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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711419018.5 (22)申请日 2017.12.25 (71)申请人 湖南华腾制药有限公司 地址 410205 湖南省长沙市高新技术开发 区麓谷企业广场E1栋 (72)发明人 罗容邓泽平成佳张安林 李虎 (51)Int.Cl. C08G 65/338(2006.01) C08G 65/323(2006.01) C08G 65/331(2006.01) A61P 35/00(2006.01) (54)发明名称 一种PEG化姜黄素衍生物及其在抗肿瘤药物 中的应用 (57。
2、)摘要 本发明涉及一种PEG化姜黄素衍生物及其制 备方法以及在抗肿瘤药物中的应用, 该PEG化姜 黄素衍生物的结构通式如下: 其中R1, R2彼此 独立地选自聚乙二醇(PEG)和氢。 其中, 聚乙二醇 的分子式为:n为20-48的整 数, A为氨基, 羧基, 甲氧基, 卤素, 巯基等。 该衍生 物具有很好的水溶性, 克服了姜黄素水溶性差、 生物利用度低等缺点, 制备成本低, 并且具有较 好的抗肿瘤活性。 权利要求书1页 说明书5页 CN 108129653 A 2018.06.08 CN 108129653 A 1.一种PEG化姜黄素衍生物, 其结构式为: 其中, R1, R2彼此独立地选自聚。
3、乙二醇和氢; 其 中, PEG的分子式为:n为20-48的整数, A为氨基, 羧基, 甲氧基, 卤素, 巯基 中的一种。 2.根据权利要求1所述的一种PEG化姜黄素衍生物, 具有以下结构: 其中, n为20-48的整数, A为氨基, 羧基, 甲氧基, 卤素, 巯基活性官能团中的一种。 3.根据权利要求2所述的一种PEG化姜黄素衍生物, 其特征在于, 所述A为甲氧基, 所述n 为24。 4.制备如权利要求1所述的一种PEG化姜黄素衍生物的方法, 其特征在于, 所述PEG化姜 黄素衍生物的合成路线为: 其中, 步骤1)聚乙二醇单甲醚与三苯基膦, 四溴化碳反应得到聚乙二醇单甲醚溴; 步骤 2)聚乙二。
4、醇单甲醚溴与姜黄素在碳酸钾的作用下得到PEG化的姜黄素。 5.根据权利要求4所述的一种PEG化姜黄素衍生物的制备方法, 其特征在于, 所述步骤 1)是以二氯甲烷为溶剂的条件下于0-25的反应温度, 8-12h的反应时间下进行的。 6.根据权利要求4所述的一种PEG化姜黄素衍生物, 其特征在于, 所述步骤2)是以N,N- 二甲基甲酰胺为溶剂, 碳酸钾为碱的条件下, 于0-35的反应温度, 12-24h的反应时间下进 行的。 7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种PEG化姜黄素衍生物, 其特征在于, 所述 PEG化姜黄素衍生物用于制备抗肿瘤药物的应用。 权利要求书 1/1 页 2 CN 。
5、108129653 A 2 一种PEG化姜黄素衍生物及其在抗肿瘤药物中的应用 技术领域 0001 本发明涉及医药合成领域, 具体涉及一种PEG化姜黄素衍生物及其制备方法及其 在制备抗肿瘤药物中的应用。 背景技术 0002 姜黄素是一种从姜黄根茎中提取得到的黄色色素, 为一种多酚类衍生物, 为姜科 植物姜黄块根中的主要活性成分, 具有抗炎、 抗氧化、 抗诱变、 抗衰老、 抗HIV病毒、 降血脂、 抗动脉粥样硬化、 药物增敏及抗肿瘤等多种药理活性; 对心血管疾病、 神经性病变及癌症等 疾病具有一定的预防和治疗作用。 许多细胞实验和动物实验已证明, 姜黄素具有确切的抗 肿瘤活性, 其抗癌谱广, 毒副。
6、作用小, 价格低廉。 但姜黄素水溶性较差, 对光、 热、 铁离子敏 感, 耐光性、 耐热性、 耐铁离子性较差, 在体内代谢速度较快, 血药浓度较低, 胃肠道吸收差, 因而生物利用度低。 0003 聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)是由环氧乙烷与水或乙二醇逐步发生加成 聚合而得到的一类分子量较低的水溶性聚醚。 小分子量的低聚聚乙二醇为无色、 无臭有吸 湿性的粘稠液体, 分子中既有醚链, 又有羟基, 故具有独特的溶解性能, 生物相容性好, 在医 药、 材料和工程等领域具有很重要的应用前景。 本实验利用PEG无毒、 易于结合的特性, 把 PEG与姜黄素连接起来。 PEG负载。
7、的姜黄素的前药不仅具有良好的水溶性, 最重要的特征在 于它大大延长了药物的半衰期, 使其在血浆中的存在时间显著增加, 从而提高疗效。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种PEG化姜黄素衍生物及其制备方法及其在抗肿瘤药物 方面的应用, 该PEG化姜黄素衍生物在体内循环半衰期长, 且经过PEG修饰的姜黄素水溶性 好。 0005 一种PEG化姜黄素衍生物, 其结构式为: 其中, R1, R2彼此独立地选自聚乙二醇和氢; 其 中, PEG的分子式为:n为20-48的整数, A为氨基, 羧基, 甲氧基, 卤素, 巯基 中的一种。 0006 进一步的, 所述PEG化姜黄素衍生物具有以下结构: 其中。
8、, n为20-48的整数, A为氨基, 羧基, 甲氧基, 卤素, 巯基活性官能团中的一种。 说明书 1/5 页 3 CN 108129653 A 3 0007 进一步的, 所述A为甲氧基, 所述n为24。 0008 进一步的, 其合成路线为: 其中, 步骤1)聚乙二醇单甲醚与三苯基膦, 四溴化碳反应得到聚乙二醇单甲醚溴; 步骤 2)聚乙二醇单甲醚溴与姜黄素在碳酸钾的作用下得到PEG化的姜黄素。 0009 进一步的, 所述步骤1)是以二氯甲烷为溶剂的条件下于0-25的反应温度, 8-12h 的反应时间下进行的。 0010 进一步的, 所述步骤2)是以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂, 碳酸钾为碱的条件。
9、下, 于0- 35的反应温度, 12-24h的反应时间下进行的。 0011 进一步的, 所述PEG化姜黄素衍生物用于制备抗肿瘤药物的应用。 0012 本发明具有以下有益效果: 1.PEG修饰后的姜黄素, 其药物水溶性增强, 半衰期延长, 降低了药物的毒副作用, 并同 时增加了药物活性; 2.PEG修饰后的姜黄素半衰期延长, 具有良好的缓释效果。 具体实施方式 0013 下面结合实施例描述本发明的结合物及其制备方法, 它不限制本发明, 本发明的 范围由权利要求限定。 0014 实施例1: mPEG24-姜黄素的制备 (1)mPEG24-Br的制备 将10mmol mPEG24-OH溶于300ml。
10、二氯甲烷中, 在0下, 加入11mmol的三苯基膦, 11mmol 的四溴化碳, 然后25搅拌10h。 反应完毕, 旋干溶液, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到 9mmol mPEG24-Br。 收率: 90。 核磁数据如下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 3.848(t, J4.0Hz, 2H); 3.5793.540(m, 92H); 3.490(t, J4.0Hz, 2H); 3.265(s, 3H); (2)mPEG24-姜黄素的制备 将10mmol mPEG24-OH溶于200ml N,N-二甲基甲酰胺中, 加入10mmol的姜黄素, 然后加 入15mmol的碳。
11、酸钾, 25下搅拌12h。 反应完毕, 反应液倒入1L水中, 二氯甲烷萃取3次, 旋 干, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到9.3mmolmPEG24-姜黄素。 收率: 93。 核磁数据如下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 7.546(s, 2H); 6.6926.670(m, 6H); 6.644(d, J4.0Hz, 2H); 6.567(d, J4.4Hz, 2H); 4.591(t, J4.8Hz, 1H); 4.112(t, J4.8Hz, 2H); 3.848(t, J 4.0Hz, 2H); 3.735(s, 6H); 3.5793.540(m, 92H);。
12、 3.265(s, 3H)。 0015 实施例2: mPEG36-姜黄素的制备 (1)mPEG36-Br的制备 将10mmol mPEG36-OH溶于300ml二氯甲烷中, 在0下, 加入11mmol的三苯基膦, 11mmol 说明书 2/5 页 4 CN 108129653 A 4 的四溴化碳, 然后25搅拌10h。 反应完毕, 旋干溶液, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到 9.4mmol mPEG36-Br。 收率: 94。 核磁数据如下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 3.849(t, J 4.0Hz, 2H); 3.5793.546(m, 140H); 3.492。
13、(t, J4.0Hz, 2H); 3.255(s, 3H); (2)mPEG36-姜黄素的制备 将10mmol mPEG36-OH溶于200ml N,N-二甲基甲酰胺中, 加入10mmol的姜黄素, 然后加 入15mmol的碳酸钾, 25下搅拌12h。 反应完毕, 反应液倒入1L水中, 二氯甲烷萃取3次, 旋 干, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到9.34mmolmPEG36-姜黄素。 收率: 93.4。 核磁数据如 下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 7.545(s, 2H); 6.6956.671(m, 6H); 6.645(d, J4.0Hz, 2H); 6.563。
14、(d, J4.4Hz, 2H); 4.590(t, J4.8Hz, 1H); 4.113(t, J4.8Hz, 2H); 3.852(t, J 4.0Hz, 2H); 3.745(s, 6H); 3.5773.541(m, 140H); 3.263(s, 3H)。 0016 实施例3: mPEG48-姜黄素的制备 (1)mPEG48-Br的制备 将10mmol mPEG48-OH溶于300ml二氯甲烷中, 在0下, 加入11mmol的三苯基膦, 11mmol 的四溴化碳, 然后25搅拌10h。 反应完毕, 旋干溶液, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到 9.5mmol mPEG48-Br。 。
15、收率: 95。 核磁数据如下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 3.59(t, J 4.0Hz, 2H); 3.5743.540(m, 188H); 3.493(t, J4.0Hz, 2H); 3.245(s, 3H); (2)mPEG48-姜黄素的制备 将10mmol mPEG48-OH溶于200ml N,N-二甲基甲酰胺中, 加入10mmol的姜黄素, 然后加 入15mmol的碳酸钾, 25下搅拌12h。 反应完毕, 反应液倒入1L水中, 二氯甲烷萃取3次, 旋 干, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到9.53mmolmPEG48-姜黄素。 收率: 95.3。 核磁数据如。
16、 下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 7.546(s, 2H); 6.6926.672(m, 6H); 6.646(d, J4.0Hz, 2H); 6.569(d, J4.4Hz, 2H); 4.591(t, J4.8Hz, 1H); 4.112(t, J4.8Hz, 2H); 3.848(t, J 4.0Hz, 2H); 3.732(s, 6H); 3.5793.540(m, 188H); 3.247(s, 3H)。 0017 实施例4: mPEG24-姜黄素-mPEG24的制备 (1)mPEG24-Br的制备 将10mmol mPEG24-OH溶于300ml二氯甲烷中, 。
17、在0下, 加入11mmol的三苯基膦, 11mmol 的四溴化碳, 然后25搅拌10h。 反应完毕, 旋干溶液, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到 9mmol mPEG24-Br。 收率: 90。 核磁数据如下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 3.848(t, J4.0Hz, 2H); 3.5793.540(m, 92H); 3.490(t, J4.0Hz, 2H); 3.265(s, 3H); (2)mPEG24-姜黄素-mPEG24的制备 将10mmol mPEG24-OH溶于200ml N,N-二甲基甲酰胺中, 加入10mmol的姜黄素, 然后加 入15mmol的碳。
18、酸钾, 25下搅拌12h。 反应完毕, 反应液倒入1L水中, 二氯甲烷萃取3次, 旋 干, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到9.32mmolmPEG24-姜黄素。 收率: 93.2。 核磁数据如 下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 7.546(s, 2H); 6.6926.670(m, 6H); 6.644(d, J4.0Hz, 2H); 6.567(d, J4.4Hz, 2H); 4.591(t, J4.8Hz, 1H); 4.112(t, J4.8Hz, 4H); 3.848(t, J 4.0Hz, 4H); 3.735(s, 6H); 3.5793.540(m, 1。
19、84H); 3.265(s, 3H)。 0018 实施例5: mPEG36-姜黄素-mPEG36的制备 (1)mPEG36-Br的制备 将10mmol mPEG36-OH溶于300ml二氯甲烷中, 在0下, 加入11mmol的三苯基膦, 11mmol 说明书 3/5 页 5 CN 108129653 A 5 的四溴化碳, 然后25搅拌10h。 反应完毕, 旋干溶液, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到 9.34mmol mPEG36-姜黄素。 收率: 93.4。 核磁数据如下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 3.849(t, J4.0Hz, 2H); 3.5793.546(。
20、m, 140H); 3.492(t, J4.0Hz, 2H); 3.255(s, 3H); (2)mPEG36-姜黄素-mPEG36的制备 将10mmol mPEG36-OH溶于200ml N,N-二甲基甲酰胺中, 加入10mmol的姜黄素, 然后加 入15mmol的碳酸钾, 25下搅拌12h。 反应完毕, 反应液倒入1L水中, 二氯甲烷萃取3次, 旋 干, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到9.3mmolmPEG36-姜黄素。 收率: 93。 核磁数据如下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 7.550(s, 2H); 6.6916.673(m, 6H); 6.644(d, 。
21、J4.0Hz, 2H); 6.557(d, J4.4Hz, 2H); 4.591(t, J4.8Hz, 1H); 4.110(t, J4.8Hz, 4H); 3.850(t, J 4.0Hz, 4H); 3.735(s, 6H); 3.5773.542(m, 280H); 3.265(s, 3H)。 0019 实施例6: mPEG48-姜黄素-mPEG48的制备 (1)mPEG48-Br的制备 将10mmol mPEG48-OH溶于300ml二氯甲烷中, 在0下, 加入11mmol的三苯基膦, 11mmol 的四溴化碳, 然后25搅拌10h。 反应完毕, 旋干溶液, 得到粗品。 粗品用层析柱纯。
22、化, 得到 9.5mmol mPEG48-Br。 收率: 95。 核磁数据如下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 3.59(t, J 4.0Hz, 2H); 3.5743.540(m, 188H); 3.493(t, J4.0Hz, 2H); 3.245(s, 3H); (2)mPEG48-姜黄素-mPEG48的制备 将10mmol mPEG48-OH溶于200ml N,N-二甲基甲酰胺中, 加入10mmol的姜黄素, 然后加 入15mmol的碳酸钾, 25下搅拌12h。 反应完毕, 反应液倒入1L水中, 二氯甲烷萃取3次, 旋 干, 得到粗品。 粗品用层析柱纯化, 得到9.6。
23、mmolmPEG48-姜黄素。 收率: 96。 核磁数据如下: 1HNMR(400MHz, CDCl3): : 7.551(s, 2H); 6.6906.671(m, 6H); 6.645(d, J4.0Hz, 2H); 6.568(d, J4.4Hz, 2H); 4.587(t, J4.8Hz, 1H); 4.112(t, J4.8Hz, 4H); 3.848(t, J 4.0Hz, 4H); 3.730(s, 6H); 3.5793.540(m, 376H); 3.240(s, 3H)。 0020 实施例7: 姜黄素对小鼠肉瘤S180瘤重的影响实验 小鼠肉瘤模型的建立 取小鼠肉瘤S180细。
24、胞腹腔内接种8天的种鼠, 无菌条件下用5ml注射器抽吸出1ml乳白 色、 较粘稠的腹水, 先用0.4苔盼蓝染色, 计活细胞率90, 再用白细胞稀释液计数瘤细 胞数, 然后以灭菌生理盐水稀释调整肿瘤细胞浓度为2*106/ml, 接种小鼠皮下, 每只0.l ml。 0021 接种96h后取瘤体大小相近的小鼠随机分成8组: 生理盐水对照组、 姜黄素腹腔注 射组和3种PEG化姜黄素衍生物腹腔注射组, 每组10只, 各种药物用生理盐水配制成含姜黄 素2mg/ml的溶液, 每天给药一次, 第15天脱颈椎法处死全部小鼠, 完整剥取瘤块, 电子天平 (精度为0.0019)称重, 计算抑瘤率。 组别动物数肿瘤重。
25、抑瘤率 生理盐水对照组101.350.20 姜黄素腹腔注射组100.850.1837.04 mPEG24-姜黄素腹腔注射组100.680.2249.6 说明书 4/5 页 6 CN 108129653 A 6 mPEG36-姜黄素腹腔注射组100.650.2151.5 mPEG48-姜黄素腹腔注射组100.580.1756.7 mPEG24-姜黄素-mPEG24腹腔注射组100.600.1855.3 mPEG36-姜黄素-mPEG36腹腔注射组100.540.1660.2 mPEG48-姜黄素-mPEG48腹腔注射组100.500.1563.3 0022 由表可见, 各用药组的移植性肿瘤重量明显低于对照组。 姜黄素腹腔注射组的抑 瘤率为37.04。 PEG化姜黄素具有明显的抑瘤活性, 且其活性要高于姜黄素对照组。 而且, 抑瘤活性随PEG分子量的增大而进一步地加强。 故PEG化姜黄素具有较好的抗肿瘤作用。 说明书 5/5 页 7 CN 108129653 A 7 。