[发明专利]雷公藤红素衍生物及其制备和在治备抗肿瘤药物中的应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及雷公藤红素及衍生物和雷公藤红素衍生物的制备方法，还涉及以雷公藤红素衍生物为原料制备的生物盐，以及雷公藤红素衍生物在治备抗肿瘤药物中的应用。

(二)背景技术

恶性肿瘤严重危害人们的健康，据WHO统计，在全世界50多亿人口中平均每年死于恶性肿瘤者达690万人，新发病例为870万例，且数字还在逐年增加。抗肿瘤药物治疗是癌症治疗的主要方法之一，天然产物是发现新型抗肿瘤药物的宝库，许多抗肿瘤药物的先导化合物都是从天然中获得，如长春碱、长春新碱、喜树碱、紫杉醇等，但这些天然化合物往往由于毒副作用、溶解性、稳定性等，需要进行结构修饰或改造，才能成为临床使用的抗肿瘤药物。

雷公藤红素(Celastrol)，又名南蛇藤素，为来源于中药雷公藤根皮的五环三萜化合物。雷公藤红素药理活性丰富，在传统中药中作用广泛，尤其是抗肿瘤方面。近期研究表明其抗肿瘤作用靶点可能是新生血管内皮细胞、热休克蛋白Hsp90和蛋白酶体等。新生血管内皮细胞：许多原发肿瘤的生长和转移依赖于血管。肿瘤实体既可通过新生血管从宿主获取营养和氧气，又可通过新生血管源源不断地向宿主输送转移细胞，并在机体的其他部位继续生长和诱导血管形成，导致肿瘤转移。血管的新生依赖于宿主和肿瘤细胞释放的多种分子的平衡，由上调血管产生的刺激因子和下调血管形成的抑制因子共同作用的结果。这为血管生成抑制剂以肿瘤内皮细胞为作用靶点提供了理论依据。相比其他抗肿瘤药物，血管生成抑制剂具有以下优势：(1)几乎不产生耐药性：肿瘤细胞具有较高的突变性而使其易于产生耐药性，血管生成抑制剂以内皮细胞为靶点，而该细胞几乎无突变，也就不会产生耐药作用；(2)用药剂量小；(3)毒副作用小：正常人体中，除了伤口愈合及生殖周期外，几乎所有的新生血管都是病理性，如风湿关节炎、肿瘤和糖尿病等。血管生成抑制剂直接作用于新生血管，自然不会产生诸如肠胃反应、肾毒性等毒副反应；(4)联合用药效果好：肿瘤的成因极其复杂，单一靶点的药物治疗难达预期，理想的治疗方案是联合多靶点药物用药。新生血管抑制剂特异作用于远离肿瘤细胞的血管，如联合肿瘤细胞靶点的药物用药，必将取得更好的疗效。蛋白酶体：是一种高度保守的多价催化蛋白酶复合物，广泛存在于真核细胞的核内和细胞质内。这种复合物能催化水解连接有多聚泛素链的蛋白，是泛素-蛋白酶体通路的主要组分。泛素-蛋白酶体通路主要通过以下多种途径对恶性肿瘤产生影响：(1)细胞的增殖需要周期蛋白进行调控，在细胞周期的不同阶段依赖特异的周期蛋白，而不需要的周期蛋白被及时降解，他们正是蛋白酶体的底物。(2)NF-kB转录因子与肿瘤发生、生长、转移和放化疗抵抗密切相关。正常状态下，NF-kB与其抑制蛋白IkB在细胞质中结合，以无活性的复合物形式存在，当蛋白酶体水解IkB后，便会释放出具有活性的NF-kB。(3)p53肿瘤抑制因子在正常细胞中低水平表达，能很快被蛋白酶体降解，抑制后者能提高p53的表达水平。热休克蛋白90(HSP90)：广泛存在于细胞内，占正常细胞总蛋白的1％～2％，它参与客户蛋白的活化、折叠等过程，发挥其分子伴侣的作用。Hsp90的客户蛋白包括酪氨酸激酶(Her2、EGFR)、亚稳信号蛋白(Akt、Raf-1和IKK)、突变信号蛋白(p53、v-Src)、嵌合信号蛋白(Bcr-Abl)、细胞周期调节蛋白(Cdk4、Cdk6)、类固醇受体(雄激素受体、雌激素受体及孕酮)等临床确证的抗肿瘤靶点及其他一些与细胞信号转导通路相关的蛋白。抑制Hsp90会导致客户蛋白构象异常，而形态异常的蛋白会被细胞通过泛素-蛋白酶体通路快速排除。Hsp90抑制剂的主要优点是它们可以同时阻断癌细胞形成的多个通路，避免了单一抑制某一通路时肿瘤细胞易产生耐药性的弊端。Hsp90在正常细胞内主要以潜在的非复合物状态存在，而在肿瘤细胞内Hsp90与多种辅分子伴侣形成复合物，以活化状态存在，使得Hsp90抑制剂具有特异性和选择性。与传统细胞毒作用机制相比，这类靶点抑制剂的抗肿瘤药物主要作用于在正常细胞和肿瘤细胞中差别巨大的调控细胞增殖生长的关键分子及其信号转导通路，提高了对肿瘤的选择性、降低了对正常组织的毒性因对应用前景十分好。

Nakanishi等研究表明雷公藤红素分子结构中，C-3羟基处于共轭体系中，如同酚羟基一样具有弱酸性，易氧化，接触酸碱都会产生复杂的重排反应，致使该化合物稳定性差。同时由于α-羟基醌甲基结构对酸很敏感，提示经口服给药时，酸性的胃酸会破坏部分雷公藤红素，致使药效降低。另一方面，雷公藤红素属于三萜类化合物，为脂溶性成分，在水中几乎不溶，体内生物利用度低，且难以直接以静脉注射方式给药，这极大得限制了其开发成药的可能。