二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸及其制备方法和应用，本发明专利技术是将生物相容性差、靶向性差的疏水性光敏剂二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯接到透明质酸上得到两亲分子，通过自组装得到二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸的纳米粒子，这种纳米颗粒除了具有良好的水溶性，生物相容性以及CD44特异靶向性外，还具有以下优点：1)实现被动靶向性，提高光敏剂到达肿瘤部位的准确性，实现光动力治疗肿瘤；2)实现光敏剂纳米颗粒是否准确达到肿瘤部位的智能监测；3)当纳米颗粒进入细胞后，自组装发生解离，光照下活性氧物种恢复，智能控制活性氧物种的产生，解决临床光动力治疗肿瘤给药需要避光的缺点。

【技术实现步骤摘要】
二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸及其制备方法和应用
本专利技术属于生物材料领域，具体涉及一种新型CD44特异靶向性光敏剂二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸及其合成和其智能光动力抗肿瘤治疗的应用。
技术介绍
癌症又称为恶性肿瘤，是威胁人类健康与生命的重大疾病之一。在各种疾病中，恶性肿瘤的死亡率高居第二位，仅次于心脑血管病。随着医疗技术的不断发展，以手术和放、化疗为主的治疗手段有了长足进展，但由于恶性肿瘤发病机理复杂、治疗难度大，寻找高效低毒的治疗恶性肿瘤的药物和方法一直是当今治疗领域的难点和热点。光动力治疗是一种氧分子参与的伴随生物效应的光敏化反应，是一种有着重要意义的肿瘤治疗新方法，其基本原理是借助富集在肿瘤组织中的光敏剂在特点波长光的激发下发生光化学反应：处于基态(S0)的光敏剂吸收激发光子的能量跃迁到单重激发态(S1)，随后系间窜越到三重激发态(T1)。三重激发态寿命比较长，可通过不同的光致敏化机理敏化氧气生成单线态氧(1O2)或者超氧自由基(O2·)等活性氧物质(ReactiveOxygenSpecies,ROS)来破坏肿瘤组织中的生物大分子，导致肿瘤细胞死亡，达到肿瘤治疗目的。光敏剂是光动力治疗的核心部分，设计合成高效的光敏剂是提高光动力抗肿瘤性能得到关键所在。然而，当前商品化和临床试验的光敏剂存在的主要问题有：1)光敏剂固有的疏水性导致其在缓冲溶液或者血液循环中团聚，使活性氧物种淬灭；2)主动靶向性差，无法区分正常细胞和肿瘤细胞，在光光动力治疗过程中选择性差，副作用大；3)在临床和实际应用过程中，给药后需要避光以减少光敏剂对人体正常器官的副作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型CD44特异靶向性光敏剂二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸，并将其有效应用于智能化光动力抗肿瘤中。本专利技术的目的是通过以下方式实现的：一种二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸(DBHA)，其结构式如下：上述二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸的制备方法是将二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯通过酯化反应接到透明质酸分子链上，具体是将具有近红外吸收的二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯通过酯化反应接到水溶性透明质酸分子链上。进一步具体是在惰性气体保护下，化合物二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯和透明质酸在无水无氧四氢呋喃存在下，40℃温度下搅拌混合72小时，旋干反应所得混合相，加入超纯水超声、溶解，用0.45微米水相滤膜抽滤得到滤液，用分子量为3500KD的透析袋透析48小时后冷冻干燥，得到淡蓝色固体二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸。上述二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸的合成方法合成步骤如下：(ⅰ)3,-溴-1-丙醇和对羟基苯甲醛反应得到4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛；(ⅱ)苯甲酰氯和2,4-二甲基吡咯反应得到氟化硼二吡咯；(ⅲ)氟化硼二吡咯再与N-碘代丁二酰亚胺合成得到二碘代氟化硼二吡咯；(ⅳ)二碘代氟化硼二吡咯和4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛合成得到二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯；(ⅴ)二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯通过酯化反应接到水溶性透明质酸分子链上。步骤(ⅰ)即4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛的合成中，3,-溴-1-丙醇和对羟基苯甲醛的摩尔比为0.5-4，反应温度范围为40-80℃。优选反应温度60℃，3,-溴-1-丙醇和对羟基苯甲醛的摩尔比为1-1.5，最优选摩尔比为1.1。步骤(ⅱ)即氟化硼二吡咯的合成步骤中，苯甲酰氯和2,4-二甲基吡咯在20℃-30℃下搅拌反应12-36小时，优选搅拌24小时，在冰浴下分别缓慢加入三乙胺和三氟化硼乙醚溶液，滴加结束后，恢复到30-50℃后继续搅拌6-24小时，优选恢复到40℃后继续搅拌12小时，用饱和食盐水洗涤；苯甲酰氯和2,4-二甲基吡咯的摩尔比为1：1.5-4，优选苯甲酰氯和2,4-二甲基吡咯的摩尔比为1：2.5。步骤(ⅲ)即二碘代氟化硼二吡咯的合成步骤中，氟化硼二吡咯与N-碘代丁二酰亚胺的摩尔比是1：5-10，优选氟化硼二吡咯与N-碘代丁二酰亚胺的摩尔比是1：10。步骤(ⅳ)即二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯的合成步骤中：二碘代氟化硼二吡咯和4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛分别溶于N,N-二甲基甲酰胺中，依次加入冰醋酸和哌啶，在微波条件下，100-180℃反应2-10分钟，优选150℃反应5分钟。二碘代氟化硼二吡咯和4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛的摩尔比为1：1-4，优选二碘代氟化硼二吡咯和4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛的摩尔比为1：2-3。步骤(ⅴ)即二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸的合成包括以下步骤：在惰性气体保护下，二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯和透明质酸进行酯化反应，反应溶剂为无水无氧四氢呋喃，反应时间为48-96小时，优选反应时时间为72小时。二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯和透明质酸摩尔比为1：5-15，优选二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯和透明质酸摩尔比为1：12.5。二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸的合成方法具体包括以下步骤：(ⅰ)反应温度为40-80℃范围条件下，3-溴-1-丙醇和对羟基苯甲醛在丙酮中反应，然后用硅胶柱层析法进行分离得到产物1；3-溴-1-丙醇和对羟基苯甲醛的摩尔比是0.5-4；(ⅱ)在惰性气体保护下，苯甲酰氯和2,4-二甲基吡咯在20℃-30℃下搅拌反应12-36小时，冰浴下分别加入缓慢加入三乙胺和三氟化硼乙醚溶液，滴加结束后，恢复到30-50℃后继续搅拌6-24小时，用饱和食盐水洗涤；苯甲酰氯和2,4-二甲基吡咯的摩尔比是1：1.5-4；(ⅲ)将化合物2氟化硼二吡咯和N-碘代丁二酰亚胺分别溶于四氢呋喃中，室温下搅拌后，用饱和硫代硫酸钠洗涤，分离得到产物3；化合物2氟化硼二吡咯和N-碘代丁二酰亚胺摩尔比是1：5-10；(ⅳ)在氮气保护下，将二碘代氟化硼二吡咯和4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛分别溶于N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入冰醋酸和哌啶，微波条件下，100-180℃温度下反应2-10分钟，减压蒸馏除去N,N-二甲基甲酰胺，分离得到产物4；二碘代氟化硼二吡咯和4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛的摩尔比为1：1-4；(ⅴ)在氮气保护下，二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯和透明质酸在无水无氧四氢呋喃中反应，旋干反应粗产物后，加水溶解抽滤得到滤液，水中透析两天后，冷冻干燥得到化合物二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸。二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯和透明质酸摩尔比为1：5-15。二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸自组装制备纳米颗粒的方法是将二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸溶于少量的超纯水中(超纯水的用量使二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸完全溶解即可)，在超声下逐滴加到大量(是溶解用水体积的50-200倍)的超纯水中，滴加结束后，冷冻干燥，得到自组装的二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸纳米颗粒。二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸可在制备抗肿瘤的光敏剂中应用。二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸以二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸纳米颗粒的形式应用，应用方法：二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸纳米颗粒分别在细胞内和活体内的荧光成像，主要包括：分析二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯‑透明质酸，其结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸，其结构式如下：2.一种二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸的制备方法，其特征在于二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯通过酯化反应接到透明质酸分子链上；具体步骤如下：(ⅰ)3-溴-1-丙醇和对羟基苯甲醛反应得到4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛；(ⅱ)苯甲酰氯和2,4-二甲基吡咯反应得到氟化硼二吡咯；(ⅲ)氟化硼二吡咯再与N-碘代丁二酰亚胺合成得到二碘代氟化硼二吡咯；(ⅳ)二碘代氟化硼二吡咯和4-(3-羟基-1-丙氧基)-1-苯甲醛合成得到二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯；(ⅴ)二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯通过酯化反应接到水溶性透明质酸分子链上。3.如权利要求2所述的化合物二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸的制备方法，其特征在于步骤(ⅰ)中，3-溴-1-丙醇和对羟基苯甲醛的摩尔比为0.5-4，反应温度范围为40-80℃。4.如权利要求2所述的化合物二碘代苯乙烯型氟化硼二吡咯-透明质酸的制备方法，其特征在于步骤(ⅱ)中，苯甲酰氯和2,4-二甲基吡咯在20℃-30℃下搅拌反应12-36小时，在冰浴下分别缓慢加入三乙胺和三氟化硼乙醚溶液，滴加结束后，恢复到30-50℃后继续搅拌6-24小时，用饱和食盐水洗涤；苯甲酰氯和2,4-二甲基吡咯的摩尔比为1：1.5-4。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：董晓臣，张琪，史华夏，顾桂英，刘长兵，黄维，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32