光/酶双重响应药物前体化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及化学生物技术领域，公开了光/酶双重响应药物前体化合物及其制备方法和应用。前体化合物具有式I化学结构式，R为H或式II，式II为该化合物在硝基还原酶作用下，对位硝基被还原后经苄基消除断裂释放二乙基二硫代氨基甲酸盐，在紫外光照条件下，邻位硝基作用使硫代苄酯断裂释放二乙基二硫代氨基甲酸盐，所释产物与铜离子络合生成金属药物CuET，对恶性肿瘤细胞具有显著抑制生长效果。另外，还可引入炔丙基醚类官能团，利于该化合物进一步的化学修饰。本发明专利技术所制备的药物前体化合物，合成方法简便易操作，可控性强，在光/酶双重响应控药物前体化合物用于恶性肿瘤治疗领域具有广泛的应用前景；。。。

【技术实现步骤摘要】
光/酶双重响应药物前体化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及化学生物
，具体涉及光/酶双重响应药物前体化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]生物体是一个包括不同物理化学环境的复杂有机体。环境响应性药物释放往往通过药物载体或药物分子在生物体不同的环境条件下形态或结构的物理化学变化，释放出具有药用特性的分子而实现治疗的目的。环境响应性载体依据响应源的种类，主要可分为温度敏感型、pH敏感型、氧化还原敏感型、酶敏感型、光敏感型、声敏感型等。然而，单一的信号响应往往难以达到最佳的药物递送效果。研究者们通过对药物载体的深入研究，针对药物靶向递送、响应释放时机、药代动力学分析等不同环节的条件优化，以实现同一药物载体的多重刺激响应型药物载体。考虑到更优的响应释放和治疗疗效，通过药物前体分子的结构设计与优化，赋予药物前体分子本身以多重刺激响应性释放性能，能进一步改善药物分子的响应释放性能和方式。同时，多重刺激响应性药物可以通过活性官能团进一步与纳米载体结合，增强药物前体分子的生物相容性、靶向性、非特异性毒性等。鉴于此，急需开发一种多重刺激响应性的药物前体化合物。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种光/酶双重响应药物前体化合物及其制备方法和应用，解决了现有技术中没有多重刺激响应性药物前体化合物的问题。
[0004]光/酶双重响应药物前体化合物，所述前体化合物具有的结构式为式I：
[0005][0006]R为H或式II，其中式II的结构式为：
[0007]优选的，所述药物前体化合物为以下结构式中的一种：
[0008][0009]优选的，所述前提化合物I的制备方法包括如下步骤：
[0010]将2,4
‑
二硝基苄溴和二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物分别溶于无水乙腈，两者混合搅拌反应后，萃取并除去溶剂后得到粗产物一，进行柱分离后得到前体化合物I。
[0011]优选的，所述2,4
‑
硝基苄溴与二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物的摩尔比为1:(1.2～1.5)；
[0012]所述反应的温度为20～40℃；
[0013]所述分离过程中，流动相为石油醚和乙酸乙酯的混合物，体积比为(20～10):1。
[0014]优选的，所述前体化合物V的制备方法包括如下步骤：
[0015]S1、将丙二酸与无水乙腈混合搅拌，向其中滴入三乙胺，在惰性气体保护条件下，再向溶液中分次滴入溴丙炔，继续搅拌反应，萃取洗涤得到棕黄色液体为中间产物II；
[0016]S2、在惰性气体保护条件下，将中间产物II和2,4
‑
二硝基苯甲醛溶解于无水N,N
’‑
二甲基甲酰胺，滴入三乙胺，搅拌反应，萃取并除去溶剂得到粗产物二，进行柱分离后得到黄绿色油状中间产物III；
[0017]S3、在惰性气体保护条件下，将中间产物III溶于四氢呋喃，冰浴冷却后，分次滴入三溴化磷，冰浴避光反应，萃取并除去溶剂得到粗产物三，进行柱分离，得到淡棕色粘液中间产物IV；
[0018]S4、将中间产物IV和二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物分别溶于无水乙腈，将两者混合后搅拌反应后，萃取并除去溶剂得到粗产物四，进行柱分离后得到棕黑色油状物前体化合物V。
[0019]优选的，S1中，所述丙二酸、三乙胺和溴丙炔的摩尔比为(1.2～1.5):1:1；所述搅拌的温度为80～90℃；所述溴丙炔滴入的时间为50～60min；所述继续搅拌反应的时间为2～3h。
[0020]优选的，S2中，所述2，4
‑
二硝基苯甲醛、中间产物II与三乙胺的摩尔比为1:(1～1.5):1；所述三乙胺滴入的时间为50～60min；所述搅拌反应的时间为8～12h；所述反应温度为50～80℃；所述柱分离过程中，流动相为石油醚和乙酸乙酯的混合物，体积比为(20～10):1。
[0021]优选的，S3中，所述冰浴冷却的温度为2～5℃；所述中间产物III与三溴化磷的摩尔比为1:(1.5～1.8)，所述三溴化磷滴入的时间为25～30min；所述冰浴反应的时间为2～3h；所述柱分离过程中，流动相为石油醚和乙酸乙酯的混合物，体积比为(40～10):1。
[0022]优选的，S4中，所述中间产物IV与二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物的摩尔比为1:(1.2～1.5)；所述搅拌反应的温度为20～40℃；所述柱分离过程中，流动相为石油醚和乙
酸乙酯的混合物，体积比为(20～10):1。
[0023]本专利技术的第二个目的在于将所述光/酶双重响应药物前体化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0025](1)本专利技术的合成方法中，通过2,4
‑
二硝基苄溴与二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物反应合成所得，产率可观，制备过程简单易操作，实用性强，在结构上可以进一步进行修饰炔丙基醚，不影响邻位硝基产生的光响应性和对位硝基产生的酶响应性，有助于进一步的化学和结构修饰。
[0026](2)本专利技术所合成的药物前体化合物，在365nm紫外光照条件下能有效释放二乙基二硫代氨基甲酸，且随着光照时间增长，二乙基二硫代氨基甲酸盐的释放量随之增加，具备有优良的可控性，在紫外光照条件下有效释放的二乙基二硫代氨基甲酸能有效结合游离铜离子，生成的金属药物CuET保留有其本身的抗肿瘤效果。
[0027](3)在合成中间产物II时，通过控制三乙胺和溴丙炔的比例进行控制，三乙胺定量活化丙二酸中的羧基，活化后才可与溴丙炔反应，因此，要求三乙胺和溴丙炔的摩尔比为1:1，得到的主产物几位反应一个羧基的产物。
附图说明
[0028]图1为前体化合物I的合成过程示意图；
[0029]图2为前体化合物I的核磁共振氢谱图；
[0030]图3为前体化合物V的合成过程；
[0031]图4为中间产物II的核磁共振氢谱图；
[0032]图5为中间产物III的核磁共振氢谱图；
[0033]图6为中间产物IV的核磁共振氢谱图；
[0034]图7为前体化合物V的核磁共振氢谱图；
[0035]图8为前体化合物V的质谱图；
[0036]图9为前体化合物细胞毒性的工艺步骤图；
[0037]图10为正常培养条件下，前体化合物I和前体化合物IV的细胞毒性；
[0038]图11为NTR处理后，前体化合物I和前体化合物IV的细胞毒性；
[0039]图12为乏氧培养条件下，前体化合物I和前体化合物IV的细胞毒性；
[0040]图13为光照5min下，前体化合物I和前体化合物IV的细胞毒性；
[0041]图14为乏氧培养及光照5min条件下，前体化合物I和前体化合物V的细胞毒性。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的数据，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光/酶双重响应药物前体化合物，其特征在于，所述前体化合物具有的结构式为式I：R为H或式II，其中式II的结构式为：2.根据权利要求1所述光/酶双重响应药物前体化合物，其特征在于，为以下结构式中的一种：3.根据权利要求2所述光/酶双重响应药物前体化合物的制备方法，其特征在于，所述前提化合物I的制备方法包括如下步骤：将2,4
‑
二硝基苄溴和二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物分别溶于无水乙腈，两者混合反应后，得到粗产物一，提纯后得到前体化合物I。4.根据权利要求3所述光/酶双重响应药物前体化合物的制备方法，其特征在于，所述2,4
‑
硝基苄溴与二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物的摩尔比为1:(1.2～1.5)；所述反应的温度为20～40℃。5.根据权利要求2所述光/酶双重响应药物前体化合物的制备方法，其特征在于，所述前体化合物V的制备方法包括如下步骤：S1、将丙二酸与无水乙腈混合，向其中滴入三乙胺，在惰性气体保护条件下，滴入溴丙炔，继续反应后，提纯得到中间产物II；S2、在惰性气体保护下，将中间产物II和2,4
‑
二硝基苯甲醛溶解于无水N,N
’‑
二甲基甲酰胺，滴入三乙胺，反应后，得到粗产物二，提纯得中间产物III；S3、在惰性气体保护条件下，将中间产物III溶于四氢呋喃，冰浴冷却后，滴入三溴化
磷，冰浴避...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎晓，孙博宇，易颂果，周丽娟，沈文杰，冯福德，
申请(专利权)人：湖南工程学院，
类型：发明
国别省市：