您的当前位置:首页正文

抗肿瘤药物10-羟基喜树碱的研究与应用进展

2020-02-29 来源:我们爱旅游
维普资讯 http://www.cqvip.com 亿亏与生物Z程2007,Vo1.24 No.12 Chemistry&Bioengineering ■ 抗肿瘤药物10一羟基喜树碱的研究与应用进展 袁丹 ,容如滨 ,喻宗沅 ,李忠铭 (1.湖北省化学研究院,湖北武汉430074;2.江汉大学化学与环境工程学院,湖北武汉430056) 摘要:1O一羟基喜树碱(HCPT) ̄--种重要的抗肿瘤药物,其制备和应用是有机化学和药物化学研究的热点。介绍 了HCPT的主要特点、制备方法及其在治疗不同肿瘤中的作用。 关键词:喜树碱;10一羟基喜树碱;制备 中图分类号:TQ 463 R 979.1 文献标识码:A 文章编号:1672—5425(2007)12—0009—03 10一羟基喜树碱(简称HCPT,CAS No.19685—09— 7)是从我国特有植物喜树中提取的一种天然生物碱, 也是一种新型有效的抗肿瘤药物[1]。HCPT在许多 国家已获得广泛临床应用。与喜树碱(CPT)相比, HCPT在治疗肿瘤方面具有更好的疗效和较小的毒 副作用。此外,它还是已获得FDA(美国食品及药物 管理局)批准临床应用的喜树碱类抗肿瘤药物CPT一 11和TPT的半合成的前体化合物。 2 HCPT的制备 2.1从喜树中提取 喜树全株中均含HCPT。研究表明,HCPT的含 量随喜树生长地点和取材部位的差异而不同[2’33。 1966年美国的Wall等[1]从喜树茎中分离提取了CPT 和微量的HCPT。祖元刚等 从喜树种芽中提取出 了纯度超过98 的HCPT,得率为0.1 ~0.3%,为 提取HCPT提供了一种有效的方法。 2.2化学半合成法 l HCPT的分子结构及基本性质 HCPT是一种黄色粉末或结晶性粉末,分子式为 C2。H 6N205,分子量为364.37,熔点为272~273 oC, 不溶于水,极微溶于甲醇和无水乙醇,易溶于稀碱溶 液。该分子为五环结构(图1),分子结构是高度不饱 和态,五环之间有连续的共轭系统,A和B为喹啉环, 2.2.1 喹啉环氮氧化法[5 喹啉环氮氧化法是先使CPT氧化为N一氧化物 (0PT),再经光化重排得HCPT[6],见图2。 HA 02cH2 CPT..,.... . ...........——h ——————。 HCPT H2so,/HO 2C为吡咯环,D为吡啶酮结构,E是一个具有S型手性 碳的六元a一羟基内酯。 H 图2喹啉环氦氧化法制备HCPT流程 Fig.2 The preparation of HCPT by oxidation of nitrogen。quinoline ring 此工艺的第一步反应收率一般在85 左右『5],但 第二步光化重排反应,由于反应过程的影响因素多,反 应条件难掌握,故其收率不太稳定,最高可达 55.5 [5]。Sawada等[ 最先对此工艺进行了研究。 图1 CPT及HCPT的分子结构式 Fig.1 The molecular structures of CPT and HCPT 雷英杰等[8 对此工艺进行了改进。该工艺的难点是光 化重排反应的控制,如何控制反应条件来提高反应收 率尚需进一步研究。 收稿日期:2007—07—31 作者简介:袁丹(1979一),女,湖北松滋人,硕士研究生,研究方向:药物合成;通讯联系人:喻宗沅,研究员。E—mail:yd2100@126 corn。 维普资讯 http://www.cqvip.com

衄 2.2.2喹啉环还原法 。] 丹等:抗肿瘤药物lo.羟基喜树碱的研究与应用进展/2oo7年■l2■ HCPT的抗癌机理主要是通过抑制拓朴异构酶I (TOPO I)干扰肿瘤细胞的DNA复制,抑制肿瘤细胞 喹啉环还原法是先将CPT的喹啉环还原得到四 氢喜树碱,然后将其氧化得到HCPT,见图3。 Pt/C: , PhI(OAc)2 CPT—————=一 ———————一HCPT HAc,DMSO HAc,H2O2 图3喹啉环还原法制备HCPT流程 Fig.3 The preparation of HCPT by reduction of quinoline ring 该工艺的主要问题是如何提高氧化剂的选择性和 减少副反应的发生。Jeffery等用碘苯双乙酸酯 [Phi(OAc)。]作氧化剂,能有效减少副反应的发生,使 第二步的收率高达88 --91 _l n]。 喹啉环氮氧化法和喹啉环还原法的收率都较高, 其中喹啉环氮氧化法两步反应都比较完全;喹啉环还 原法由于所用的催化剂稀有、昂贵,且需要加压氢化装 置,对生产设备的要求和能耗更高。 2.3生物转化法 生物转化法是利用菌体内的一系列酶促反应合成 HCPT的方法,主要用于HCPT全合成中的关键中间 体CPT的手性中心的引人口引。朱关平等_l 3_利用曲霉 T一36菌株对CPT进行生物转化,得到HCPT纯品, 但是总收率仅为10 左右。该方法虽然可以得到较 高纯度的产品,但菌株的培养需要耗费较长的时间和 较多的财力,发酵液的提取过程比较麻烦,且易污染环 境。 2.4全合成法 HCPT的全合成法一般先合成20一(S)青I I树碱, 再利用吡啶环还原或吡啶环氮氧化得到lJCPT。 1975年,Corey等 首次报道了手性全合成喜树碱的 方法。随后人们对全合成喜树碱进行了广泛的研 究 。但大多数全合成方法存在步骤长、收率较低 的缺点。Ciufolini等_1 提出了五步法合成喜树碱,总 收率可以达到51 ,是目前颇为看好的手性全合成方 法,为喜树碱衍生物的工业化合成开辟了新方向。 目前HCPT的合成较多采用喹啉环氮氧化法和 喹啉环还原法,尤其是前者。但是这四种方法的最终 产物中都有未反应的喜树碱,使分离提纯比较困难,因 此应在产物的分离上作进一步的研究。 3 HCPT在治疗肿瘤中的应用 3.1 HCPT的抗癌机理[ 。] 生长,HCPT与其它常用抗癌药物无交叉耐药性,具 有高效、广谱、低毒的特点,使大剂量化疗成为可能。 3.2 HCPT在治疗原发性肝癌中的应用 原发性肝癌是临床常见的癌症之一。虽然目前手 术治疗是原发性肝癌最有效的治疗方法,但由于起病 缓慢,发现时大部分已失去手术治疗机会,因此只能采 用化疗法。目前治疗原发性肝癌的HCPT已上 市l_1 。况建荣等口o]对41例患者在常规化疗药物基础 上加用HCPT后,完全缓解率(CR)为21.95 ,部分 缓解率(PR)为36.59 ,总有效率为58.54 ;而常规 化疗药物组CR仅为19.51 ,PR为21.95 ,总有 效率为41.46 ,说明加用HCPT能够明显提高疗效 (P<0.05)。 3.3 HCPT在治疗胃癌中的应用 胃癌在我国的癌症发病率中居各种肿瘤之首,研 究表明,胃癌组织中TOPO I含量明显高于其它肿瘤 细胞l_2 ,这就为HCPT治疗胃肠癌提供了理论依据。 有报道称体外药敏试验显示HCPT对胃癌抑制率为 33 9/6口引。而5一氟尿嘧啶(5-FU)与HCPT合用有相加 或协同作用_2 ,为两者的联用奠定了理论基础。2001 -2005年刘国柱等口 用HCPT联合甲酰四氢叶酸钙 (CF)、5-FU、DDP治疗晚期胃癌取得较满意的疗效, 有效率达60.19 。晚期胃癌病人大多体质差,不能 耐受严重的不良反应,所以副作用的大小对化疗方案 的选择十分重要,HCPT联合化疗组多为轻至中度的 不良反应。刘国柱等认为用含HCPT的方案治疗晚 期胃癌能明显提高有效率,而不良反应无明显增加,在 临床中应用切实可行。 3.4 ttCPT在治疗直肠癌中的应用 2000年,徐德亮等_2朝采用以HCPT为主的联合 方案治疗晚期大肠癌20例,并与其它方案对照,发现 在无条件进行体外肿瘤细胞药敏试验的情况下,以 HCPT为主的联合方案治疗晚期大肠癌的疗效显著, 病人耐受良好,值得推广应用。 宋华勇等I2 采用HCPT联合卡培他滨(希罗达) 方案治疗经CF/5一FU方案化疗失败的晚期大肠癌患 者42例,取得了较好的近期疗效,有效率达到 52.4 ,因此,HCPT联合希罗达可以作为晚期大肠 癌的二线治疗方案,尤其适用于CF/5-FU方案治疗失 败后的晚期大肠癌患者。 段家华等口 ]采用HCPT与5-FU及CF联合治疗 大肠癌,取得了较好效果。这说明5一FU与HCPT有 维普资讯 http://www.cqvip.com

袁丹等:抗肿瘤药物l0-羟基喜树碱的研究与应用进展/2007年囊l2期 田 相加或协同作用,它们合用可提高疗效,且无严重化疗 相关不良反应。 3.5 HCPT在治疗膀胱癌中的应用 学报,2004,3l(1):7l一75. [6]Seigo S,Shunichi M,Kenichiro N,et a1.Synthesis and antitu— mor activity of 20(S)一camptothecin derivatives A—ring modified and 7,10一disubstituted camptothecins[J].Chem Pharm Bull, 1991,39(12):3183—3188. 2O世纪9O年代初,罗宏等 。 开始采用HCPT进 行膀胱灌注,取得一定的临床经验,自1995年1月开 始对所有初次行保留膀胱手术的患者采用统一治疗方 [7] Sawada S,Yokokura T,Miyasaka T.Synthesis and antitumor ac— tivity of A— ring or E—-lactone modified water—-soluble prodrugs of 20 (S)一camptothecin,including development of irinotecan hydrochlo— 案,并进行系统的临床研究。通过随访,证明术中、术 后应用HCPT预防膀胱癌术后复发安全有效。由于 HCPT一般不被膀胱粘膜所吸收,理论上行膀胱灌注 时可以减少其对全身和局部的毒副作用,目前在临床 上已得到广泛应用。 胡志红等瞳鲴对24例膀胱肿瘤患者行HcPT膀胱 内灌注治疗,结果表明,该方法的有效率达到83.3 。 另外,有研究表明对膀胱肿瘤患者行HCPT膀胱灌注 治疗可抑制肿瘤免疫逃逸、提高机体免疫力 。 3.6 HCPT在治疗慢性粒细胞白血病中的应用 慢性粒细胞白血病(CML)是发生在早期多能造 血干细胞上的恶性骨髓增生性疾病。造血干细胞移植 (HSCT)是根治CML的最好方法,但由于其价格昂 贵、风险性高,7o 以上患者选择了药物治疗。 李燕等口 采用HCPT联合a一干扰素(IFN—a)治 疗CML慢性期患者。临床观察结果证明,HCPT联 合IFN—a治疗新诊断和早期不能行造血干细胞移植的 CML慢性期患者,尤其是年老、体弱、耐受力差的患 者,可作为一线治疗方案选择。 HCPT活性高、毒性小、疗效显著,同时副作用 小、安全可靠、抗癌广谱。除了用于上述肿瘤治疗外, 在其它肿瘤方面也处于临床试用阶段。 4 结语 随着人们对HCPT合成的深入研究及其在肿瘤 治疗中越来越广泛的应用,HCPT已成为抗肿瘤药物 合成及应用研究领域中的一个新热点。 参考文献: [1]Wall M E,Wani M C,Cook C E,et a1.Plant antitumor agents. I.Isolation and structure of camtothecin.a novel alkaloidal leuke— mia and tumor inhibitor from camptotheca aeuminata[J].J Am Chem Soc,1966,88(16):3888—3890. [2]王自芬,刘文哲.不同产地喜树果实中喜树碱及lo一羟基喜树碱的 差异[J].中草药,2005,36(5):762—764. [3] Wang Y,Yan X,Zhang Y.Determination of camptothecin and 1 0-hydroxy camptothecin in camptotheca acuminata seeds by HPI C[J].Chem Indu Forest Products,2005,25(3):63—66. [4]祖元刚,史权,祖柏实,等.1o-羟基喜树碱高效生产方法[P].CN 03 111 557.8,2004一l0—27. [5]李斌,马金蛾,付莉,等.1o一羟基喜树碱的合成[j].北京化工大学 ride trihydrate(cPT)[J].Curr Pharm Des,1995,1(1):113— 132. [8]雷英杰,王作全,刘鸿,等.io-羟基喜树碱的制备与机理探讨[J]. 陕西化工,1999,28(4):10—11. [9]Kingburg W D,Boehm J c,Jakas D R,et a1.Synthesis of water soluble(aminoalky1)camptothecin analogues:Inhibition of topoi— somerase I and antitumor activity口].Med Chem,1991,34(1): 98一lO7. [1 O] Wood J L,Foruunak J M.An efficient conversion of camptothe— cin to 10-hydroxy camptothecin[J].J Org Chem,1995,6O (17):5739—5740. [1 1] Angelo B,Walter C.Process for the preparation of 9-amin— ocamptothecin[P].w()9 504 736,1995—02—16.(CA 1995, 122:265 743p). [12]金学平,金学兰.天然抗肿瘤药物羟基喜树碱的制备方法研究概 况[J].中国药业,2006,15(19):63—64. [13]朱关平,林隆泽,潘文君,等.生物转化喜树碱为1O一羟基喜树碱 的研究[J].科学通报,1978,23(12):761-762. [14]Corey E J,Crouse D N,Anderson J E.Total synthesis of natu— ral 20(s)一camptothecin[J].J Org Chem,1975,40(14):2140— 2141. [15]Fortunak J M,Kitteringham J,Mastrocola A R,et a1.Novel syn— thesis of camptothecin alkaloids.Part 2.Concise synthesis of(S)一 camptothecins[J].Tetrahedron Lett,1996,37(32);5683—5686. [16] Francis G F,Shiping X,Melissa W.Catalytic enantioselective synthesis of 20(S)一eamptothecin:A practical application of the sharpless asymmetric dihydr0xylati0n reaction[J].J Org Chem, 1994,59(21):6l42—6143. [17]Ciufolini M A,Roschangar F.Practical total synthesis of(+)一 camptothecin:The full story[J].Tetrahedron,1997,53(32): 1 1049一l l060. [18]徐彩丽.盐酸拓扑替康的合成_T艺研究[D].湖北省化学研究 院,2006.6. [19] 中国科学院上海药物研究所.1O-羟基喜树碱抗癌作用的研究 [J].中华医学杂志,1978,(10):596—598. [2O]况建荣,王道梅,燕平,等.羟基喜树碱为主行肝动脉栓塞治疗原 发性肝癌的疗效观察[J].中国综合临床,2002,18(6):546. [21]安煜致.HLFP方案中腹腔、静脉不同途径给予DDP治疗晚期 胃癌的比较[33.临床肿瘤学杂志,2003,8(4):285—286. [22]Bodley A,Leroy F L,Israel M,et a1.DNA topoisomerase 11一 mediated interaction of doxorubicin and daunorubicin congeners with DNA[J].CancerRes,1989,49(21):5969—5978. [23]周立新,王碧瑶,沈卫星,等.羟基喜树碱体外抗癌药敏的试验研 究[J].中国肿瘤临床,2000,27(9):7I7-7I9. (下转第24页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 目I—————————————————————————————一徐 平等:磷钨杂多酸催化合成醋酸仲丁酯/2oo7年囊12_ 外,主要副产物为醚类化合物。 参考文献: [1]许美羡,许利闽,黄秋锋,等.H (PMo VO o)催化合成乙酸丁 酯I-j].福建师范大学学报(自然科学版),2003,19(1):5卜53. [2] 梁娟.催化剂新材料l-M].北京:化学工业出版社,1990:74. [3] 葛忠新,李峰,段雪,等.己二酸二异辛酯合成用负载磷钨酸催化 剂筛选及催化作用I-J].北京化工大学学报,1998,25(1):56—60. 3结论 PW/SiOz催化剂对1一丁烯与醋酸的酯化反应具 有很好的催化活性,而且可以重复使用5次以上,催化 剂稳定性良好。在反应温度120℃、反应压力5 MPa、 [4] 宋旭春,李萍,张起凯,等.固载杂多酸催化丁烯一1与乙酸合成乙 反应时间5 h、原料烯酸比3:1、催化剂用量为醋酸质 酸丁酯I-J].抚顺石油学院学报,2001,21(1):8-l1. 量的10 的条件下进行酯化反应,醋酸转化率为95 [5] 朱敏亮.徐平.杜长海.改性离子交换树脂催化合成醋酸仲丁酯 -IJ].化学工程师,2007,21(3):13一l5. 左右,醋酸仲丁酯的选择性为90 。 Synthesis of Sec-Butylacetate Catalyzed by 1 2一Tungst Rophosphoric Acid xu Ping,JIN Cbong,DU Chang-hai (School of Chemical Engineering and Technology,Changchun University of Technology,Changchun 130012,China) Abstract:A high activity and long life silica~supported 1 2一tungst rophosphoric acid was chosen as an effi— cient catalyst for the synthesis of sec-butylacetate.The effects of the synthesis conditions including molar ratio of 1一butene to acetic acid,:reaction pressure,reaction time,reaction temperature and amounts of the catalyst on the acetic acid conversion rate were studied in detail.The results indicated that the best conditions of synthesis of sec—butylacetate were ratio of 1一butene to acetic acid 3:1,reaction pressure 5 MPa,reaction time 5 h,reac- tion temperature 120℃,amounts of catalyst 10 (acetic acid).Under above conditions,conversion rate of ace— tic acid was about 95 ,and experimental results of gas chromatograph mass spectrometer indicated that selec— tivity to sec—butylacetate was 90 .The activity and selectivity of catalyst for the esterification reaction were satisfactory.  ’Keywords:1 2一tungst rophosphoric acid;卜butene;esterification;sec—butylacetate (上接第11页) [24]刘国柱,王萍,习俊荣.羟基喜树碱联合化疗治疗晚期胃癌近期 [J].临床泌尿外科杂志,2005,20(12):757—759. 疗效观察[J].滨州医学院学报,2006,29(2):108—109. [29]胡志红,张月芬,杨苏慧.紫杉醇联合顺铂治疗晚期非小细胞肺 [25]徐德亮,涂水平.以羟基喜树碱为主联合治疗晚期大肠癌[J].胃 癌31例临床观察[J].大同医学专科学校学报,2006,26(4): 肠病学和肝病学杂志,2001,10(1):161—162. 1l-12. [26] 宋华勇,杨义明.羟基喜树碱联合卡培他滨治疗晚期直肠癌临床 [3O]刘尚文,王养民,乔够梅,等.羟基喜树碱和吡柔比星膀胱灌注对 观察[J].临床荟萃,2006,21(6):425—426. 膀胱癌患者免疫力的影响比较[J].实用医学杂志,2006,22 [27]段家华,王继红,霍丹.羟基喜树碱联合5FU/CF治疗晚期大肠 (1):70—72. 癌临床研究[J].中国现代医学杂志,2005,15(19):2999—3000. [31] 李燕,田秋生,魏玉静.羟基喜树碱联合a一干扰素治疗慢性粒细 [28]罗宏,李元,刘南,等.羟基喜树碱预防膀胱癌复发的临床研究 胞白血病rJ].中原医刊,2007,34(1):90. The Progress of Research and Application of Anticancer Drug 1 0一Hydroxy Camptothecin YUAN Dan ,RONG Ru—bing ,YU Zong-yuan ,LI Zhong-mingz (1.Hubei Research Institute of Chemistry,Wuhan 430074,China; 2.College of Chemistry and Environmental Engineering,Jianghan University,Wuhan 430056,China) Abstract:The preparation and application of 1 0一hydroxy camptothecin are hotspot in the field of organic chemistry and medical chemistry.as a crucial anticancer drug.The major characterizations and preparation methods of 1 0一hydroxy camptothecin were introduced in the paper.The applications of 1 0-hydroxy camptothe- cin in therapy of various cancers were introduced too. Keywords:camptothecin;1 0一hydroxy camptothecin;preparation 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容