用于與放射結合使用的放射增敏劑化合物的制作方法
【專利說明】用于與放射結合使用的放射增敏劑化合物
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2012年12月20日提交的美國臨時專利申請號61/797, 983的優先權 權益，所述臨時專利的全部內容通過引用合并于此。
【背景技術】
[0003] 癌癥是遍及全球的一個主要健康問題。目前的治療通常設及手術、放射療法（放 療）、化療或運些方法的組合，其中每一種都有局限性。仍需要新的和改進的癌癥療法，包括 組合療法。
[0004] 據估計，大約有=分之二的癌癥患者接受放療，放療設及應用電離福射作為治療 的一部分來控制或殺傷惡性細胞。電離福射用于使暴露組織的DNA損傷而導致細胞死亡。 放療可治療許多類型的癌癥。它也可用作輔助療法的一部分，用W防止腫瘤在手術摘除后 復發。放療可與化療協同并且在化療之前、化療期間和化療之后用于易感染癌癥。許多常見 的癌癥類型均能W-些方式用放射療法進行治療。確切的治療意向將取決于腫瘤的類型、 部位、階段和患者的健康狀況。放療也被應用于非惡性病況，例如治療=叉神經痛、聽神經 瘤、重度甲狀腺眼病、翼狀誘肉、色素沉著絨毛結節性滑膜炎W及預防癒痕瘡落生長、血管 再狹窄和異位骨化。
[0005] 通過與細胞組分（主要是DNA)的直接和間接相互作用使活細胞暴露于電離福射 而造成生物損傷。放射的直接作用（例如在DNA中儲蓄的直接能量）僅占儲蓄至生物系統 中的能量的一小部分。細胞含有70%至80%的水。已知通過水的福解產生的自由基對生 物損傷的貢獻遠超過電離福射的直接作用多個數量級。
[0006] 不同的癌癥對放療的響應不同。癌癥對放射的響應由其放射敏感性來描述。高度 放射敏感的癌細胞可被中等放射劑量迅速殺傷。運些包括白血病、大多數淋己瘤和生殖細 胞腫瘤。大多數上皮癌僅為中度放射敏感的，并且需要明顯更高的放射劑量（60-70Gy)方 能實現根治。一些類型的癌癥（例如腎細胞癌和黑色素瘤）是高度耐放射的并且無法通過 在臨床實踐中安全的放射劑量治愈。腫瘤對放療的響應還與它的尺寸和狀況有關。出于復 雜的原因，很大的腫瘤對放射的響應不及較小的腫瘤或微觀疾病。一種提高癌癥的放射敏 感性的技術是通過在放療過程期間給予放射增敏藥物（所謂的"放射增敏劑"）。
[0007] 放療本身是無痛的，但它會引起嚴重的副作用。特別高的劑量會引起不同的副作 用，包括在治療后數月內發生的急性副作用、在治療后數年內的長期副作用W及再治療后 的累加副作用。副作用的性質、嚴重程度和持續時間取決于接受放射的器官、治療本身（放 射的類型、劑量、分次、同步化療）W及患者。急性副作用包括疲勞和皮膚刺激、惡屯、和嘔 吐、上皮表面損傷、口腔、咽喉和胃生瘡瘍、腸道不適、腫脹（水腫）和不育。在臨床腫瘤學 中，已試圖使用低放射劑量W減少毒副作用，例如，通過使用放射增敏劑來增強治療功效。
[0008] 順銷（順式-Pt(畑3)2〇2)是一種銷類抗腫瘤藥物并且是最廣泛使用的癌癥 治療藥物之一。順銷也已被用作放射增敏劑W增強放療期間癌癥的放射敏感性[Rose 等，1999]。盡管它被廣泛使用，但順銷有兩個主要缺點：嚴重的毒副作用W及固有耐 藥和獲得性耐藥。運些缺點甚至導致終止重金屬Pt類抗癌藥物的臨床應用的呼聲 [Reese, 199引。仍需要鑒定毒性較低的類似物W及開發減少順銷毒性并防止或克服耐藥性 的組合療法（包括化放療）。
[0009] 盡管已經將多種化療劑與放療組合，但幾乎全部都是有毒的。化療劑通常引起明 顯的并且通常是危險的副作用。與化療劑相關的副作用通常是確定藥劑的劑量限制性毒性 值LT)的主要因素。
[0010] 標題為CombinationTherapyforCancerComprising曰Pl曰tinum-B曰sed AntineoplasticAgentandaBiocompatibleElectronDonor的W0/2011/026219(頒予 本發明人）公開了一種增強順銷抗癌功效的順銷與供電子劑的組合化療（另見，Lu,2011)。
【發明內容】
[0011] 大體上，本公開內容設及可用于與放射療法組合使用（例如）W增強放療的非銷 類放射增敏劑化合物。
[0012] 因此，本公開內容還設及用于癌癥和其它可由放射療法治療的病癥的組合療法。 本文還公開了與所述化合物有關的組合物、劑型、方法、用途、商業包裝和試劑盒。
[0013] 在一個方面，提供了一種用于與放射組合的放射增敏劑化合物，其具有通式I:
[0014] Cl)
[0015]其中A表示芳族核屯、；Ra和Rb中至少一個為如本文所定義的電子轉移促進基團 (promoter);并且至少一個R。為如本文所定義的離去基團。
[0016] 在一個方面，用于與電離福射組合使用的生物相容性放射增敏劑化合物具有通式 I:
[0017] (I)
[0018] 其中A為含有0至2個選自由N、0和S組成的組中的環雜原子的5元或6元芳基 或雜芳基環，其余環原子為碳；Ra和Rb獨立地為H、0H、烷基、烷氧基、締基、烘基、環烷基、環 締基、環烘基、芳基、雜環基、雜芳基或電子轉移促進基團，其中Ra和Rb中至少一個為電子轉 移促進基團；r在每次出現時獨立地為H、0H、烷基、烷氧基、締基、烘基、環烷基、環締基、環 烘基、芳基、雜環基、雜芳基或離去基團，或兩個相鄰的r基團連同其所連接的環原子一起 形成5元或6元飽和、部分飽和或不飽和環，所述環含有0至2個選自由N、0和S組成的組 中的環雜原子并且可W可選地用1至4個Rd取代；其中至少一個RE為離去基團；Rd獨立地 為0H、烷基、烷氧基、締基、烘基、環烷基、環締基、環烘基、芳基、雜環基或雜芳基；并且n= 1 至4,其中所述烷基、烷氧基、締基、烘基、環烷基、環締基、環烘基、芳基、雜環基和雜芳基部 分各自可選地被取代；或其藥學上可接受的鹽。
[0019] 在另一個方面，提供了一種具有通式II的放射增敏劑化合物：
[0020] (II)
[0021] 其中：X和Y獨立地為C-R3或N;R3為H、0H、面素、烷基、烷氧基、締基、烘基、環燒 基、環締基、環烘基、芳基、雜環基或雜芳基；Ra和Rb獨立地為H、0H、烷基、烷氧基、締基、烘 基、環烷基、環締基、環烘基、芳基、雜環基、雜芳基或電子轉移促進基團，其中Ra和Rb中至少 一個為電子轉移促進基團；Ri和R2獨立地為H、0H、烷基、烷氧基、締基、烘基、環烷基、環締 基、環烘基、芳基、雜環基、雜芳基或離去基團；其中Ri和R2中至少一個為離去基團，其中所 述烷基、烷氧基、締基、烘基、環烷基、環締基、環烘基、芳基、雜環基和雜芳基部分各自可選 地被取代；或其藥學上可接受的鹽。
[0022] 在另一個方面，提供了一種具有通式III的化合物，
[0023] 班I)
[0024] 其中X和Y獨立地為C-R3或N;R3為H、0H、面素、烷基、烷氧基、締基、烘基、環烷基、 環締基、環烘基、芳基、雜環基或雜芳基；Ri和R2獨立地為H、0H、烷基、烷氧基、締基、烘基、 環烷基、環締基、環烘基、芳基、雜環基、雜芳基或離去基團；其中Ri和R2中至少一個為離去 基團，其中所述烷基、烷氧基、締基、烘基、環烷基、環締基、環烘基、芳基、雜環基和雜芳基部 分各自可選地被取代；或其藥學上可接受的鹽。
[0025] 在式I或II的一些實施方式中，Ra和Rb各自為電子轉移促進基團。在本文所述的 一些實施方式中，電子轉移促進基團選自由-畑2、-NHR、-NRz、-0H、-NHCOCH3、-NHC0R、-0(? 和-OR組成的組中。在一些實施方式中，電子轉移促進基團為-畑2、-NHR或-NR2。在一些 實施方式中，R為取代或未取代的烷基。在一些實施方式中，Ra和Rb各自為電子轉移促進 基團。在一些實施方式中，Ra和Rb處于相鄰的環碳原子上。在一些實施方式中，電子轉移 促進基團為-畑2。
[0026] 在一些實施方式中，離去基團為面素。在一些實施方式中，面素為C1、化或I。在 式I的一些實施方式中，環A上的兩個r基團為選自由C1、化和I組成的組中的面素。
[0027] 在式I的一些實施方式中，環A為6元芳基或雜芳基環，例如，苯、化晚或化嗦。在 一些實施方式中，環A為苯。
[002引在式I的一些實施方式中，環A為苯、化晚或化嗦；Ra和Rb各自為畑2;環A上的兩 個r取代基為面素，其各自在環A上位于Ra和Rb的間位；并且任何其余RE基團皆如本文 所定義。在一些實施方式中，環A為苯，并且在另一些實施方式中，環A上的其余碳為未取 代的碳。在一些實施方式中，環A為化晚，并且在其它實施方式中，環A上的其余碳是未取 代的。在一些實施方式中，環A為化嗦。
[002引在式II或III的一些實施方式中，R嘴R2均為離去基團，例如面素。在一些實施 方式中，各面素選自由C1、化和I組成的組中。
[0030] 在式II或III的一些實施方式中，X和Y為C-R3。在式II或III的一些實施方式 中，X為C-R3并且Y為N。在一些實施方式中，R3為H、0H、面素、烷基、烷氧基、締基、烘基、 環烷基、環締基、環烘基、芳基、雜環基或雜芳基。在一些實施方式中，其中環碳是未取代的， R為H。在式II或III的一些實施方式中，X和Y各自為N。
[0031] 在一些實施方式中，放射增敏劑化合物為選自由W下的化合物組成的組中：
[0032]
[0033] 在一些實施方式中，本文公開的放射增敏劑化合物具有大于OeV的電子親和力。 在一些實施方式中，本文公開的放射增敏劑化合物具有介于約+0.OeV至巧eV之間的電子 親和力。在一些實施方式中，本文公開的放射增敏劑化合物具有介于約+0. 5eV與約+2. 5eV 之間的電子親和力。
[0034] 在另一個方面，提供如本文所定義的放射增敏劑化合物用于增強放射療法在接受 所述放射療法的受試者中的效果。在一些實施方式中，受試者接受放射療法作為癌癥治療 方法。
[0035] 在另一個方面，提供如本文所定義的放射增敏劑化合物W用于治療接受放射療法 的受試者的癌癥。
[0036] 在另一個方面，提供如本文所定義的放射增敏劑化合物W用于與放射療法組合治 療癌癥。
[0037] 在另一個方面，提供如本文所定義的放射增敏劑化合物W用于制造用來治療接受 放射療法的受試者的癌癥的藥劑。
[0038] 在另一個方面，提供如本文所定義的放射增敏劑化合物用于制造用來與放射療法 組合治療癌癥的藥劑。
[0039] 在另一個方面，提供了如本文所定義的放射增敏劑化合物在接受所述放射療法的 受試者中增強放射療法的用途。
[0040] 在另一個方面，提供了如本文所定義的放射增敏劑化合物在治療接受放射療法的 受試者的癌癥中的用途。
[0041] 在另一個方面，提供了如本文所定義的放射增敏劑化合物在制造用來治療接受放 射療法的受試者的癌癥的藥劑中的用途。
[0042] 在另一個方面，提供了用于與電離福射組合治療癌癥的藥物組合物，包含：有效量 的如本文所定義的放射增敏劑化合物；和藥學上可接受的載體或稀釋劑。
[0043] 在另一個方面，提供了用于癌癥的組合療法，其包括如本文所定義的放射增敏劑 化合物和電離福射。
[0044] 在另一個方面，提供了在有需要的受試者中增強放療的方法，其包括：將有效量的 如本文所定義的放射增敏劑化合物與有效量的電離福射組合施用至所述受試者。
[0045] 在另一個方面，提供了在癌細胞中提供抗癌作用的方法，其包括：a)對所述癌細 胞施用有效量的如本文所定義的放射增敏劑化合物；和b)對所述癌細胞施用有效量的電 離福射，其中a)和b)依次施用或同時施用，從而提供所述抗癌作用。在一些實施方式中， 抗癌作用為殺傷癌細胞。在一些實施方式中，癌細胞為腫瘤細胞。
[0046] 在另一個方面，提供了治療有需要的受試者的癌癥的方法，其包括：a)對所述受 試者施用有效量的如本文所定義的放射增敏劑化合物；和b)對所述受試者施用有效量的 電離福射，其中a)和b)被依次施用或同時施用。在一些實施方式中，在施用電離福射之前、 期間或之后施用所述化合物。
[0047] 在另一方面，提供了一種治療有需要的受試者的癌癥的方法，其包括在有效量的 電離福射之前或同時對所述受試者施用治療有效量的如本文所定義的放射增敏劑化合物。
[0048] 在另一個方面，提供了商業包裝或試劑盒，所述商業包裝或試劑盒包括如本文所 定義的放射增敏劑化合物；和關于與電離福射組合使用的說明書。
[0049] 在結合附圖閱讀W下對具體實施例的描述后，本公開內容的其它方面和特征將對 本領域普通技術人員變得顯而易見。
【附圖說明】
[0050] 現將參照附圖僅W舉例方式來描述本公開內容的實施方式。
[0051] 圖I. 12種示例性放射增敏劑化合物的分子結構：A: (4, 5-)二氯-(1，2-)二氨 基-苯（4, 5-二氯-1, 2-苯二胺）；B: (4, 5-)二漠-(1, 2-)二氨基-苯（4, 5-二漠-1, 2-苯 二胺）；C: (4, 5-)二艦-(1, 2-)二氨基-苯（4, 5-二艦-1, 2-苯二胺）；D:漠-(1, 2-)二氨 基-苯；E:氯-(1, 2-)二氨基-苯；F:艦-(1, 2-)二氨基-苯；G: (4, 5-)二氯-(1, 2-)二氨 基-化嗦；H: (4, 5-)二漠-(1，2-)二氨基-化嗦；I: (4, 5-)二艦-(1，2-)二氨基-化嗦； J:漠-(1, 2-)二氨基-化嗦；K:氯-(1, 2-)二氨基-化嗦；L:艦-(1, 2-)二氨基-[I比嗦。
[0052] 圖2示出了通過fs-T化S測量觀察到的預水化電子)與示例性放射增敏劑 (化合物D)的DET反應。結果顯示在fs-T化S中在322皿下累送并在333皿下探測的由e 預與化合物D或艦喀晚（I加）的DET反應（e預+〇/1加一D*八加* 一自由基形成）產生 的飛秒瞬態吸收動態軌跡D*八加*，顯示化合物D的DET反應效率比I加要高得多。此處 e利用累浦脈沖對水的雙光子UV激發來產生。探針脈沖用于監測D*八加*的形成和離 解。
[0053] 圖3說明了在純水中W及加有200yM化合物B時電離福射誘導的質粒DNA損 傷。通過瓊脂糖凝膠電泳來測量損傷。采用不同持續時間的微小電子源，在純水中W及加 有200yM化合物B時電離福射誘導的質粒DNA損傷的瓊脂糖凝膠電泳圖像，所述微小電子 源通過W指示功率對溶液中的水進行雙光子UV激發來產生。SC-超螺旋（未損傷的DNA); SSB-單鏈斷裂；和DSB-雙鏈斷裂。可看到，化合物B誘導DSB的顯著增強。
[0054] 圖4說明了在純水中W及加有200yM的化合物B時電離福射誘導的質粒DNA損 傷。通過瓊脂糖凝膠密度圖來分析損傷。在雙光子UV電離福射30分鐘后，在純水中W及 加有200yM化合物B時質粒DNA的瓊脂糖凝膠密度圖（參見圖3)。結果顯示，化合物B誘 導DSB的顯著增強。
[00巧]圖5說明了在經不同濃度的順銷處理72小時后，人正常細胞（GM05757)的細胞存 活率。通過MTT測定來測量96孔板中細胞的活力。該結果證實，在無電離福射的情況下， 順銷本身具有高毒性。
[0056] 圖6說明了在經不同濃度的化合物A處理72小時后，人正常細胞（GM05757)的細 胞存活率。通過MT測定來測量96孔板中細胞的活力。該結果顯示，在無電離福射的情況 下，化合物A本身高達200yM時顯示很小的毒性。
[0057] 圖7說明了在經不同濃度的化合物B處理72小時后，人正常細胞（GM05757)的細 胞存活率。通過MT測定來測量96孔板中細胞的活力。該結果顯示，在無電離福射的情況 下，化合物B本身高達200yM時顯示很小的毒性。
[0058] 圖8說明了在經不同濃度的化合物C處理72小時后，人正常細胞（GM05757)的細 胞存活率。通過MT測定來測量96孔板中細胞的活力。該結果顯示，在無電離福射的情況 下，化合物C本身高達200yM時顯示很小的毒性。
[0059] 圖9說明了在經不同濃度的化合物D處理72小時后，人正常細胞（GM05757)的細 胞存活率。通過MT測定來測量96孔板中細胞的活力。該結果顯示，在無電離福射的情況 下，化合物D本身高達200yM時顯示很小的毒性。
[0060] 圖10說明了在經不同濃度的順銷處理12小時，接著經0至IOGy22化eVX-射線 照射后，人正常細胞（GM05757)的細胞存活率。在照射后12天，通過MT測定來測量96孔 板中細胞的活力。該結果證實，盡管順銷作為化療藥物具有高毒性，但它基本上不會誘導放 射毒性。因此，順銷已在臨床中被用作放射增敏劑。
[006。圖11說明了在經不同濃度的化合物A處理12小時，接著經0至IOGy22化eVX-射 線照射后，人正常細胞（GM05757)的細胞存活率。照射后12天，通過MT測定來測量96孔 板中細胞的活力。該結果顯示，細胞活力不依賴于放射劑量，表明化合物A不會誘導放射毒 性。
[006引圖12說明了在經不同濃度的化合物B處理12小時，接著經0至IOGy22化eVX-射 線照射后，人正常細胞（GM05757)的細胞存活率。照射后12天，通過MT測定來測量96孔 板中細胞的活力。該結果顯示，細胞活力不依賴于放射劑量，表明化合物B不會誘導放射毒 性。
[006引圖13說明了在經不同濃度的化合物D處理12小時，接著經0至IOGy22化eVX-射 線照射后，人正常細胞（GM05757)的細胞存活率。照射后12天，通過MT測定來測量96孔 板中細胞的活力。該結果顯示，細胞活力不依賴于放射劑量，表明化合物D不會誘導放射毒 性。
[0064] 圖14說明了在經不同濃度的化合物A處理12小時，接著經0至IOGy 22化eVX-射 線照射后，人宮頸癌化eLa)細胞的細胞存活率。照射后6天，通過MT測定來測量96孔板 中細胞的活力。觀察到化合物A顯著增強癌細胞對X-射線的放射敏感性。
[006引圖15說明了在經不同濃度的化合物A處理12小時，接著經0至IOGy 22化eVX-射 線照射后，耐順銷人卵巢癌（HTB-161)細胞的細胞存活率。照射后6天，通過MT測定來測 量96孔板中細胞的活力。觀察到化合物A顯著增強耐順銷癌細胞對X-射線的放射敏感性。 [006引圖16說明了在經不同濃度的化合物B處理12小時，接著經0至IOGy 22化eVX-射 線照射后，人宮頸癌（ME-180)細胞的細胞存活率。照射后6天，通過MT測定來測量96孔 板中細胞的活力。觀察到化合物B顯著增強癌細胞對X-射線的放射敏感性。
[0067] 圖17說明了在經不同濃度的化合物B處理12小時