一种肿瘤增敏药物丁磺氨酸及其制备方法

专利名称：一种肿瘤增敏药物丁磺氨酸及其制备方法技术领域：本发明属肿瘤增敏药物。目前恶性肿瘤的发病率和死亡率已上升到人类疾病的第二位，有的地区甚至上升至第一位。据世界卫生组织1990年公布的资料，全世界恶性肿瘤发病每年590万人以上，死亡430万人以上，约占全世界总死亡人口的10%。根据我国肿瘤防治领导小组1990年公布的资料，我国恶性肿瘤发病为每年120万人以上，死亡每年90万人以上，占全国总死亡人口的13～14%，发病年龄在35～54岁之间最高，近两年发病率和死亡率均在逐年增加，严重地危害人类的生命，影响我国的现代化建设。临床上对恶性肿瘤的治疗主要用手术切除、放射治疗(放疗)和化学药物治疗(化疗)三大类。这些治疗手段均存在有一定的不足之处手术切除的可能性及预后取决于肿瘤的部位、性质和转移程度;放疗对某些射线作用不敏感的肿瘤(例如恶性神经胶质瘤等)治疗效果甚差;化疗除了药物本身具有较大的毒副作用外某些癌细胞(例如小细胞肺癌等)对一般的化疗药物的敏感性极差，因此大大地影响到临床的治愈率。肿瘤增敏药物是一类增加临床上肿瘤放疗或化疗的新型药物。国外的研究工作起始于七十年代，主要在实验室进行基础理论的研究工作。在这些研究工作中，英国Adams教授曾发明一种具有放射增敏效应的新药(咪唑类化合物，与本发明的化学结果及作用机理不同)，并在欧、美几个临床试验中心试用，但最终由于此药的毒性大而告终(主要是神经系统的毒副作用大)。我国于八十年代开始这方面的工作，目前大部分均为实验性研究阶段。国内外目前为至尚未见到正式药品进入临床应用。由于恶性肿瘤组织的异常生长，使一部分距离血管180um左右的那些细胞氧供不足(学术上称为“乏氧细胞”)，这些乏氧细胞对射线的敏感性极差，也就是说在同样条件下进行照射(俗名照光)，乏氧细胞的杀灭率比其他癌细胞低4～5倍，由于在一般放疗中，乏氧细胞不能完全被杀灭，这不仅影响到治疗效果，更严重的留下了癌症复发的祸根。此外，放疗时射线会引起肿瘤组织周围的正常组织的损伤，例如引起放射性皮肤损伤、放射性骨髓炎等。如果能在放疗的同时，加上能增加癌细胞对射线敏感的药物，则可明显提高治疗效果。同样，对于临床上已用于癌症治疗的各种化学药物，除了药物本身有较大的毒副作用以外，某些癌症对一些药物的治疗效果较差，如卵巢癌对药物的敏感性较差，这不仅影响到药物的使用范围，更重要地影响癌症的治疗。本发明的目的在于提供一种肿瘤增敏药物，以提高癌细胞对射线或化学药物的敏感性，也就是说提高射线或化学药物对癌细胞的杀灭作用，同时有保护人体的正常组织，提高治疗效果。本发明采用下述合成路线，研制出具有肿瘤治疗增敏作用的新型药物丁磺氨酸。其合成路线为丙三醇(CH2OH-CHOH-CH2OH)→丙烯醛(CH2＝CH-CHO)→中间体Ⅰ→中间体Ⅱ→产品(丁磺氨酸)丁磺氨酸为白色晶体，熔点215～217℃(分解)，分子量222.306其合成工艺采用下述步骤(1)硫酸氢钾加硫酸钾加丙三醇于三角瓶内反应4-5小时，用常压分馏收集b.p.52-56℃馏出液，得丙烯醛(2)丙烯醛加丁基硫醇于圆底瓶内，搅拌并回流，通入氮气，并于25℃左右搅拌2小时，升温至60～70℃，搅拌30分钟，冷至室温后减压收集b.p.98～102℃/0.176KPa的馏份，即得中间Ⅰ(3)硫酸铵用水溶解后，加入乙醇及中间体Ⅰ、氰化钠，于50～60℃水浴中回流搅拌24小时，减压蒸出乙醇后酸化得沉淀，过滤抽干，加入2NNaOH溶液后加热回流18小时，冷后加酸中和，析出沉淀，抽干，得中间体Ⅱ(4)中间体Ⅱ加入氯仿和浓硫酸，搅拌并分次加入4.6克叠氮钠，反应完毕后用水提取反应液，分出氯仿层，水提取液通过离子交换树脂，用3mol/L氢氧化铵洗脱，浓缩得粗品，重结晶后得精品，熔点215～217℃本发明的积极效果经过实验研究，已确证丁磺氨酸具有抗癌作用、放射增敏作用和化学增敏作用。结合表1.表2.看丁磺氨酸的抗癌作用表1.为丁磺氨酸作用不同时间后对K562及SGC-7901细胞的抑制率;表2.为丁磺氨酸口服8次对实验肿瘤的抑制作用。A)对离体人红白血病K562细胞和人胃癌细胞进行研究对它们的生长抑制率分别为6.89-26.06%和12.01-55.69%B)对荷兰S180腹水癌小鼠的整体研究，用丁磺氨酸组可延长生存率为42.0%，用环磷酰胺组(临床常用化疗药物)仅为20.0%(均与对照组比较)，对其它肿瘤的抑制率分别是ESC(腹水癌)47.10%U14(宫颈癌)65.28%HePA(肝癌腹水)32.35%S37(肉瘤)63.20%B16(黑色素瘤)28.69%结合表3.和表4.看丁磺氨酸的放射增敏作用和化学增敏作用表3.为照射前口服丁磺氨酸一次对实验肿瘤的放射增敏作用;表4.为口服丁磺氨酸8次加其它化疗药物的作用。整体荷Lewis肺癌小鼠在照射照射用丁磺氨酸可使从照射组的-4.17%增加到40.97%，具有显著性差异(P＜0.01)，其它肿瘤的抑制率如下S18023.76%→45.54%P<0.01ESC15.58%→19.48%P>0.05(不明显)表4.为口服丁磺氨酸8次加其它化疗药物的作用。合用丁磺氨酸后可使抑瘤率增加，生存率提高。整体用药结果如下U14 丁磺氨酸+5-Fu 抑瘤率 52.21%*→59.43% P<0.001Heos 丁磺氨酸+环磷酰铵抑瘤率 55.27%*→64.82% P<0.001Heps 丁磺氨酸+顺铂抑瘤率 35.20%*→47.73% P<0.001(＊为用化疗药物5-Fu、环磷酰铵、顺铂后的抑瘤率)S180 丁磺氨酸+环磷酰铵延长生存率 21.4*→28.6%丁磺氨酸+平阳霉素延长生存率 46.4*→57.1%丁磺氨酸+顺铂延长生存率 34.5*→56.3%(＊为用化疗药物环磷酰铵、平阳霉素、顺铂后的延长生存率，均有显著性差异)表5.为丁磺氨酸经S9代谢系统作用后对Salmonellatyphimurium的诱变试验表6.为丁磺氨酸对Salmonellatyphimurium的诱变试验经急性毒性试验与Ames试验(致突变试验)，表明丁磺氨酸无论口服、腹腔注射和静脉注射均无毒副作用，因此认为是无毒药物。Ames试验用四种标准菌种两种试验途径表明此药为非诱变性药物。进行试探性临床观察少量癌症病例也表明(1)此药无毒副作用，为临床安全用药(2)对恶性肿瘤放疗或化疗病人均有一定的疗效，即在病人放疗或化疗的同时，合并用丁磺氨酸后，使肿瘤退缩明显快于单纯放疗或化疗，病人其他体症也明显改善。实施例(1)硫酸氢钾200克，硫酸钾40克，丙三醇120克，反应4-5小时，用常压分馏收集b.p.52-56℃馏出液，得丙烯醛(2)丙烯醛19.3克，加入相应的丁基硫醇于圆底瓶内，搅拌并回流，通入氮气，并于25℃左右搅拌2小时，升温至60～70℃，搅拌30分钟，冷至室温后减压收集b.p.98～102℃/0.176KPa的馏份，即得中间Ⅰ(3)硫酸铵40克用适量水溶解，加入相应体积的乙醇及中间体Ⅰ14.6克，氰化纳9.3克，于50～60℃水浴中回流搅拌24小时，减压蒸出乙醇后酸化得沉淀，过滤抽干，加入2NNaOH溶液后加热回流18小时，冷后加酸中和，析出沉淀，抽干，得中间体Ⅱ(4)中间体Ⅱ2.9克加入少量氯仿和浓硫酸，搅拌并分次加入4.6克迭氮钠，反应完毕后用水提取反应液，分出氯仿层，水提取液通过离子交换树脂，用3mol/L氢氧化铵洗脱，浓缩得粗品，重结晶后得精品丁磺氨酸，熔点215～217℃，得率50%左右。表1.抑制率丁磺氨酸mg/LK562 cellsSGC-7901 cells24h48h72h24h48h72h5019.1024.7226.068.3335.9655.692519.6319.8823.727.6426.3240.521019.2121.3423.724.8612.2835.86518.8513.3612.774.8620.6124.78123.0013.046.9616.2322.160.119.0614.746.8912.0117.64015.389.662.622.081.303.50表2.瘤株剂量(mg/Kg)抑瘤率(%)EAC腹水癌 0.55 47.10**U14宫颈癌 0.55 65.28***Hepa肝癌腹水 0.55 32.35*S37肉瘤 0.55 63.20***B17黑色素瘤 0.55 28.69**P<0.05**P<0.01***P<0.001表3.瘤株丁磺氨酸(mg/Kg)照射剂量(GY)抑瘤率(%)Lewis肺癌05-4.17Lewis肺癌 0.55 5 40.9**S180肉瘤0523.76S180肉瘤 0.55 5 45.54**EAC腹水癌0515.58EAC腹水癌0.55519.48*P<0.01表4.瘤株丁磺氨酸(mg/Kg)化疗药剂量(mg/Kg)抑瘤率(%)U14宫颈癌05-Fu,2552.21U140.555-Fu,2559.43Hepa肝癌腹水0CTX,1055.27Hepa0.55CTX,1064.82Hepa0DDP,135.20Hepa0.55DDP,147.73表5.剂量菌株和平均回变菌落数ug/皿TA97TA98TA100TA102对照126±735±4249±12375±275121±1750±5216±18438±4650108±4237±6248±9429±41500119±840±7241±19390±351000191±1045±7241±19390±355000136±3136±12217±44396±46阳性药物1221±4212136±1731116±2601021±303表6.剂量菌株和平均回变菌落数ug/皿TA97TA98TA100TA102对照138±1919±5214±12389±225121±1632±10242±17468±2250137±1920±4224±24393±35500128±1523±8219±36413±641000131±2023±5222±28403±555000123±2219±5239±23395±45阳性化合物2086±893690±1782387±7581993±469权利要求1.一种肿瘤增敏药物丁磺氨酸，其特征在于采用下列合成路线和合成工艺方法制备-合成路线为丙三醇(CH2OH-CHOH-CH2OH)→丙烯醛(CH2=CH-CHO)→中间体Ⅰ→中间体Ⅱ→产品(丁磺氨酸)-合成工艺采用下列步骤(1)硫酸氢钾加硫酸钾加丙三醇于三角瓶内反应4-5小时，用常压分馏收集b.p.52-56℃馏出液，得丙烯醛(2)丙烯醛加丁基硫醇于圆底瓶内，搅拌并回流，通入氮气，并于25℃左右搅拌2小时，升温至60～70℃，搅拌30分钟，冷至室温后减压收集b.p.98～102℃/0.176KPa的馏份，即得中间Ⅰ(3)硫酸铵用水溶解后，加入乙醇及中间体Ⅰ、氰化纳，于50～60℃水浴中回流搅拌24小时，减压蒸出乙醇后酸化得沉淀，过滤抽干，加入2NNaOH溶液后加热回流18小时，冷后加酸中和，析出沉淀，抽干，得中间体Ⅱ(4)中间体Ⅱ加入氯仿和浓硫酸，搅拌并分次加入4.6克叠氮钠，反应完毕后用水提取反应液，分出氯仿层，水提取液通过离子交换树脂，用3mol/L氢氧化铵洗脱，浓缩得粗品，重结晶后得精品，熔点215～217℃全文摘要本发明是一种肿瘤治疗用增敏药物及其制备方法。本发明采用丙三醇作为起始原料，经脱水成丙烯醛，经加成反应和水解反应得中间体I和II，再交换得产品丁磺氨酸，得率为50％。本发明制作方法简便，取材容易，价格低廉，经细胞与动物实验证明，本发明具有毒性低和直接抗癌作用、放射增敏作用和化学增敏作用。文档编号C07C309/14GK1084509SQ9311248公开日1994年3月30日 申请日期1993年7月10日 优先权日1993年7月10日发明者金一尊, 丁立, 周建议 申请人:上海医科大学