含季铵盐基团的偶氮苯衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及刺激响应载体领域，提供了一种含季铵盐基团的偶氮苯衍生物及其制备方法和应用。本发明专利技术的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物在偶氮苯的两端分别连接有亲水性阳离子季铵盐基团和长链疏水性烷基，能够在紫外光照射下可以发生可逆的构象改变。基于本发明专利技术的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物能够制备出能够对光刺激进行响应的脂质体，若将药物内包在上述脂质体中，则可以实现内部药物的可控释放，减轻药物的副作用，提高治疗效果。本发明专利技术的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的制备方法简单、得率高。

Azobenzene derivative containing quaternary ammonium group and preparation method and application thereof

The invention relates to the field of stimulus response carrier, and provides an azobenzene derivative containing quaternary ammonium salt group, a preparation method and an application thereof. Ammonium salt containing azobenzene derivatives of the invention in azobenzene are respectively connected with both ends of the hydrophilic cationic quaternary ammonium group and hydrophobic long chain alkyl, can undergo reversible conformational changes in UV irradiation. Ammonium salt containing azobenzene derivatives of the invention can be prepared to light stimulation of liposome based on response, if the drug package in the liposome, it can realize controlled internal drug release, reducing the side effects of drugs, improve the therapeutic effect. The preparation method of azobenzene derivative containing quaternary ammonium salt group is simple and has high yield.

【技术实现步骤摘要】
含季铵盐基团的偶氮苯衍生物及其制备方法和应用
本专利技术涉及刺激响应载体领域，尤其涉及一种含季铵盐基团的偶氮苯衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
纳米技术的突破对多个行业产生了重要的影响，尤其是对材料科学、生物技术和药物治疗。不同的纳米载体，如脂质体、聚合物、胶束和碳基纳米材料正逐渐应用到医学领域，例如治疗性药物大分子的运输(药物和基因)。但是，目前治疗性药物大分子的运输仍面临着很大的挑战，因为我们所需要的药物运输体系最好能够实现药物的定时、定点和定量释放。对用于药物运输体系，目前已经有一定的研究，例如：通过智能化微米/纳米粒子(MNPs)来实现。所述MNPs是指能够以某种具体的方式响应外部/内部刺激，进而实现内部药物的可控释放的微米/纳米粒子的总称。光照由于其强度、波长、照射时间等参数可以精确调节，并且对生物体是非侵入性的，所以，能够对光刺激进行响应的MNPs具有广阔的应用前景。因此，需要一种能够对光刺激进行响应的偶氮苯衍生物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种含季铵盐基团的偶氮苯衍生物及其制备方法和应用，基于所述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物，能够制备出对光刺激进行响应的MNPs。为实现上述目的，本专利技术提供了一种含季铵盐基团的偶氮苯衍生物，结构式如下：其中，R1为C1～6的直链烷基；R2为C12～16的直链疏水性烷基；X为COO或CONH。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种上述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的制备方法，包括以下步骤：A、使化合物1和化合物2反应，得化合物3；B、将化合物3和N-溴代琥珀酰亚胺在惰性气体氛围下溶于四氯甲烷并在过氧化苯甲酰的催化下发生溴化反应，得化合物4；C、使化合物4与第一底物反应，得所述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物；所述化合物1的结构式如下：所述化合物2的结构式如下：X2-R2；所述化合物3的结构式如下：所述化合物4的结构式如下：所述X1为COOH或COCl；所述X2为OH或NH2；所述第一底物的结构式为：其中，所述X1为COCl；所述X2为NH2；所述步骤A包括以下步骤：A1、将化合物1溶于二氯甲烷，然后加入三乙胺，得第一反应溶液；A2、将化合物2溶于二氯甲烷，得第二反应溶液；A3、将第二反应溶液滴入第一反应溶液中，常温搅拌过夜；A4、除去步骤A3的产物中的二氯甲烷，得固体；A5、将固体溶于二氯甲烷，并通过柱层析进行分离纯化，所述流动相为按1:1体积比配制的石油醚和二氯甲烷混合液，得化合物3。其中，所述步骤A还包括以下步骤：A0、将化合物5加入氯化亚砜，加热至60-70℃，搅拌过夜，进而除去未反应的氯化亚砜，得化合物2；所述化合物5的结构式如下：其中，10≤n≤14。其中，所述步骤B包括以下步骤：B1、将化合物3、N-溴代琥珀酰亚胺和过氧化苯甲酰在氩气氛围下溶于四氯甲烷，加热回流反应12-72小时；B2、将反应体系冷却至0℃，抽滤得粉末；B3、用乙醚洗涤粉末，得化合物4。其中，所述步骤C包括以下步骤：C1、将化合物4溶于乙醇，再加入第一底物，回流反应6-48小时；C2、将步骤C1的产物蒸干，再用按5:1体积比配制的乙醚和二氯甲烷混合液溶解，过滤收集固体沉淀。其中，所述步骤C还包括以下步骤：C3、用按5:1体积比配制的乙醚和二氯甲烷混合液洗涤固体沉淀，得所述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物。为了实现本专利技术的目的，本专利技术还提供了一种本专利技术所述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物在制备内包药物的光响应脂质体中的应用。其中，所述药物为阿霉素。本专利技术的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物在偶氮苯的两端分别连接有亲水性阳离子季铵盐基团和长链疏水性烷基，能够在紫外光照射下可以发生可逆的构象改变，基于本专利技术的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物能够制备出能够对光刺激进行响应的脂质体，若将药物内包在上述脂质体中，则可以实现内部药物的可控释放，减轻药物的副作用，提高治疗效果。本专利技术的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的制备方法简单、得率高。附图说明图1是本专利技术第一实施例中的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的结构式。图2是本专利技术第一具体制备实施例制备所得含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的结构式。图3是本专利技术第二具体制备实施例制备所得含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的结构式。图4是本专利技术第三具体制备实施例制备所得含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的结构式。图5是本专利技术第三具体制备实施例制备所得含季铵盐基团的偶氮苯衍生物在经紫外光照射后的紫外-可见吸收光谱变化图。图6是基于本专利技术第三具体制备实施例制备所得含季铵盐基团的偶氮苯衍生物制备的内包阿霉素的光响应脂质体的光控释放曲线。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释，本专利技术并不局限于以下实施例。在本专利技术的第一实施例中，一种含季铵盐基团的偶氮苯衍生物，结构式如图1所示，其中，R1为C1～6的直链烷基；R2为C12～16的直链疏水性烷基；X为COO或CONH。本专利技术的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的一端的直链疏水性烷基链能够插入脂质体的磷脂双分子层中，另一端的亲水性阳离子季铵盐基团则能朝向磷脂双分子层膜外的水溶液，从而在脂质体中形成规律性的排布，当本专利技术的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物受到紫外光照射下时，其构象发生可逆改变。优选的，所述R1为C2～4的直链烷基，即，乙烷基、丙烷基或正丁烷基。优选的，所述R2为C12、C14或C16的直链疏水性烷基。在本专利技术的第二实施例中，一种制备上述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的方法，包括以下步骤：A、使化合物1和化合物2反应，得化合物3；B、将化合物3和N-溴代琥珀酰亚胺在惰性气体氛围下溶于四氯甲烷并在过氧化苯甲酰的催化下发生溴化反应，得化合物4；C、使化合物4与第一底物反应，得所述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物；所述化合物1的结构式如下：所述化合物2的结构式如下：X2-R2；所述化合物3的结构式如下：所述化合物4的结构式如下：所述X1为COOH或COCl；所述X2为OH或NH2；所述第一底物的结构式为：需要说明的是，所述惰性气体包括氦气、氩气、氖气或氙气中的至少一种。在本专利技术的一具体实施例中，所述X1为COCl；所述X2为NH2；所述步骤A包括以下步骤：A1、将化合物1溶于二氯甲烷，然后加入三乙胺，得第一反应溶液；A2、将化合物2溶于二氯甲烷，得第二反应溶液；A3、将第二反应溶液滴入第一反应溶液中，常温搅拌过夜；A4、除去步骤A3的产物中的二氯甲烷，得固体；A5、将固体溶于二氯甲烷，并通过柱层析进行分离纯化，所述流动相为按1:1体积比配制的石油醚和二氯甲烷混合液，得化合物3。需要说明的是，在所述步骤A中，二氯甲烷主要作为反应溶剂，三丁胺为催化剂；步骤A4可通过真空干燥或旋蒸实现。另外，在本方案中，化合物1中的COCl和化合物2中的NH2反应，从而生成化合物3，这种方法与通过化合物1中的COOH和化合物2中的OH或NH2反应生成化合物3的方法相比，反应效率更高，制备得到化合物3的得率更高。在上一具体实施例的基础上，本专利技术提出另一具体实施例，所述步骤A还包括以下步骤：A0、将化合物5加入氯化亚砜，加热至60-70℃，搅拌过夜，进而除去未反应的氯化亚砜，得化合物2；所述化合物5的结构式如下：其中，10≤n≤14。需要说明的是，步骤A0中可通过真本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含季铵盐基团的偶氮苯衍生物，其特征在于，所述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种含季铵盐基团的偶氮苯衍生物，其特征在于，所述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的结构式如下：其中，R1为C1～6的直链烷基；R2为C12～16的直链疏水性烷基；X为COO或CONH。2.一种如权利要求1所述的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的制备方法，其特征在于，所述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的制备方法包括以下步骤：A、使化合物1和化合物2反应，得化合物3；B、将化合物3和N-溴代琥珀酰亚胺在惰性气体氛围下溶于四氯甲烷并在过氧化苯甲酰的催化下发生溴化反应，得化合物4；C、使化合物4与第一底物反应，得所述含季铵盐基团的偶氮苯衍生物；所述化合物1的结构式如下：所述化合物2的结构式如下：X2-R2；所述化合物3的结构式如下：所述化合物4的结构式如下：所述X1为COOH或COCl；所述X2为OH或NH2；所述第一底物的结构式为：3.根据权利要求2所述的含季铵盐基团的偶氮苯衍生物的制备方法，其特征在于，所述X1为COCl；所述X2为NH2；所述步骤A包括以下步骤：A1、将化合物1溶于二氯甲烷，然后加入三乙胺，得第一反应溶液；A2、将化合物2溶于二氯甲烷，得第二反应溶液；A3、将第二反应溶液滴入第一反应溶液中，常温搅拌过夜；A4、除去步骤A3的产物中的二氯甲烷，得固体；A5、将固体溶于二氯甲烷，并通过柱层析进行分离纯化，所述流动相为按1:1体积比配制的石油醚和二氯甲烷混合液，得化合物3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贯京，葛新科，高伟明，徐之艳，
申请(专利权)人：深圳市前海安测信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44