一类二氢卟吩半乳糖苷类化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一类二氢卟吩半乳糖苷类化合物及其制备方法与应用，属于化学医药技术领域。本发明专利技术所述的二氢卟吩半乳糖苷类化合物，通过选择性的与半乳凝素结合，提高了光、声敏剂对肿瘤细胞的靶向作用。体外抗肿瘤活性评价显示，同作为对照的二氢卟吩e6相比，本发明专利技术所述的二氢卟吩半乳糖苷类化合物对人肝癌细胞Hep G2具有较高的光活性及声活性。可用于肿瘤治疗的光动力学治疗、声动力学治疗方法中光敏剂和声敏剂的制备。本发明专利技术制备工艺简单，反应条件易于控制，利于生产。

【技术实现步骤摘要】
一类二氢卟吩半乳糖苷类化合物及其制备方法与应用
本专利技术属于化学医药
，涉及一类二氢卟吩半乳糖苷类化合物及其制备方法与应用。
技术介绍
光动力治疗(Photodynamictherapy,PDT)是一种新型肿瘤治疗技术。它是利用光敏剂在有氧气存在的环境中，通过可见光照射发生光化学反应，产生单线态氧(1O2)以及超氧自由基，它们可以高效地杀死肿瘤病变细胞。光动力治疗在治疗面积较大、生长部位较深的肿瘤时，具有非常明显的优势[1,2]。其突出特点主要表现在：1)组织选择性好，能特异性地杀死肿瘤细胞；2)毒副作用低，光敏剂未经光照不会发生光敏化反应；3)适用多种肿瘤，如皮肤癌、口腔癌、食管癌、肺癌、膀胱癌以及生殖器肿瘤等；4)治疗周期短，一般在光照48-72小时后出现疗效；5)保护重要器官功能及形态等。光敏剂、可见光和氧气是光动力学治疗的三大要素。声动力学治疗(Sonodynamictherapy,SDT)，则是在光动力学治疗(Photodynamictherapy,PDT)的基础上发展起来的一种可用于恶性、深度肿瘤临床治疗的新方法。利用声敏剂分子可在肿瘤细胞内富集，采用超声激发取代光动力学治疗的光激发，产生具有细胞毒性的单线态氧和形成超声空化等作用，导致肿瘤细胞凋亡或死亡。很多光敏型化合物也具有声敏作用，光敏剂可以作为声敏剂而使用。姚建忠等报道(二氢卟吩e6的合成及其光敏化力和肿瘤光生物活性，中国医药工业杂志，2000,31(5)：215-217)二氢卟吩e6对小鼠S180肉瘤的光动力疗效均优于参比药物血卟啉衍生物(HPD)。新型光敏剂和声敏剂的开发推动了光、声动力学疗法的发展。根据结构的不同，光、声敏剂已发展了三代。第一代与第二代光敏剂虽然已有利用，但也存在很多缺陷：红光治疗区最大吸收波长处的吸光系数小，而使630nm激光杀伤肿瘤深度不够；对肿瘤细胞选择性较差，而且富集能力及滞留时间有限等缺点。为了提高光、声敏剂对于肿瘤部位的生物识别能力，提高了药物对靶器官的选择性，研究者将一些生物功能性基团包括多脂质体、氨基酸、多糖、腺病毒、抗体等，与光敏剂结合形成第三代的光、声敏剂。张帆等报道(“二氢卟吩类化合物的合成及活性研究”，张帆，大连理工大学硕士学位论文，2015)将氨基酸引入到二氢卟吩e6中，以提高化合物的光、声敏活性；也有将抗体引入到光敏剂中，以提高分子的选择性的报道。在药物化学研究中，靶向药物将药物靶向运输至药物作用部位可以最大限度地发挥药物的治疗效果并减弱药物的全身毒性。糖分子具有非常好的生物相容性以及特异性受体识别能力，这使得碳水化合物成为一种非常好的潜在靶向配体。例如德国科学家OttoWarburg观察到相比于正常组织，肿瘤组织会消耗更多的葡萄糖，有氧糖酵解占很高的比重。这种现象被称作Warburg效应，被看作癌症的标志[3]。大部分肿瘤细胞会过量表达一种或多种葡萄糖转运蛋白亚型(GLUT-1/GLUT-3等)以维持其正常的生长。因此有研究者将葡萄糖引入到已有的光敏剂中来提高光敏剂分子对于肿瘤细胞的靶向性。陈高建等(一种络合卟啉含糖光敏剂及其制备方法，2013，公告号：CN103285403B)报道一种络合卟啉的含糖聚合物可作为光敏剂使用，但是由于产物是聚合物，非单一产物，给进一步的药物开发带来较大困难，同时人工合成卟啉最大吸收波长较短；MikhailA.Grin等(1,3-dipolarcycloadditioninthesynthesisofglycoconjugatesofnaturalchlorinsandbacteriochlorins，MikhailA.Grin,etal,JournalofPorphyrinsandPhthalocyanines,2009,13:336–345)利用点击化学反应，对卟吩骨架进行糖基化，但该方法较复杂，需要提前对配位中心进行保护。同样半乳凝素是一类对β-半乳糖有特殊亲和力并在糖识别域有着显著序列相似性的凝集素家族。半乳凝素能识别并结合β-半乳糖基糖缀合物，它们共有一种具有1或2个135氨基酸序列的一级结构同源性糖识别域(CRD)。半乳凝素在肿瘤发生过程主要在三个方面起作用：肿瘤细胞转化、细胞周期调控和肿瘤细胞凋亡。多种半乳凝素在这些生理过程中占主导地位。半乳凝素-1、半乳凝素-3和半乳凝素-8可以结合整联蛋白或其他细胞表面蛋白来影响细胞转移和侵袭。半乳凝素-3也可以重构与细胞铺展相关的细胞骨架——微丝蛋白，进而影响细胞自身的活动性(intrinsicmotility)。半乳凝素-3还可以促进内皮细胞转移进而促进新血管再生。二氢卟吩e6源自天然产物，具有较长的吸收波长(660nm)，易于得到，是较理想的光敏剂骨架。因此，通过简便方法，对二氢卟吩e6进行半乳糖苷化，将是提高化合物对肿瘤组织的选择性，增强治疗活性的有效策略之一。
技术实现思路
本专利技术通过合成一类二氢卟吩半乳糖苷类化合物，得到了活性更好的，可用于光、声动力学治疗的抗肿瘤化合物。本专利技术合成的化合物结构单一，合成方法简便，条件易于控制，原料易得，有利于生产。本专利技术的技术方案：一种二氢卟吩半乳糖苷类化合物，所述的二氢卟吩半乳糖苷类化合物具有如下通式I：其中：①：R1选自其中，当R4为Ac时，R2＝R3选自OH和甲氧基，当R4为H时，R2＝R3为OH；②：R2选自其中，当R4为Ac时，R1＝R3选自OH和甲氧基，当R4为H时，R1＝R3为OH；③：R3选自其中当R4为Ac时，R1＝R2选自OH和甲氧基，当R4为H时，R1＝R2为OH；④：R1＝R2＝R3选自R4选自H和Ac；⑤：n为1～5中任一整数。一种二氢卟吩半乳糖苷类化合物的制备方法，步骤如下：①：以化合物1为原料，溶解DMF，浓度为0.1M；N2保护，在0～5℃，依次加入EDCI、1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐、三乙胺，化合物1：EDCI：1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐：三乙胺的摩尔比为1：1～2：1～2：1～2，在室温下反应2～20h，得到化合物2；将化合物2溶解于溶解DMF，浓度为0.1M，加入碘甲烷和无水碳酸钾，化合物2：碘甲烷：无水碳酸钾的摩尔比为1：2～10：2～10，反应1～6小时，得到化合物3；将化合物3溶解于甲醇，浓度为0.1M，加入甲醇钠，浓度为0.5～4M，在室温下反应2～10h，得到化合物4；反应式如下：②：以甲基化叶绿酸a为原料，溶解于CHCl3，浓度为0.1M，依次加入EDCI、1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐、三乙胺，甲基化叶绿酸a：EDCI：1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐：三乙胺的摩尔比为1：1～2：1～2：1～2，在室温下反应2～2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氢卟吩半乳糖苷类化合物，其特征在于，所述的二氢卟吩半乳糖苷类化合物具有如下通式I：

【技术特征摘要】
1.一种二氢卟吩半乳糖苷类化合物，其特征在于，所述的二氢卟吩半乳糖苷类化合物具有如下通式I：其中：①：R1选自其中，当R4为Ac时，R2＝R3选自OH和甲氧基，当R4为H时，R2＝R3为OH；②：R2选自其中，当R4为Ac时，R1＝R3选自OH和甲氧基，当R4为H时，R1＝R3为OH；③：R3选自其中当R4为Ac时，R1＝R2选自OH和甲氧基，当R4为H时，R1＝R2为OH；④：R1＝R2＝R3选自R4选自H和Ac；⑤：n为1～5中任一整数。2.一种二氢卟吩半乳糖苷类化合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：①：以化合物1为原料，溶解DMF，浓度为0.1M；N2保护，在0～5℃，依次加入EDCI、1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐、三乙胺，化合物1：EDCI：1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐：三乙胺的摩尔比为1：1～2：1～2：1～2，在室温下反应2～20h，得到化合物2；将化合物2溶解于溶解DMF，浓度为0.1M，加入碘甲烷和无水碳酸钾，化合物2：碘甲烷：无水碳酸钾的摩尔比为1：2～10：2～10，反应1～6小时，得到化合物3；将化合物3溶解于甲醇，浓度为0.1M，加入甲醇钠，浓度为0.5～4M，在室温下反应2～10h，得到化合物4；反应式如下：②：以甲基化叶绿酸a为原料，溶解于CHCl3，浓度为0.1M，依次加入EDCI、1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐、三乙胺，甲基化叶绿酸a：EDCI：1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐：三乙胺的摩尔比为1：1～2：1～2：1～2，在室温下反应2～20h，得到化合物5；将化合物5溶解于甲醇，浓度为0.1M，加入甲醇钠，浓度为0.1～0.2M，得到化合物6；将化合物6溶解于甲醇，浓度为0.1M，加入甲醇钠，浓度为0.5～4M，在室温下反应2～10h，得到化合物7；反应式如下：③：将化合物8溶于DMF，浓度为0.1M，依次加入EDCI、1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐、三乙胺，化合物1：EDCI：1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐：三乙胺的摩尔比为1：1～2：1～2：1～2，在室温下反应2～20h，得到化合物9；将化合物9溶解于甲醇，浓度为0.1M，加入甲醇钠，浓度为0.5～4M，在室温下反应2～10h，得到化合物10；反应式如下：④：将化合物11溶于DMF，浓度为0.1M，依次加入HBTU、1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-beta-D-吡喃半乳糖基胺盐酸盐、N，N-二异丙基乙胺，化合物11：HBTU：1,3,4,6-四-O-乙酰基-2-氨基-2-脱氧-beta-D-吡喃半乳糖盐酸盐或2,3,4,6-四-O-乙酰基-bet...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭修晗，王世盛，蔡蕊，赵伟杰，李悦青，李广哲，田诗德，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21