本发明涉及药物化学领域,具体涉及一种仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物及其制备方法和应用。
背景技术:
1、癌症是一种由异常细胞不受控制生长和分裂而导致的疾病,严重威胁人类健康。药物治疗是主要的抗肿瘤治疗手段,但是很多药物面临毒副作用大,靶向性差,耐药性等问题。随着纳米科学在医药学领域的不断发展,在癌症治疗方面,纳米药物如doxil(peg化的阿霉素脂质体),abraxane(紫杉醇白蛋白纳米混悬),lipusu(紫杉醇脂质体)等已经成功上市。最新临床数据分析结果显示,相对于传统抗肿瘤药物,这些纳米药物显现出了安全、低毒的优势,但并不能显著的提高临床疗效。这种单一治疗疗效有限,往往无法满足临床需求,因此,多种药物或多种治疗手段联合将具有更好的临床实际应用。
2、仑伐替尼(乐伐替尼,lenvatinib)是一种多靶点的酪氨酸激酶抑制剂,主要用于治疗甲状腺癌、结直肠癌、肾癌等多种癌症。它通过抑制多种受体酪氨酸激酶通路来发挥抗肿瘤作用,包括抑制血管内皮生长因子受体(vegfr),血小板源性生长因子受体(pdgfr),以及成纤维细胞生长因子受体(fgfr)通路等。通过同时抑制这些关键信号通路,仑伐替尼可以阻断肿瘤的生长和扩散,阻碍新生血管的形成,对抗肿瘤的发生发展。然而,大量的临床实践表明,仑伐替尼在临床使用中也面临一些问题,包括耐药性以及一系列不良反应等。因此,开发仑伐替尼纳米制剂改善其临床治疗效果是一种有效和有前景的治疗策略。例如,公开号为cn108567735a的专利说明书公开了一种用于肝癌精准靶向治疗的纳米载体药及制备方法,包括如下制备过程:(1)将乐伐替尼原药加入甲醇和尿素中形成分散液;(2)向分散液中加入可溶性二价金属盐、可溶性三价金属盐、低浓度双氧水溶液,搅拌加热进行冷凝回流反应;(3)采用氨基磺酸的水溶液进行阴离子插层改性,完成后洗涤蒸干,制得纳米级肝癌精准靶向载体药。
3、长春西汀(vinpocetine)是一种磷酸二酯酶-1(pde1)抑制剂药物,被广泛应用于心血管疾病的治疗。其具有多种药理作用,包括神经保护、促进新陈代谢、改善大脑微循环等。临床上其主要应用于改善脑梗塞后遗症、脑出血后遗症、脑动脉硬化症等诱发的眩晕、耳鸣、头痛、头昏、四肢麻木等各种症状。已有的研究表明,长春西汀在体外和体内有效抑制乳腺癌细胞生长,且与顺铂等药物联合治疗能有效增加药物治疗敏感性,减少急性肾损伤等。长春西汀与多靶点激酶抑制剂索拉非尼联用可以通过激活gsk-3β发挥协同抗肝癌活性,并可能通过pi3k/蛋白激酶b/gsk-3β逆转索拉非尼耐药信号轴。这些研究表明,长春西汀在抗肿瘤药物联用方面具有独特的优势,尤其是考虑到多靶点激酶抑制剂的脱靶效应,制备长春西汀与仑伐替尼的纳米制剂,将有助于实现抗肿瘤药物的靶向治疗。
4、近年来,无载体自组装策略用于制备新型纳米药物,即无载体纳米药物递送系统,引起了研究者们的广泛兴趣。此类药物递送系统的组装是基于药物分子之间存在的相互作用,包括堆积、氢键、疏水作用、静电作用等,单一或者协同的作用力可以驱动药物分子自组装形成稳定的、具有特定结构的纳米药物。该类无载体纳米递送系统不仅保留了传统纳米药物的优良性质,还具有制备条件温和,载药量高,联合治疗等优势。然而,通常该类无载体纳米药物系统通常稳定性以及靶向性较差,需要进一步修饰以实现病灶部分的靶向聚集治疗。为解决这一问题,在无载体纳米药物表面赋予亲水性聚合物涂层已被证实能进一步提高纳米粒子稳定性,减少蛋白质的非特异性吸附,并延长以血液循环时间。
技术实现思路
1、基于上述背景,本发明构建了一种仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物,并据此进一步构建了基于仑伐替尼和长春西汀的新型纳米递送系统,即一种可用于制作药物的包含长春西汀和仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物的纳米制剂,可应用于肿瘤治疗。本发明提供的纳米制剂是一种长春西汀和仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物双药共组装的肿瘤靶向释放纳米粒。本发明将联用策略与精准靶向治疗整合到同一药物递送平台,有效改善了单一药物治疗手段对肿瘤抑制作用的局限性,在肿瘤治疗领域表现出积极的运用潜力。
2、具体技术方案如下:
3、第一方面,本发明提供了一种仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物,具有如式(i)所示结构:
4、
5、式(i)中,n≥2,进一步可选的,n=2~300,更进一步可选的,n=100~125。
6、第二方面,本发明提供了第一方面所述的仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物的制备方法,包括:
7、将含有仑伐替尼、对甲苯亚磺酸钠盐一水合物、具有如式(ii)所示结构的生物素-聚乙二醇-醛基的乙腈溶液于冰浴下滴加三甲基氯硅烷(tmscl),进行第一室温反应,反应结束后减压除去溶剂,所得产物洗涤,真空干燥后溶于二氯甲烷,加入cs2co3和na2so4,惰性气氛下进行第二室温反应,反应结束后加入己烷,过滤,收集滤液,减压除去溶剂,得到所述仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物;
8、
9、式(ii)中,n≥2,进一步的,n=2~300,更进一步的,n=100~125。
10、本发明所述的生物素-聚乙二醇-醛基可通过现有技术或商业途径获得。
11、第二方面所述的制备方法中,仑伐替尼和生物素-聚乙二醇-醛基的用量摩尔比可为1~2:1。
12、第二方面所述的制备方法中,对甲苯亚磺酸钠盐一水合物和仑伐替尼的用量摩尔比可为1:1。
13、第二方面所述的制备方法中,三甲基氯硅烷和生物素-聚乙二醇-醛基的用量摩尔比可为1.5~2.5:1。
14、第二方面所述的制备方法中,所述第一室温反应的时间可为60~84小时。
15、第二方面所述的制备方法中,所述洗涤采用的洗涤剂可为己烷和乙醚。
16、第二方面所述的制备方法中,cs2co3、na2so4和所述产物的用量摩尔比可为1:1:1。
17、第二方面所述的制备方法中,所述惰性气氛是指不参与反应的气体气氛,具体可为氮气等。
18、第二方面所述的制备方法中,所述第二室温反应的时间可为4~6小时。
19、第三方面,本发明提供了一种纳米制剂,包含长春西汀和第一方面所述的仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物。
20、第三方面所述纳米制剂中的有效成分可包括由长春西汀和仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物共组装而成的纳米粒。所述纳米粒可为长春西汀和仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物通过非共价作用力、π-π堆积、疏水作用、分子间氢键等形成的纳米组装体。
21、进一步的,所述共组装的过程可在水相中进行,即所述纳米粒可在水相中形成。
22、第四方面,本发明提供了第三方面所述的纳米制剂的制备方法,包括:将含长春西汀和仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物的有机溶液滴加至水中,搅拌得到所述纳米制剂。
23、第四方面所述的制备方法,所述有机溶液中,所述长春西汀和所述仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物的摩尔比可为1:1~10,例如1:4等,上述所列摩尔比范围内长春西汀和仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物可以形成较好的共组装纳米粒。
24、第四方面所述的制备方法,所述有机溶液中的有机溶剂可包括甲醇、二甲基亚砜中的一种或两种组合。进一步的,所述有机溶剂可包括甲醇和二甲基亚砜。更进一步的,所述有机溶剂中,所述甲醇和所述二甲基亚砜的体积比为1:1。
25、第四方面所述的制备方法还可包括在所述搅拌之后进行后处理操作。所述后处理操作可包括:离心并用水洗涤通过搅拌自发形成的纳米颗粒,得到所述纳米制剂。
26、第四方面所述的制备方法可在-40~40℃(例如室温、25℃等)下进行。
27、第五方面,本发明提供了第一方面所述的仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物或第三方面所述的纳米制剂在制备用于预防和/或治疗癌症的药物中的应用。进一步的,所述癌症可包括肝癌、乳腺癌、结肠癌等。
28、本发明对多靶点激酶抑制剂药物仑伐替尼进行合理的结构设计,通过亚胺键将仑伐替尼与生物素和醛基封端的聚乙二醇共价偶联,构建具有ph响应功能的仑伐替尼前药(即仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物),该前药利用生物素靶向肿瘤组织,而连接仑伐替尼与聚乙二醇的腙键能够在肿瘤的酸性微环境中断裂,从而实现药物释放,发挥抗肿瘤活性,其有效地避免了全身性的毒副作用,增强了抗肿瘤的药物治疗效果。
29、本发明还提供了一种同时包载多靶点络氨酸激酶抑制剂和pde1抑制剂的纳米尺寸药物递送系统(即所述纳米制剂),实现药物靶向高效递送,降低药物的全身暴露水平并提高肿瘤部位有效的药物蓄积浓度,克服现有的抗肿瘤药物存在的水溶性差、半衰期短、分子结构不稳定、体内代谢复杂、靶器官选择性差、副作用明显等问题,从而综合改善肿瘤治疗效果。同现有技术相比,本发明将为联合治疗提供一种新型、安全、有效的药物传递策略。
30、本发明与现有技术相比,有益效果有:
31、本发明所制备的仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物以及包含长春西汀和仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物的纳米制剂制备过程简单、高效,将联用策略与精准靶向治疗整合到同一药物递送平台,有效改善了激酶抑制剂对肿瘤抑制作用的局限性,降低药物的全身暴露水平并提高肿瘤部位有效的药物蓄积浓度,在抗肿瘤治疗领域表现出积极的运用潜力。
1.一种仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物,其特征在于,具有如式(i)所示结构:
2.根据权利要求1所述的仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物的制备方法,其特征在于,包括:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,仑伐替尼和生物素-聚乙二醇-醛基的用量摩尔比为1~2:1;
4.一种纳米制剂,其特征在于,包含长春西汀和权利要求1所述的仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物。
5.根据权利要求4所述的纳米制剂,其特征在于,所述纳米制剂中的有效成分包括由长春西汀和仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物共组装而成的纳米粒;
6.根据权利要求4或5所述的纳米制剂的制备方法,其特征在于,包括:将含长春西汀和仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物的有机溶液滴加至水中,搅拌得到所述纳米制剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶液中,所述长春西汀和所述仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物的摩尔比为1:1~10,例如1:4等。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶液中的有机溶剂包括甲醇、二甲基亚砜中的一种或两种组合;
9.根据权利要求1所述的仑伐替尼-聚乙二醇偶联化合物或者根据权利要求4或5所述的纳米制剂在制备用于预防和/或治疗癌症的药物中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述癌症包括肝癌、乳腺癌、结肠癌等。
