一种HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于生物医药和荧光检测技术领域，具体涉及一种HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料及其制备方法与应用。该材料内含有抗肿瘤药物Cy

【技术实现步骤摘要】
一种HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于生物医药和荧光检测
，具体属于抗肿瘤药物以及肿瘤检测
，更具体涉及一种HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]目前，癌症治疗计划的重点是改善候选药物的药代动力学，在过去的几十年里，肿瘤靶向给药策略在化疗中得到了广泛的研究，以便将干扰正常细胞功能的不良反应降低至最低，从而提高对癌症的治疗效果。传统的方法是利用靶向配体选择性地作用于癌细胞表面过表达的受体或转运蛋白，进一步利用病例肿瘤微环境，如酸性pH、活性氧(ROS)和癌细胞或其周围过表达的酶，来释放具有恢复细胞毒性的抗癌药物。
[0003]组蛋白脱乙酰化酶(HDACs)这种表观遗传酶，由于其在各种生物学过程中的重要作用而引起肿瘤学的广泛关注。HDACs通过氨基上赖氨酸残基的脱乙酰化来调节染色质的结构和功能。
[0004]半胱氨酸组织蛋白酶L(CTSL)的上调被认为是癌症多阶段进展和转移的标志。因此，CTSL的活性和定位升高在临床上具有预后和诊断价值。
[0005]因此，通过选择性地杀死具有高HDAC和CTSL活性的人类癌细胞系，对于抗癌药物开发以及癌症治疗具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种具有HDAC和CTSL响应的材料、制备方法及其应用，该材料通过对肿瘤细胞中的HDAC和CTSL产生双酶响应而靶向释放药物，达到癌症治疗的目的，具有靶向性和高效的优势。<br/>[0007]基于上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料，该材料的分子结构为其中n＝45。
[0009]本专利技术提供的HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料内含有抗肿瘤药物Cy
‑
NH2，且具有大量HDAC、CTSL特异性响应的酰胺键，具有在高表达HDAC、CTSL的肿瘤细胞内产生酶响应而断裂的特性，从而将Cy
‑
NH2快速释放于肿瘤细胞内，增加肿瘤细胞内游离Cy
‑
NH2的浓度，Cy
‑
NH2能够在肿瘤细胞内产生大量活性氧，杀死肿瘤细胞，具有靶向性的优势；此外，Cy
‑
NH2还具有在特定波长激发下能够对肿瘤细胞进行成像，具有巨大的临床应用潜能。
[0010]第二方面，本专利技术提供了上述HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料的制备方法，包括如下步骤：
[0011](1)荧光分子Cy
‑
NH2的合成；
[0012](2)Boc
‑
Lys(Ac)
‑
Cy的合成：
[0013]将步骤(1)制得的Cy
‑
NH2与Boc
‑
Lys(Ac)
‑
OH按照摩尔比(1.5～2.5):1于室温下酰胺反应15h～30h，经萃取、分离纯化制得Boc
‑
Lys(Ac)
‑
Cy；
[0014](3)Lys(Ac)
‑
Cy的合成：
[0015]将步骤(2)制得的Boc
‑
Lys(Ac)
‑
Cy于三氟乙酸中脱出Boc制得Lys(Ac)
‑
Cy；
[0016](4)PEG
2000
‑
Lys(Ac)
‑
Cy的合成：
[0017]将羧基活化后的PEG
2000
‑
COOH，与Lys(Ac)
‑
Cy按照1:(1～2)摩尔比混合，于室温避光搅拌反应3h～5h制得PEG
2000
‑
Lys(Ac)
‑
Cy，即为HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料。
[0018]Cy
‑
NH2作为一种常见的荧光分子，它的毒性很少被研究，专利技术人所在研究团队首次发现荧光分子Cy
‑
NH2对细胞具有极强的杀伤效果，但是由于游离的Cy
‑
NH2对肿瘤细胞并无选择性，因此，本专利技术通过二肽、mPEG对Cy
‑
NH2进行修饰，使修饰后的Cy
‑
NH2对肿瘤细胞具有高选择性，并赋予其酶响应能力与延长血液循环能力。
[0019]进一步地，步骤(1)荧光分子Cy
‑
NH2的合成过程如下：
[0020]①
.Cy
‑
NO2的合成：
[0021]将IR780、间硝基苯酚、DIPEA按照摩尔比1:(1～1.5):(0.1～0.2)溶解于DMF中，室温反应10h～20h，随后经有机溶剂萃取、浓缩析出、干燥制得Cy
‑
NO2；
[0022]②
.Cy
‑
NH2的合成：
[0023]将Cy
‑
NO2与过量的SnCl2·
2H2O、浓盐酸溶解于甲醇中，在60℃～80℃下，反应10h～14h，经有机溶剂萃取、浓缩析出、干燥制得Cy
‑
NH2。
[0024]进一步地，步骤
①
中IR780由市售购得或由如下方法制得：
[0025]I.1
‑
乙基
‑
2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
吲哚的合成
[0026]将2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
吲哚与碘乙烷按照摩尔比1:(1～2)于有机溶剂中混合，在70℃～80℃下反应20h～28h，将反应液经浓缩、洗涤、干燥制得1
‑
乙基
‑
2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
吲哚；
[0027]II.2
‑
氯
‑3‑
羟基亚甲基
‑1‑
环己烯
‑1‑
甲醛的合成
[0028]将POCl3与环己酮按照体积比(2～4)：1于有机溶剂中混合，随后于
‑
4℃～1℃反应20～30min后，再于40～50℃下反应4～6h，经冷却、固液分离，收集沉淀并干燥制得2
‑
氯
‑3‑
羟基亚甲基
‑1‑
环己烯
‑1‑
甲醛；
[0029]III.IR780的合成
[0030]将2
‑
氯
‑3‑
羟基亚甲基
‑1‑
环己烯
‑1‑
甲醛、1
‑
乙基
‑
2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料，其特征在于，所述材料的分子结构为：其中n＝45。2.权利要求1所述HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)荧光分子Cy
‑
NH2的合成；(2)Boc
‑
Lys(Ac)
‑
Cy的合成：将步骤(1)制得的Cy
‑
NH2与Boc
‑
Lys(Ac)
‑
OH按照摩尔比(1.5～2.5):1于室温下酰胺反应15h～30h，经萃取、分离纯化制得Boc
‑
Lys(Ac)
‑
Cy；(3)Lys(Ac)
‑
Cy的合成：将步骤(2)制得的Boc
‑
Lys(Ac)
‑
Cy于三氟乙酸中脱出Boc制得Lys(Ac)
‑
Cy；(4)PEG
2000
‑
Lys(Ac)
‑
Cy的合成：将羧基活化后的PEG
2000
‑
COOH，与Lys(Ac)
‑
Cy按照1:(1～2)摩尔比混合，于室温避光搅拌反应3h～5h制得PEG
2000
‑
Lys(Ac)
‑
Cy，即为HDAC、CTSL响应的诊疗一体化材料。3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)荧光分子Cy
‑
NH2的合成过程如下：
①
.Cy
‑
NO2的合成：将IR780、间硝基苯酚、DIPEA按照摩尔比1:(1～1.5):(0.1～0.2)溶解于DMF中，室温反应10h～20h，随后经有机溶剂萃取、浓缩析出、干燥制得Cy
‑
NO2；
②
.Cy
‑
NH2的合成：将Cy
‑
NO2与过量的SnCl2·
2H2O、浓盐酸溶解于甲醇中，在60℃～80℃下，反应10h～14h，经有机溶剂萃取、浓缩析出、干燥制得Cy
‑
NH2。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤
①
中IR780由市售购得或由如下方法制得：I.1
‑
乙基
‑
2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
吲哚的合成将2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
吲哚与碘乙烷按照摩尔比1:(1～2)于有机溶剂中混合，在70℃～80℃下反应20h～28h，将反应液经浓缩、洗涤、干...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁友永，马迪，宗庆瑜，俞方舟，肖炫，姚旺，杨蕊梦，江新青，
申请(专利权)人：广州市第一人民医院广州消化疾病中心，广州医科大学附属市一人民医院，华南理工大学附属第二医院，
类型：发明
国别省市：