磷酰胺氮芥 | 10159-53-2

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氮化合物
• 中文名称: 磷酰胺氮芥
• 英文名称: phosphoramide mustard
• 英文别名: N,N-bis-(2-chloroethyl)phosphorodiamidic acid；phosphamide mustard；N,N-bis-(2-chloro-ethyl)-diamidophosphoric acid；N,N-Bis-(2-chlor-aethyl)-diamidophosphorsaeure；Phosphorsaeure-amid-[bis-(2-chlor-aethyl)-amid]；amino-[bis(2-chloroethyl)amino]phosphinic acid
• CAS: 10159-53-2
• 化学式: C₄H₁₁Cl₂N₂O₂P
• 分子量: 221.023
• InChiKey: RJXQSIKBGKVNRT-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  115 °C
• 沸点：
  363.5±52.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.474±0.06 g/cm3(Predicted)

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.4
• 重原子数：
  11
• 可旋转键数：
  5
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  66.6
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  4

制备方法与用途

生物活性

磷酰胺 mustard 是环磷酰胺（HY-17420）的活性代谢物，具有抗肿瘤活性。它能诱导 DNA 损伤。

靶点

DNA 烷化剂

体外研究

磷酰胺 mustard 通过形成交叉连接的 DNA 加合物，在复制过程中抑制 DNA 碱基分离，从而引起细胞毒性。具体研究表明：

• 在 3-6 μM 浓度下，磷酰胺 mustard 每日孵育 48 小时可减少大鼠自发性不朽粒层细胞 (SIGCs) 的细胞活力。
• 在 3-6 μM 浓度下，磷酰胺 mustard 每日孵育 24-48 小时可诱导 DNA 加合物形成和卵巢 DNA 损伤。
• 在 3-6 μM 浓度下，磷酰胺 mustard 每日孵育 24-48 小时可增加 DNA 损伤反应（DDR）相关基因 mRNA 表达水平以及 DDR 蛋白。

具体实验数据如下：

细胞活力测定

• 细胞系：SIGCs
• 浓度：0.5 μM, 1 μM, 3 μM, 6 μM
• 孵育时间：48 小时
• 结果：浓度为 3 μM 及以上时，细胞活力降低。

RT-PCR

• 细胞系：SIGCs
• 浓度：3 μM, 6 μM
• 孵育时间：24 小时, 48 小时
• 结果：DDR 基因 mRNA 表达水平增加。

Western Blot 分析

• 细胞系：SIGCs
• 浓度：3 μM, 6 μM
• 孵育时间：24 小时, 48 小时
• 结果：通常 DDR 蛋白增加。

体内研究

磷酰胺 mustard 在每天腹腔注射（i.p.）5 天，剂量为 2.1-20.7 mg/kg 后，可抑制大鼠皮下肿瘤的生长。其静脉给药后的半衰期约为 15.1 分钟。

具体动物模型实验数据如下：

Walker 256 肉瘤

• 动物模型：大鼠
• 剂量：2.1 mg/kg, 4.8 mg/kg, 10.4 mg/kg, 20.7 mg/kg
• 给药方式：腹腔注射，每日一次，共 5 天
• 结果：剂量为 12 mg/kg 可达到 50% 的皮下肿瘤生长抑制。

静脉给药

• 动物模型：大鼠
• 剂量：59.4 mg/kg（药代动力学分析）
• 给药方式：静脉注射
• 结果：消除半衰期 T1/2 为 15.1 分钟。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  磷酰胺氮芥 在 BIS-TRIS buffer 作用下， 以 水 为溶剂， 生成
  参考文献：
  名称：

  磷酰胺芥子油及其叠氮鎓离子在烷基化和PN键水解反应之间的分配。

  摘要：

  使用NMR（1H和31P）和HPLC技术研究磷酰胺芥子（PM）及其叠氮鎓离子在烷基化和PN键水解反应中的分配与添加的亲核试剂在37摄氏度和pH 7.4下的浓度和强度的关系。以水为亲核试剂，双烷基化仅占PM产物分布的10-13％。其余产物由PN键水解反应产生。使用50 mM的硫代硫酸盐或55-110 mM的谷胱甘肽（GSH），强亲核试剂的双烷基化作用增加至55-76％。其余的PM失去了HOH烷基化或PN键水解反应的能力。获得了强有力的实验和理论证据来支持这样的假说：在中性pH下观察到的PN键断裂在母体PM中不会产生氮芥子的情况下发生。相反，它是衍生自PM的叠氮鎓离子，经过PN键水解后生成氯乙基氮丙啶。在研究的每种缓冲液（双-Tris，二甲基吡啶，三乙醇胺和Tris）中，PM的分解（有或没有GSH）都会产生31P NMR信号，这不能归因于HOH或GSH烷基化或PN键水解的产物。这些不确定信号的

  DOI：

  10.1021/jm9704659
• 作为产物：
  描述：

  benzyl N,N-bis-(2-chloroethyl)phosphorodiamidate 在 palladium 10% on activated carbon 、 氢气 作用下， 反应 1.0h， 生成 磷酰胺氮芥
  参考文献：
  名称：

  设计，合成和评估用于软骨肉瘤化疗的靶向低氧激活前药。

  摘要：

  软骨肉瘤（CHS）中的肿瘤微环境是一种化学耐药和放射耐药性癌症，为开发软骨肉瘤靶向药物递送系统提供了独特的标志。使用季铵盐功能（QA）作为聚集蛋白聚糖的配体，CHS细胞外基质的主要高负电荷蛋白聚糖和2-硝基咪唑作为触发剂，可实现低氧反应性药物释放，从而实现肿瘤靶向。在以前的工作中，ICF05016被鉴定为小鼠骨骼肌黏液样软骨肉瘤模型中靶向蛋白聚糖的低氧激活前药，并且对QA功能与烷基接头长度的结构-活性关系进行了首次研究。在这里，我们报告研究的第二部分，即硝基芳香族触发物的修饰和蛋白聚糖靶向配体在芳环上的位置以及烷基化芥菜的性质。已经建立了合成方法来用末端叔烷基胺官能化N-1和C-4位的2-硝基咪唑环，并进行磷酸化步骤，即通过使用胺硼烷络合物，从而生成磷酰胺和异磷酰胺芥末以及带有四个2-氯乙基链的磷酰胺芥末。在使用还原性化学活化的初步研究中，除4-硝基苄基外，QA共轭物被证明可有效裂解并释放相应的芥末。但是N，N

  DOI：

  10.1016/j.bioorg.2020.103747

文献信息

• [EN] TREATMENT OR PROPHYLAXIS OF PROLIFERATIVE CONDITIONS<br/>[FR] TRAITEMENT OU PROPHYLAXIE D'ÉTATS PROLIFÉRATIFS
  申请人：UNIV DUNDEE

  公开号：WO2010125350A1

  公开（公告）日：2010-11-04

  The invention relates to novel compounds for use in the treatment or prophylaxis of cancers and other proliferative conditions that are for example characterized by cells that express cytochrome P450 1B1 (CYP1B1) and allelic variants thereof. The invention also provides pharmaceutical compositions comprising one or more such compounds for use in medical therapy, for example in the treatment of prophylaxis of cancers or other proliferative conditions, as well as methods for treating cancers or other conditions in human or non-human animal patients. The invention also provides methods for identifying novel compounds for use in the treatment of prophylaxis of cancers and other proliferative conditions that are for example characterized by cells that express CYP1 B1 and allelic variants thereof. The invention also provides a method for determining the efficacy of a compound of the invention in treating cancer.

  该发明涉及用于治疗或预防癌症和其他增殖性疾病的新化合物，例如这些疾病的特征是细胞表达细胞色素P450 1B1（CYP1B1）及其等位基因变体。该发明还提供包含一种或多种此类化合物的药物组合物，用于医学治疗，例如用于治疗或预防癌症或其他增殖性疾病，以及用于治疗人类或非人类动物患者的癌症或其他疾病的方法。该发明还提供用于识别用于治疗或预防癌症和其他增殖性疾病的新化合物的方法，例如这些疾病的特征是细胞表达CYP1B1及其等位基因变体。该发明还提供一种用于确定该发明中化合物治疗癌症的疗效的方法。
• Synthesis, activation, and cytotoxicity of aldophosphamide analogs
  作者：Richard F. Borch、Ronald R. Valente

  DOI：10.1021/jm00114a014

  日期：1991.10

  tautomerization to an enamine intermediate might provide a mechanistic alternative to the beta-elimination reaction for release of phosphoramide mustard. The 4,4,6-trimethyltetrahydro-1,3-oxazine moiety was selected on the basis of its rapid rate of iminium ion generation and relatively slow rate of hydrolysis. These analogues underwent phosphorodiamidate release by three distinct mechanisms: hydrolysis to aldophosphamide

  制备了一系列醛磷酰胺的全氢恶嗪类似物，并对其31P NMR动力学和体外细胞毒性进行了评估。这些化合物是基于这样的想法而开发的，即开环和互变异构化为烯胺中间体可能为释放磷酰胺芥菜的β-消除反应提供一种机械替代方法。选择4,4,6-三甲基四氢-1,3-恶嗪部分是基于其亚胺离子生成速度快和水解速度相对慢的原因。这些类似物通过三种不同的机制释放二氨基磷酸酯：水解为醛基磷酸酰胺和随后的β-消除；环化生成4-羟基环磷酰胺，该环磷酰胺通过开环和消除作用释放二氨基磷酸酯；并通过快速排出二氨基氨基磷酸酯而互变为烯胺。动力学研究表明，水解成醛对整个活化过程的贡献最小，烯胺途径代表了活化的主要途径。对于那些可能经历环化的类似物，该途径与烯胺释放有效竞争，并且这些类似物在细胞毒性上基本上等同于它们的4-羟基环磷酰胺。制备了一系列不能进行环化的四-N-取代的磷酸二氨基甲酸酯，以探索环化对这些类似物的细胞毒性的影响。
• Synthesen von N,N-Di(2-chlorethyl)-N'- alkylphosphorsäurediamiden
  作者：Peter Lorenz、Manfred Wiessler

  DOI：10.1002/ardp.19853180702

  日期：——

  Die Synthese von substituierten Diamidophosphorsäuren 4 durch Hydrierung der Phenylester 3 wird beschrieben. Bei Verwendung von Isopropanol als Lösungsmittel für die Hydrierung lassen sich die Verbindungen 4 in guten Ausbeuten und analysenrein erhalten.

  Die Synthese von substituierten Diamidophosphorsäuren 4 durch Hydrierung der Phenylester 3 wird beschrieben。Be Verwendung von Isopropanol als Lösungsmittel für die Hydrierung lassen sich die Verbindungen 4 inguten Ausbeuten und Analyzenrein erhalten。
• NMR spectroscopic studies of intermediary metabolites of cyclophosphamide. A comprehensive kinetic analysis of the interconversion of cis- and trans-4-hydroxycyclophosphamide with aldophosphamide and the concomitant partitioning of aldophosphamide between irreversible fragmentation and reversible conjugation pathways
  作者：Gerald Zon、Susan Marie Ludeman、Joan A. Brandt、Victoria L. Boyd、Gunay Ozkan、William Egan、Kai Liu Shao

  DOI：10.1021/jm00370a008

  日期：1984.4

  and 7.8 were equal to 0.030 +/- 0.004, 0.090 +/- 0.008, and 0.169 +/- 0.006 min-1, respectively. Replacement of the HC(O)CH2 moiety n 3 with HC(O)CD2 led to a primary kinetic isotope effect (kH/kD = 5.6 +/- 0.4) for k3. The apparent half-lives (tau 1/2) for cis-2, "3", and trans-2 under the standard reaction conditions, at "pseudoequilibrium" (constant ratio of cis-2/"3"/trans-2), were each equal to approximately

  多核（31P，13C，2H和1H）傅立叶变换NMR光谱，无论有没有同位素富集的材料，都被用来鉴定和量化抗癌前药的以下中间（短时）代谢产物（随时间变化）环磷酰胺（1，方案I）：顺式-4-羟基环磷酰胺（cis-2），其反式异构体（trans-2），醛基磷酰胺（3）和其醛-水合物（5）。在一组标准反应条件下（1 M 2,6-二甲基吡啶缓冲液，pH 7.4，37摄氏度），用4当量的硫代硫酸钠（4当量）合成顺式4-氢过氧环磷酰胺（顺式12，20 mM）的立体定向脱氧Na2S2O3）在大约20分钟后提供了cis-2、3、5和trans-2的“伪平衡”分布，即这些反应物的相对比例（57：4：9：30，在持续消失的过程中保持不变。没有检测到指示“亚氨基磷酰胺”（8）和烯醇6的NMR吸收信号（少于合成代谢物混合物的0.5-1％）。将计算机最小二乘拟合程序应用于各个31P NMR衍生的时间过程，以将cis-2、3加5（即“
• Synthesis and antitumor activity of cyclophosphamide analogs. 4. Preparation, kinetic studies, and anticancer screening of phenylketophosphamide and similar compounds related to the cyclophosphamide metabolite aldophosphamide
  作者：Susan Marie Ludeman、Victoria Lee Boyd、Judith B. Regan、Kathleen A. Gallo、Gerald Zon、Kiyoshi Ishii

  DOI：10.1021/jm00155a022

  日期：1986.5

  the phenyl group; however, differences between phenyl and methyl profoundly influenced the rates of fragmentation of 14a and 20. 31P NMR spectroscopy was used to determine the rates at which each compound generated a cytotoxic alkylating agent. Under a standard set of reaction conditions [1 M lutidine buffer with added Me2SO (8:2), pH 7.4, 37 degrees C], the half-lives of 2a/3a, 14a, phenylketoifosfamide

  结合正在进行的取代基对环磷酰胺（1a）代谢物的动态溶液化学作用的研究，合成了苯酮二氨基磷酸二酰胺[C6H5C（O）CH2CH2OP（O）NHR1NR2R3]。与易于与其环状异构体4-羟基环磷酰胺（2a）相互转化的aldophosphamide（3a）相比，苯基酮磷酰胺（14a：R1 = H，R2 = R3 = CH2CH2Cl）对分子内加成反应表现出明显的“抗性”，使得4光谱（31P或13C NMR）或化学（NaCN捕获实验）均无法检测到-羟基-4-苯基环磷酰胺（13a）。对照研究比较了14a和甲基酮磷酰胺的相对反应性[20：CH3C（O）CH2CH2OP（O）NH2N-（CH2CH2Cl）2]揭示调节闭环/开环反应的因素不是苯基所特有的。但是，苯基和甲基之间的差异极大地影响了14a和20的断裂速率。31PNMR光谱用于确定每种化合物产生细胞毒性烷基化剂的速率。在一组标准反应条件下[1 M