铂类抗肿瘤药物甲啶铂的水合反应研究

２０１４年８月　第３５卷第３期　贵金属　Ｐｒｅｃｉｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ　Ａｕｇ．２０１４　Ｖ＿０１．３５．Ｎｏ．３　铂类抗肿瘤药物甲啶铂的水合反应研究　陈宏　一，栾春芳　，丛艳伟　，张琪　，普绍平　（１．昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明６５０１０６；　２．昆明贵研药业有限公司云南省铂族金属抗肿瘤药物工程技术研究中心，昆明６５０１０６）　摘要：采用高效液相色谱研究了抗肿瘤药物甲啶铂的水合反应，以及甲啶铂在０．９％ＮａＣ１溶液中　的稳定性。结果表明，甲啶铂的水合反应遵循一级反应动力学规律，２０℃时反应速率常数为ｋ＝－０．０３０８６　ｌｒ　，半表期２２．５　ｈ，反应活化能Ｅ＝８０．６　ｋＪ／ｍｏｌ；在０．９％ＮａＣ１溶液中，甲啶铂的水合反应被抑制，　反应达到平衡后，甲啶铂的降解不超过４％。　关键词：药物化学；抗肿瘤药物；甲啶铂；水合反应；一级反应　中图分类号：Ｒ９７９．１，０６２７．８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４．０６７６（２０１４）０３．００１０—０４　Ｔｈｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ａｑｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ．ａ　Ｐｌａｔｉｎｕｍ－ｂａｓｅｄ　Ａｎｔｉ－ｔｕｍｏｒ　Ｄｒｕｇ　ＣＨＥＮ　Ｈｏｎｇ　一，ＬＵＡＮ　Ｃｈｕｎｆａｎｇ　，ＣＯＮＧ　Ｙａｎｗｅｉ　，ＺＨＡＮＧ　Ｑｉ　，ＰＵ　Ｓｈａｏｐｉｎｇ　（１．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆＰｌａｔｉｎｕｍ　Ｍｅｔａｌｓ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＰｒｅｃｉｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０１０６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｙｕｎｎａｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆＰｌａｔｉｎｕｍ－ｂａｓｅｄＡｎｔｉ—ｕｍｏｒ　ｔＤｒｕｇ，　Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｇｕｉｙａｎ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０　１０６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＨＰＬＣ　ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｈｅ　ｔａｑｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔ）ｒ　ｏｆ　ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ　ｉｎ　０．９％ＮａＣ１　ｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｈｅ　ａｑｕａｔｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ　ｆｏｌｌｏｗｅｄ　ｔｈｅ　ｌａｗ　ｏｆ　ｈｅ　ｔｉｆｒｓｔ—ｏｒｄｅｒ　ｒｅａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｒａｔｅ　ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｗａｓ　０　０３０８６　ｈ～，ｔｈｅ　ｈａｌｆ　ｌｉｆｅ　ｐｅｒｉｏｄ　ｗａｓ　２２．５　ｈ，ｔｈｅ　ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｗａｓ　８０．６　ｋＪ／ｍｏ１．Ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ　ｉｓ　ｓｔａｂｌｅ　ｉｎ　Ｏ．９％ＮａＣ１　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ　ｄｉｄ　ｎｏｔ　ｅｘｃｅｅｄ　４％ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｂａｌａｎｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｅｄｉｃｉｎａｌ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｐｌａｔｉｎｕｍ－ｂａｓｅｄ　ａｎｔｉ－ｔｕｍｏｒ　ｄｒｕｇ；ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ；ａｑｕａｔｉｏｎ；ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ—ｏｒｄｅｒ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　甲啶铂（Ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ，ＺＤ０４７３）是一个处于ＩＩ／ＩＩＩ期　临床研究阶段的新型铂类抗肿瘤药物【ｌ　Ｊ，配体中２一　甲基吡啶的引入使其具有空间位阻效应，产生一些　不同于顺铂的特性，如毒副作用主要表现为血液学　在生理盐水中的稳定性，有助于了解甲啶铂溶液的　特性，为制剂开发提供指导。　１　实验部分　１．１仪器与试剂　Ｗａｔｅｒｓ　１５２５高效液相色谱仪（美国Ｗａｔｅｒｓ），电　热恒温水浴箱（北京永光明医疗仪器有限公司），电　子天平（ＡＢ１３５．Ｓ，梅特勒一托利多）。甲啶铂（质量分　毒性，与顺铂交叉耐药小等【２　】。甲啶铂主要用于小　细胞肺癌、卵巢癌、前列腺癌和结肠直肠癌的治疗。　甲啶铂在水溶液中非常不稳定，易发生水合反　应而很快降解，研究甲啶铂水合反应以及其在生理　盐水中的稳定性可以为甲啶铂制剂的研制和临床用　药提供参考【４　】。本实验从动力学的角度研究了甲啶　铂的水合反应，提出了反应机理，并观察了甲啶铂　数＞９９％）由昆明贵研药业有限公司提供，其它试剂　均为分析纯，实验用水为纯化水。　收稿日期：２０１４．０２—２１　基金项目：云南省科技厅重点新产品开发计划“抗肿瘤化学Ｉ类新药甲啶铂注射液的ｌ｝缶床前预研究”（２０１３ＢＣ０１０）。　第一作者：陈宏，男，硕士研究生，研究方向：新型铂族金属抗肿瘤药物的研发和分析。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃ．ｈ０９２４＠１６３．ｃｏｒｎ　通讯作者：普绍平，男，博士，教授，研究方向：新型铂族金属抗肿瘤药物的研发。Ｅ．ｍａｉｌ：ｐｕｓｈａｏｐｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ　第３期　陈宏等：铂类抗肿瘤药物甲啶铂的水合反应研究　ｌ１　１．２高效液相色谱仪表征　１．２．１高效液相色谱条件　色谱柱为Ｃ１８（Ｗａｔｅｒｓ，２５０　ｍｍｘ４．６　ｍｌｎ，５岬１），　流动相为１５％乙腈水溶液（预先混合并超声脱气），　流速１．０　ｍＬ／ｍｉｎ等度洗脱，于２６７　ｎｌｌｌ处检测，柱　温３０℃，进样量２０　。　１．２．２起始浓度对甲啶铂水合反应的影响　精确配制１．３３ｘ１０一、２．６６ｘ１０一、５．３２ｘ１０ｑ　ｍｏｌ／Ｌ　３个浓度的甲啶铂水溶液，恒温２Ｏ℃，于ｏ￣２４ｈ内　每隔２　ｈ进样，用高效液相色谱测定甲啶铂浓度随　时间的变化情况。　１．２．３温度对甲啶铂水合反应的影响　以纯化水为溶剂，精确配制浓度为２．６６ｘ１０　ｍｏｌ／Ｌ的甲啶铂溶液共６份，分别置于２Ｏ、２５、３０、　３５、４Ｏ和４５℃的电热恒温水浴锅内，于０￣４ｈ内每　隔１　ｈ进样，用高效液相色谱测定甲啶铂浓度随时　间的变化情况。　１．２．４甲啶铂在０．９％ＮａＣｌ溶液中的稳定性　以０．９％ＮａＣ１溶液作溶剂，精确配制１．３３ｘ　１０一、　２．６６ｘ１０　、５．３２￣１０　ｍｏｌ／Ｌ三个浓度的甲啶铂水溶　液，恒温２Ｏ℃，分别于０、３０、６０、９０　ｍｉｎ以及２、　３、４、５、６和２４ｈ进样，用高效液相色谱测定甲啶　铂浓度随时间的变化情况。　２　结果与讨论　２．１起始浓度对甲啶铂水合反应的影响　图１显示了２０＂Ｃ条件下，起始浓度为１．３３￣１０一、　２．６６ｘ　１０　、５．３２ｘ　１０　ｍｏｌ／Ｌ的甲啶铂水溶液浓度随　时间的变化关系。　Ｔｉｍｅ，ｈ　图１　２０℃时甲啶铂水溶液浓度与时间的关系　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ａｔ　２０℃　甲啶铂浓度与时间呈线性相关　＞Ｏ．９９），对应　的斜率依次为一０．０３　１、一０．０６２和一０．１２３　ｍｏｌ／（Ｌ・ｈ）。　说明随着时间增加，溶液中甲啶铂的含量逐渐减少，　在２２ｈ左右含量均减少５０％，２４ｈ后含量低于４５％；　由斜率与起始浓度的关系可以看出，随着起始浓度　的成倍增加，甲啶铂降解速率也在成倍增加，说明　甲啶铂的水合反应降解速率与起始浓度线性相关。　２．２温度对甲啶铂水合反应的影响　起始浓度２．６６ｘ１０一ｍｏｌ／Ｌ，温度分别为２０、２５、　３Ｏ、３５、４０、４５℃时甲啶铂水溶液浓度与时间关系　呈线性相关。以ｌｇｃ０—１ｇｃ对时间ｔ作图（ｃ０为起始浓　度，ｃ为ｔ时刻甲啶铂浓度），线性拟合的结果如图　２所示，所得直线线性均较好　＞０．９９８），即甲啶铂　的水合反应降解速率与起始浓度线性相关，说明甲　啶铂的水合反应遵循一级反应动力学规律，直线斜　率的２．３０３倍即为甲啶铂水合反应速率常数ｋ，不同　温度时的ｋ值见表１。　Ｔｉｍｅ，ｈ　图２不同温度时Ｉｇｃ０－ｉｇｃ与时间的关系　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｌｇｃｏ－ｌｇｃ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ　ａｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ　表１不同温度时甲啶铂水合反应速率常数ｋ　Ｔａｂ．１　Ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｋ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｑｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ　ａｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ　温度／ｌ（　反应速率常数　ｌｒ　）　２９３．１５　０．０３０８６　２９８．１５　０．Ｏ４８３６　３０３１．５　０．０８２４５　３０８．１５　０．１３１９６　３１３．１５　０．２１８５５　３１８．１５　０．３７８１５　第３期　陈宏等：铂类抗肿瘤药物甲啶铂的水合反应研究　图６为２０℃时，起始浓度分别为１．３３ｘ１０一、　２．６６ｘ１０～、５．３２ｘ１０　ｍｏｌ／Ｌ的甲啶铂生理盐水溶液　的浓度随时间变化关系。由图６可知，不同浓度的　甲啶铂在生理盐水中的水合反应主要发生在前５　ｈ，　而２　ｈ前反应速率最快，之后反应速率减慢，５　ｈ后　水合反应达到平衡。反应平衡后，不同浓度的甲啶　铂溶液含量均在９６％～９７％之间，而且起始浓度越　高，越快达到水解平衡，但是对稳定性影响并不明　显。说明Ｃｌ　可以提高甲啶铂溶液的稳定性，甲啶铂　在０．９％ＮａＣ１溶液中水解不超过４％。　综上所述，甲啶铂在０．９％ＮａＣ１溶液中发生图７　Ｔｉｍｅ／ｈ　所示的水解平衡。　图６　２０℃时甲啶铂．０．９％ＮａＣｉ溶液浓度随时间变化关系　Ｆｉｇ．６　Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｔｍｅ　ｏｆ　ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ　ｉｎ　０．９％ＮａＣＩ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ａｔ　２０＂（２　１＋　２＋　Ｈ，Ｏ　守　上　图７甲啶铂在Ｏ．９％ＮａＣＩ溶液中的化学行为　Ｆｉｇ．７　Ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ　ｉｎ　０．９％ＮａＣＩ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　工艺研究［Ｊ］．贵金属，２０１３，３４（４）：３７－３９．　３　结论　Ｗａｎｇ　Ｑ，Ｐｕ　Ｓ，Ｈｅ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｎｅｗ　ｓｎｙｔｈｅｔｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｐｉｃｏｐｌａｔｉｎ，ａｎ　ａｎｔｉｔｕｍｏｒ　ｄｒｕｇ［Ｊ］．Ｐｒｅｃｉｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ，２０１３，　甲啶铂在水溶液中非常不稳定，ｃｌ。离子作为离　３４（４）：３７－３９．　去基团容易被水分子取代发生水合反应，遵循一级　［３］　Ｋｏｍｅｄａ　Ｓ，Ｃａｓｉｎｉ　Ａ．Ｎｅｘｔ—ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ　ｍｅｔａｌｌｏ－　反应动力学规律，反应速率与甲啶铂初始浓度成正　ｄｒｕｇｓ［Ｊ］．Ｃｕｒｒ　Ｔｏｐ　Ｍｅｄ　Ｃｈｅｍ，２０１２，ｌ２（３）：２１９－２３５．　比，反应速率　（ｋ１　ｂ傀１ｂ＋ｋ１。五：２。／ｋ＿１。）　】。２Ｏ℃时　［４】　ＰｏｔｕｃｋＡ　Ｌ，Ｈｏｕｓｋｏｖｆｉ　Ｊ，Ｓｙｓｌｏｖｆｉ　Ｋ，ｅｔ　ａ１．ＨＰＬＣ　ｍｅｔｈｏｄ　反应速率常数为０．０３０８６　ｈ～，半衰期２２．５　ｈ，反应　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｔｅ　ｐｕｒｉｔｙ　ｏｆ　Ｋ［Ｐｔ（ＮＨ３）Ｃ１３］，ａ　活化能为８０．６　ｋＪ／ｍｏｌ，温度每升高１０℃，反应速率　ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｌａｔｉｎｕｍ　ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ　ｗｉｈｔ　ｃｙｔｏｓｔａｔｉｃ　加快２．７倍。Ｃｌ’可以提高甲啶铂溶液的稳定性，甲　ａｃｔｉｖｉｙｔ［Ｊ］．Ａｎａｌ　Ｌｅｔｔ，２０１１，４４（１２）：２１８２—２１９３．　啶铂在０．９％ＮａＣｌ溶液中降解不超过４％。　［５】　高文桂，普绍平，刘伟平，等．奥沙利铂的水合反应及　其酸度的影响［Ｊ】．药学学报，２００３，３８（３）：２２３－２２６．　参考文献：　Ｇａｏ　Ｗ　Ｐｕ　Ｓ，Ｌｉｕ　Ｗ　ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ａｑｕ￣ｉｏｎ　ｏｆｏｘａｌｉｐｌａｔｎｉ　ａｎｄ　［１】　普绍平，丛艳伟，王庆琨，等．甲啶铂的合成、表征、　ｈｔｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ａｃｉｄ［Ｊ］．Ａｃｔａ　Ｐｈａｒｍ　Ｓｉｎ，２００３，３８（３）：　理化性质与晶体结构［Ｊ］．中国新药杂志，２０１０，１９（１７）：　２２３．２２６．　１６０５．１６０８．　［６］　高文桂，普绍平，刘伟平，等．草酸铂与Ｃｌ。的取代反应　Ｐｕ　Ｓ，Ｃｏｎｇ　Ｗａｎｇ　Ｑ，ｅｔ　ａ１．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，　动力学【Ｊ］．无机化学学报，２００２，７（１８）：６７９－６８２．　ｃｒｙｓｔａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｐｉｃｏ－　Ｇａｏ　Ｐｕ　Ｓ　Ｌｉｕ　ｅｔ　ａ１．Ｋｉｎｅｔｉｃｓ　ｏｆｔｈｅ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　ｐｌａｔｉｎ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊ　Ｎｅｗ　Ｄｒｕｇｓ，２０１０，１９（１７）：１６０５—１６０８．　ｒｅａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｏｘａｌｉｌ：ｌｌａｔｉｎ　ｎａｄ　Ｃ１＿［Ｊ】．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊ　Ｉｎｏｒｇ　Ｃｈｅｍ，　［２］　王庆琨，普绍平，何键，等．抗肿瘤新药甲啶铂的合成　２００２，７（１　８）：６７９－６８２．