力、高能力转运蛋白，而PEPT2以高亲和力和低能力作用。因此，肽转运蛋白代表用于递送药理活性化合物的极佳的靶，因为其底物结合位点可适应不同大小、疏水性和电荷的宽范围的分子。肽的金属络合物已经被广泛用作金属离子与蛋白之间相互 作用的模型，这些研究的大多数是关于Pt(II)。然而，仅分离了几种Pt(II)-肽络合物，主要缺陷是其动力学惰性，报道了仅非常少的研究是关于Au (III)-肽衍生物，声明的目的是研究Au3+离子与生 W^^M[Μ. Wienken、B. Lippert、Ε. Zangrando> L. Randaccio Inorg. Chem. 1992,31,1983-1985 ；S. Carotti> G. Marcon> Μ. Marussich> Τ. Mazzei> L. Messori、 Ε. Mini、P.Orioli, Chem. Biol.Interact. 2000，125，29—38]。发明概述
本发明的目标是提供特征为适当的抗肿瘤特性和没有毒性(尤其是肾毒性)、并显示改进的胞内药物转运和递送的Au(III)络合物。而且，本发明的另一目标是提供具有上述适合的生物特性的Au(III)络合物，其可容易获得且足够稳定，使得其合成方法有益于在工业水平大批进行。为了这些目标，作为由转运蛋白支持的潜在的改进的胞内药物转运和递送系统， 新的寡肽的Au(III)-二硫代氨基甲酸衍生物已经被鉴定为适于解决本文上述的基于金属的抗癌药物的细胞靶向问题的可能的化合物类型。因此，在第一方面，本发明涉及[AuniX2(Pdtc)] (X =卤素、拟卤素；pdtc =肽/酯化肽二硫代氨基甲酸)型的Au(III)络合物，其能够保持此前报道的Au(III)-二硫代氨基甲酸络合物的抗肿瘤特性且没有此前报道的Au(III)- 二硫代氨基甲酸络合物的肾毒副作用，并具有经由肽介导的细胞内化而改进的生物利用度。本发明的Au(III)络合物目标是由通式(I)代表的寡肽的Au(III)-二硫代氨基甲酸衍生物[AuniX2(Pdtc)]
权利要求
1.一种由通式(I)代表的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物
2.如权利要求1所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中结合R2和R3的手性碳原子具有R立体化学。
3.如权利要求1所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中结合R2和R3的手性碳原子具有S立体化学。
4.如权利要求1所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中结合R5和R6的手性碳原子具有R立体化学。
5.如权利要求1所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中结合R5和R6的手性碳原子具有S立体化学。
6.如权利要求1-5所述的[AuniX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中所述氨基酸残基选自以下氨基酸组成的组甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、肌氨酸、α-氨基异丁酸、苯丙氨酸。
7.如权利要求1-5所述的[AuniX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中X1和X2是选自 Cl和Br的卤素。
8.如权利要求1-6所述的[AuniX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中所述有机部分 [-C( = 0) -Zn-C(R2) (R3)-MR1)-]选自以下组成的组-Sar-Gly-、-Sar-Aib-、-Sar-Phe-、-S ar—Ser—、-Sar_Aib2-、-Sar_Aib3-Gly-0
9.如权利要求1-6所述的[AuinX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中Y是0。
10.如权利要求1-6所述的[Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中R4选自以下组成的组甲基、乙基、叔丁基。
11.如权利要求8-10所述的[AuinX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，其中配体pdtc选自以下组成的组(t-Bu)O-Gly-Sar-CSS、(t-Bu)O-Aib-Sar-CSS, (t-Bu)O-Phe-Sar-CSS, MeO-Gly-Sar-CSS、MeO-Aib-Sar-CSS、MeO-Phe-Sar-CSS、MeO-Ser-Sar-CSS、(t-Bu) 0-Aib2-Sar-CSS, EtO-Gly-Aib3-Sar-CSSo
12.如权利要求1-11所述的[AuinX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物，所述 [Au111X2(Pdtc)]型的Au(III)络合物用作抗肿瘤剂。
13.一种组合物，所述组合物包含如权利要求1-11所述的[AumX2 (pdtc)]型的 Au(III)络合物中的至少一种和药学上可接受用于治疗肿瘤病理的赋形剂和/或稀释剂。
14.一种制备如权利要求1-11所述的[AuniX2(Pdtc)]型的Au(III)络合物的方法，所述方法包括至少以下步骤a)通过在水中在0°C，所选的肽或酯化肽盐酸盐(p*HCl)、二硫化碳(CS2)与碱金属氢氧化物(M0H，M = Na、K)之间1 1 1的化学计量反应原位合成二硫代氨基甲酸配体；b)通过在水中在0°C，前一步骤a)原位产生的二硫代氨基甲酸配体与M[AumX4](M = Na、K5X = Br、Cl)之间以2 1的比例的2 1配体-金属反应，所述二硫代氨基甲酸配体与Au(III)中心配位合成[Au111X2(Pdtc)]络合物；c)分离所述络合物并任选地将其纯化。
全文摘要
本发明涉及[AIIIX2(Pdtc)](X＝卤素、拟卤素；pdtc＝肽-/酯化肽二硫代氨基甲酸)型的Au(III)络合物，其能够保持此前报道的Au(III)-二硫代氨基甲酸配合物的抗肿瘤特性而没有此前报道的Au(III)-二硫代氨基甲酸络合物的肾毒副作用，并具有经由肽介导的细胞内化而改进的生物利用度。所述的Au(III)络合物显示了对人类肿瘤细胞系的显著生物活性，因此它们可被有利地用作抗肿瘤剂。还描述了本发明的Au(III)络合物的制备方法和用于治疗肿瘤病理的用途。
文档编号A61P35/00GK102387797SQ200980158649
公开日2012年3月21日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者Q·平·窦, 卢卡·龙科尼, 多洛莉丝·弗雷戈纳, 多纳泰拉·奥蒂努希, 费尔南多·福尔马焦 申请人:国家癌症研究所, 帕多瓦大学, 韦恩州立大学
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