CN103341166B - 一种分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物及其制备方法和应用，在金属酞菁大环周边引入带有烷氧长链的埃罗替尼结构单元，可以增加其两亲性、生物相容性、光敏剂的靶向性。该轭合物不容易聚集，有利于提高细胞摄取率；同时该类化合物结构单一，不存在异构体，产品容易提纯。该化合物有望提高光动力治疗中光敏剂的靶向性，同时增强光动力治疗中光敏剂的活性。本发明合成方法比较简单，副反应少，产率较高，原料易得，成本低，有利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于有机和金属配位化合物合成领域，具有涉及一种分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物及其制备方法和应用。
背景技术
酞菁是一类具有良好光物理光化学性质的大环化合物，应用于高科技领域，其中包括半导体器件、光伏和太阳能电池、静电复印术、整流器、LB膜光动力治疗用光敏剂等，其中作为光敏剂极具发展前景。
酞菁化合物的多样性和结构上的可“裁剪性”，为人们合理设计所需要的酞菁化合物提供可能。将酞菁与其它功能性官能团相连接形成功能互补的新型功能材料是酞菁化合物的重要发展方向之一。但是，现有的取代酞菁金属配合物大多存在合成困难，副反应多，分离难度大等问题。同时存在一个重要问题是酞菁对肿瘤组织的靶向性不是很理想，因此对光敏剂靶向性的研究成为现在研究的一个热点。
随着分子生物学的发展，有关正常细胞和癌细胞在分子层面的差异逐步被发现，针对肿瘤的靶向药物也应运而生。这些药物与传统的化学治疗药物不同，具有很强的靶向性。埃罗替尼（erlotinib）® ，见化合物4结构（其中R1=R2=
）是由罗氏（Roche）基因泰克（Genentech）公司联合开发的4-苯氨基喹唑啉类抗癌新药，它以人表皮生长因子受体（EGFR）为作用点，与抑制表皮生长因子受体上的一种特定的络氨酸激酶作用，可阻断肿瘤细胞“生长信号”，作为分子靶向药物的“代表”之作，目前正在临床上推广应用。
基于分子靶点药物治疗和光动力治疗机制，提出构建光敏剂与分子靶点药物轭合物的构想，即利用靶点药物的靶向性、光动力治疗的高杀伤力及酞菁化合物低消除速率的特点，探索酞菁-埃罗替尼轭合物性能的结构影响因素。所述光敏剂将会把埃罗替尼的高靶向性，酞菁锌的光动力学治疗特性和细胞滞留期长的特点结合在一起，既可解决埃罗替尼药物耐药性问题，也可提高酞菁配合物靶向性不强问题，使埃罗替尼可以对残留或零星分布在肿瘤组织周围的病变细胞进行长期抑制、灭活，大大降低治疗后肿瘤复发的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物及其制备方法和应用，该轭合物结构单一，不存在异构体，产品容易提纯；合成方法比较简单，副反应少，产率较高，原料易得，成本低，有利于工业化生产。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的化学结构式如下：
（1）
（2）；
其中M=Zn、Al、Si、Ga，m=0-8，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3。
制备如上所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的方法包括以下步骤：
（1）以化合物1：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3和醋酸甲脒为起始物，乙醇为反应溶剂，微波反应得到化合物2：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（2）以化合物2为起始物，与三氯氧磷反应得到化合物3：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（3）以化合物3和3-氨基苯乙炔为起始物，在异丙醇中反应得到化合物4：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（4）以化合物4为起始物，三溴化硼为催化剂，去甲基得到化合物5：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（5）以化合物5和化合物6：，m=0-8为起始物，在碳酸钾和N,N-二甲基甲酰胺的条件下，反应得到化合物7：
，m=0-8，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（6）以化合物7为起始物，在碳酸钾和N,N-二甲基甲酰胺的条件下，与3-硝基邻苯二甲腈或4-硝基邻苯二甲腈反应，得到化合物8a：，m=0-8，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3或化合物8b：，m=0-8，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（7）以化合物8a或化合物8b和正戊醇、邻苯二甲腈及锌或铝或镓或硅盐为起始物，在1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯或金属锂催化下合成所述的埃罗替尼-酞菁轭合物。
步骤（1）的制备过程包括：将化合物1和醋酸甲脒按摩尔比为1:1-2加入到乙醇中，微波反应2-4h；待反应结束后，旋干乙醇，用二氯甲烷和水萃取得到粗产品；再用体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂过硅胶柱，分离得到化合物2。
步骤（2）的制备过程包括：将化合物2和三氯氧磷按摩尔比为1:1-3，反应4-9h后，旋蒸除去剩余的三氯氧磷，用水和二氯甲烷萃取得到粗产品，过硅胶柱得到化合物3 。
步骤（3）的制备过程包括：以化合物3和3-氨基苯乙炔按摩尔比为1:1-2，加入到异丙醇中，反应4-9h后，将异丙醇旋干，以体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂过硅胶柱分离得到化合物4 。
步骤（4）的制备过程包括：将化合物4加入到三溴化硼中，在-78℃条件下反应1-3h，然后在0℃反应到室温，反应10-18h，旋蒸除去三溴化硼，用体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物5 。
步骤（5）的制备过程包括：将化合物5和化合物6：，m=0-8按摩尔比为1:1-2加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在40-80℃的条件下反应4-9h，待反应结束后，旋干DMF，用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物7 。
步骤（6）的制备过程包括：将化合物7和3-硝基邻苯二甲腈或4-硝基邻苯二甲腈按摩尔比为1:1-2加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在40-100℃的条件下反应4-9h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物8a 或者 8b 。
步骤（7）的制备过程包括：在装有回流冷凝装置及导气装置两颈瓶中依次加入化合物8a或者8b，邻苯二甲腈和正戊醇，氮气保护下，升温至100℃，待反应物溶解后，接着加入锌或铝或镓或硅盐，搅拌至溶解后加入1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯或金属锂，回流反应5-12h，反应结束后，减压旋蒸除去正戊醇，以CH2Cl2和CH3OH的体积比为40-20:1的混合溶液作为洗脱剂，过硅胶柱，经旋转蒸发浓缩后，得到所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物。
如上所述的埃罗替尼-酞菁轭合物主要可用于制备光动力治疗的光敏剂。
酞菁类化合物被认为是最具潜力的第二代光敏剂。但是由于其在靶细胞及靶组织中的摄取量不理想，效果难以达到实际应用要求。两亲性酞菁光敏剂，如羟基、氟、低聚乙二醇和低聚胺等取代的酞菁衍生物，由于与靶组织细胞有较好的亲和性因而有较高的摄取量，成为近年来研发的重点。本发明中设计的埃罗替尼-酞菁轭合物是利用第二代光敏剂可化学剪裁和嫁接的特征，在其分子上键联上某些生物特性的活性结构单元，期望提高肿瘤组织选择性摄取和治疗效果的一个策略。同时这种新型光敏剂将会把埃罗替尼的高靶向性，酞菁锌的光动力学治疗特性和细胞滞留期长的特点结合在一起，既可解决埃罗替尼药物耐药性问题，也可提高酞菁配合物靶向性不强问题，使埃罗替尼可以对残留或零星分布在肿瘤组织周围的病变细胞进行长期抑制、灭活，大大降低治疗后肿瘤复发的风险。
本发明的显著优点在于：
（1）明显增强了光敏剂的靶向性，光动力活性较高；
（2）目标化合物结构单一，不存在异构体，产物容易纯化。多取代的酞菁锌因为有多个取代基，由于各取代基空间分布不同而存在多种异构体，而且酞菁环上有8个α位，占据不同的α位也生成了不同的异构体。而结构相似使这些异构体性质极为相近，难以分离。单取代酞菁锌就不存在这样的问题。
（3）所合成的化合物中引入聚乙二醇链，增加了酞菁类化合物在细胞中的摄取有利于作为光动力临床用药的使用。
（4）合成方法简单，只需要几个步骤就可以完成，副反应少，原料易得，成本低，有利于工业化生产。
具体实施方式
一种分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物在光动力治疗用的光敏剂具体制备过程包括：
步骤（1）：将化合物1和醋酸甲脒按摩尔比为1:2-4加入到乙醇溶液中，微波反应2-4h。待反应结束后，旋干乙醇，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品。后用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂过硅胶柱，分离得到化合物2，产率为80-92%。
步骤（2）：将化合物2和三氯氧磷按摩尔比为1:1-3,反应4-9h后，旋蒸除去剩余的三氯氧磷，后用水和二氯甲烷萃取得到粗产品。后面过硅胶柱得到化合物3，产率为60%-85%
步骤（3）：以化合物3和3-氨基苯乙炔按摩尔比为：1:1-2，加入到异丙醇中。反应4-9h后，将异丙醇旋干，后以二氯甲烷-甲醇为洗脱剂过硅胶柱分离得到化合物4，产率为60-82%
步骤（4）：将化合物4加入到三溴化硼中，现在-78℃条件下反应1-3h，然后在0℃反应到室温，反应10-18h，旋蒸除去三溴化硼，后用二氯甲烷-甲醇为40-20:1为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物5，产率为20-30% 。
步骤（5）：将化合物5和化合物6：，m=0-8按摩尔比为1:1-2加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中随后加入4-8当量的无水碳酸钾，在温度为40-80℃的条件下反应4-9h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物7。产率为30-50%。
步骤（6）：将化合物7和3-硝基邻苯二甲腈或4-硝基邻苯二甲腈按摩尔比为1:1-2加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,在40-100℃的条件下反应4-9h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物8a或者8b 。
步骤（7）：在装有回流冷凝装置及导气装置两颈瓶中依次加入化合物8a或者8b，邻苯二甲腈和正戊醇，氮气保护下，升温至100℃，待反应物溶解后，接着加入锌、铝、镓、硅盐，搅拌至溶解后加入0.5-1ml的1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯，恒温150℃，回流反应5-12h，反应结束后，减压旋蒸除去正戊醇，以CH2Cl2和CH3OH的体积比为40-20:1的混合溶液作为洗脱剂，过硅胶柱，经旋转蒸发浓缩后，得到所述埃罗替尼-酞菁轭合物，产率为10-25%。
我们测试了所述化合物在离体细胞中的一些光动力治疗的活性，同时还做了动物实验。实验得到了比较理想的结果。这一种化合物具有很好的药物活性。并且从在体动物的试验中，我们知道该类化合物具有较好靶向性。
以下几个实施例进一步阐述本发明，但是本发明不仅限于此。
实施例1（M=Zn，m=3， R=-CH3O，α位单取代）
1)、将1.0g（5.07mmol）化合物和1.0g（10mmol）醋酸甲脒加入到20ml乙醇溶液中，微波反应3h。待反应结束后，旋干乙醇，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品。后用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂过硅胶柱，分离得到化合物2 。
）、将1g（4.8mmol）化合物2加入到 1.48g（9.7mmol）三氯氧磷,反应4-9h后，旋蒸除去剩余的三氯氧磷，后用水和二氯甲烷萃取得到粗产品。再过硅胶柱得到化合物3。
3）、将1g（4.46mmol）化合物3和1g（8.92mmol）3-氨基苯乙炔加入到异丙醇中。反应4-9h后，将异丙醇旋干，再以二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物4。
4）、将2g（6.55mmol）化合物4加入到三溴化硼中，先在-78℃条件下反应1h，然后从0℃反应到室温，反应16h，旋蒸除去三溴化硼，后用二氯甲烷-甲醇为40-20:1为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物5 。
5）、将2g（6.8mmol）化合物5和3.6g（10.3mmol）化合物6 (m=3)加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，随后加入3.8g（27mmol）无水碳酸钾，在温度为80℃的条件下反应5h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物7。1H NMR
(CDCl3, 400MHz): δ8.64(s, 1 H,
ArH), 8.12 (s, 1 H, ArH), 7.93 (s, 1 H, ArH), 7.81 (d, J = 7.8 Hz, 1 H,
ArH), 7.47-7.39 (m, 2 H, ArH), 7.33 (s, 1 H, ArH), 4.77 (br s, 4 H, CH2),
4.35 (vt, J = 4.4 Hz, 4 H, CH2), 4.22 (s, 3 H, CH3),
4.07 (vt, J = 4.4 Hz, 2 H, CH2), 4.03 (brs, 1 H, NH),
3.96(vt, J = 4.4 Hz, 2 H, CH2), 3.80-3.76(m, 4 H, CH2),
3.62 (s, 1 H, CH), 2.0 (s, 1 H, OH).HRMS (ESI): m/z calculated for C25H29N3O6
[M+H]+,468.2134; found, 468.2130.
6）、将2g(4.27mmol)化合物7和0.88g（5.1mmol）3-硝基邻苯二甲腈加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,在60℃的条件下反应8h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物8a 。 1H NMR (CDCl3, 400MHz):
δ8.64(s, 1 H, ArH), 8.12 (s, 1 H, ArH),
7.93 (s, 1 H, ArH), 7.81 (d, J = 7.8 Hz, 1 H, ArH), 7.65 (t, J =
7.6 Hz, 1 H, ArH), 7.47-7.39 (m, 3 H, ArH), 7.33 (s, 1 H, ArH), 7.31 (d, J =
7.6 Hz, 1 H, ArH), 7.26 (d, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH), 4.77 (br s, 4 H, CH2),
4.35 (vt, J = 4.5 Hz, 4 H, CH2), 4.22 (s, 3 H, CH3),
4.07 (vt, J = 4.5 Hz, 2 H, CH2), 4.03 (brs, 1 H, NH),
3.96(vt, J = 4.5 Hz, 2 H, CH2), 3.80-3.76(m, 4 H, CH2),
3.62 (s, 1 H, CH). HRMS (ESI): m/z calculated for C33H31N5O6
[M+H]+,624.2822; found, 624.2810.
7)、在装有回流冷凝装置及导气装置的100ml两颈瓶中依次加入0.30g（0.48mmol）化合物8a，0.55g（4.3mmol）邻苯二甲腈和15ml正戊醇，氮气保护下，升温至100℃，待反应物溶解后，接着加入0.46g（2.1mmol）醋酸锌，搅拌至溶解后加入0.5-1ml的1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯，恒温150℃，回流反应6h，反应结束后，减压旋蒸除去正戊醇，以CH2Cl2和CH3OH的体积比为30:1的混合溶液作为洗脱剂，过硅胶柱，经旋转蒸发浓缩后，得到靶向EGFR抗癌光敏剂。1H NMR (DMSO-d6,
400MHz):δ9.38-9.33 (m, 4
H, Pc-Hα), 9.21-9.18 (m, 2 H, Pc-Hα), 9.11 (d, J = 7.0 Hz, 1 H, Pc-Hα), 8.92 (d, J = 7.0 Hz, 1 H, Pc- Hβ), 8.84-8.81 (m, 6 H, Pc-Hβ), 8.72 (t, J = 7.5 Hz, 1 H, Pc-Hβ), 8.12 (s, 1 H, ArH), 7.93 (s, 1 H, ArH), 7.81 (d, J =
7.8 Hz, 1 H, ArH), 7.65 (t, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH), 7.33 (s, 1 H, ArH),
7.31 (d, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH), 7.26 (d, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH),
4.77 (br s, 4 H, CH2), 4.35 (vt, J = 4.5 Hz, 4 H, CH2),
4.22 (s, 3 H, CH3), 4.07 (vt, J = 4.5 Hz, 2 H, CH2),
4.03 (brs, 1 H, NH), 3.96(vt, J = 4.5 Hz, 2 H, CH2),
3.80-3.76(m, 4 H, CH2), 3.62 (s, 1 H, CH).HRMS (ESI): m/z calculated
for C57H43N11O6Zn [M+H]+,1042.2767;
found, 1042.2753.
实施例2（M=Al，m=7， R=-H，α位单取代）
1)、将1g（mmol）化合物和1.0g（mmol）醋酸甲脒加入到20ml乙醇溶液中，微波反应3h。待反应结束后，旋干乙醇，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品。后用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂过硅胶柱，分离得到化合物2 。
2）、将1g（mmol）化合物2加入到 1.48g（mmol）三氯氧磷,反应4-9h后，旋蒸除去剩余的三氯氧磷，后用水和二氯甲烷萃取得到粗产品。后面过硅胶柱得到化合物3。
3）、将1g（mmol）化合物3和1g（mmol）3-氨基苯乙炔加入到异丙醇中。反应4-9h后，将异丙醇旋干，后以二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物4。
4）、将2g（6.55mmol）化合物4加入到三溴化硼中，先在-78℃条件下反应1h，然后在0℃反应到室温，反应16h，旋蒸除去三溴化硼，后用二氯甲烷-甲醇为40-20:1为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物5 。 1H NMR (MeOD, 400MHz): δ8.83 (s, 1 H, ArH), 7.92 (s, 1 H, ArH), 7.88 (s, 1 H,
ArH), 7.74 (d, J = 7.8 Hz, 1 H, ArH), 7.52-7.37 (m, 2 H, ArH), 7.33 (d, J
= 7.8 Hz, 1 H, ArH), 7.26 (s, 1 H, ArH), 4.01 (brs, 1 H, NH), 3.62 (s, 1 H,
CH), 2.0 (s, 1 H, OH). HRMS (ESI): m/z calculated for C16H11N3O
[M+H]+,262.0980; found, 262.0976.
5）、将2g（7.66mmol）化合物5和5.5g（11.4mmol）化合物6(m=7)加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，随后加入3.8g（27mmol）无水碳酸钾，在温度为80℃的条件下反应7h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物7 。 1H NMR
(CDCl3, 400MHz): δ8.59(s, 1 H,
ArH), 8.36 (s, 1 H, ArH), 8.06 (s, 1 H, ArH), 7.99 (d, J = 7.8 Hz, 1 H,
ArH), 7.53-7.49 (m, 3 H, ArH), 7.33 (s, 1 H, ArH), 5.02 (brs, 4 H, CH2),
4.83 (vt, J = 4.4 Hz, 4 H, CH2), 4.80-4.78 (m, 4 H, CH2),
4.62-4.58 (m, 4 H, CH2), 4.39 (vt, J = 4.4 Hz, 2 H, CH2),
4.27 (vt, J = 4.4 Hz, 2 H, CH2), 4.21 (brs, 1 H, NH), 4.15
(vt, J = 4.4 Hz, 4 H, CH2), 4.05 (vt, J = 4.4 Hz, 4 H,
CH2), 3.95-3.91 (m, 4 H, CH2), 3.76 (s, 1 H, CH), 2.32
(s, 1 H, OH). HRMS (ESI): m/z calculated for C32H43N3O9
[M+H]+,614.3077; found, 614.3069.
6）、将2g(3.26mmol)化合物7和1.0g（4.8mmol）3-硝基邻苯二甲腈加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,在60℃的条件下反应8h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物8a 。 1H NMR (CDCl3, 400MHz):
δ8.64 (s, 1 H, ArH), 8.12 (s, 1 H, ArH),
7.93 (s, 1 H, ArH), 7.81 (d, J = 7.8 Hz, 1 H, ArH), 7.65 (t, J =
7.6 Hz, 1 H, ArH), 7.47-7.39 (m, 2 H, ArH), 7.89(d, J = 7.8 Hz, 1 H,
ArH), 7.33 (s, 1 H, ArH), 7.31 (d, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH), 7.26 (d, J =
7.6 Hz, 1 H, ArH), 5.22 (m, 4 H, CH2), 4.93(vt, J = 4.5 Hz, 4
H, CH2), 4.77 (br s, 4 H, CH2), 4.56 (m, 4 H, CH2),
4.35 (vt, J = 4.5 Hz, 4 H, CH2), 4.07 (vt, J = 4.5 Hz,
4 H, CH2), 4.03 (brs, 1 H, NH), 3.96(vt, J = 4.5 Hz, 4 H, CH2),
3.80-3.76(m, 4 H, CH2), 3.62 (s, 1 H, CH). HRMS (ESI): m/z
calculated for C40H45N5O9 [M+H]+,740.3295;
found, 740.3280.
7）、在装有回流冷凝装置及导气装置的100ml两颈瓶中依次加入0.30g（0.405mmol）化合物8a，0.55g（4.3mmol）邻苯二甲腈和15ml正戊醇，氮气保护下，升温至100℃，待反应物溶解后，接着加入0.46g（3.4mmol）无水氯化铝，搅拌至溶解后加入0.5ml 的1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯，回流反应6h，反应结束后，减压旋蒸除去正戊醇，以CH2Cl2和CH3OH的体积比为30:1的混合溶液作为洗脱剂，过硅胶柱，经旋转蒸发浓缩后，得到所述分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物。1H NMR (DMSO-d6,
400MHz): δ9.36-9.32 (m, 4 H, Pc-Hα), 9.25-9.21 (m, 2 H, Pc-Hα), 9.14 (d, J = 7.0 Hz, 1 H, Pc-Hα), 9.01 (d, J = 7.0 Hz, 2 H, Pc- Hβ), 8.81-8.79 (m, 4 H, Pc-Hβ), 8.75 (t, J = 7.5 Hz, 2 H, Pc-Hβ), 8.69 (s, 1 H, ArH), 8.32 (s, 1 H, ArH), 7.95 (d, J =
7.8 Hz, 1 H, ArH), 7.74 (t, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH), 7.89(d, J =
7.8 Hz, 1 H, ArH), 7.33 (s, 1 H, ArH), 7.31 (d, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH),
7.26 (d, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH), 5.22 (m, 4 H, CH2), 4.93(vt, J
= 4.5 Hz, 4 H, CH2), 4.77 (br s, 4 H, CH2), 4.56 (m,
4 H, CH2), 4.35 (vt, J = 4.5 Hz, 4 H, CH2), 4.07
(vt, J = 4.5 Hz, 4 H, CH2), 4.03 (brs, 1 H, NH), 3.96 (vt, J
= 4.5 Hz, 4 H, CH2), 3.80-3.76 (m, 4 H, CH2), 3.55
(s, 1 H, CH). HRMS (ESI): m/z calculated for C64H57N11O8ClAl[M+H]+,1170.3974;found,
1170.3950.
实施例3（M=Si，m=1， R=-CH2OCH2CH2OCH3，α位单取代）
1)、将1.0g化合物1和1.0g醋酸甲脒加入到20ml乙醇溶液中，微波反应3h。待反应结束后，旋干乙醇，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品。后用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂过硅胶柱，分离得到化合物2 。
）、将1g化合物2加入到 1.51g三氯氧磷,反应4-9h后，旋蒸除去剩余的三氯氧磷，后用水和二氯甲烷萃取得到粗产品。后面过硅胶柱得到化合物3。
3）、将1g化合物3和1g3-氨基苯乙炔加入到异丙醇中。反应4-9h后，将异丙醇旋干，后以二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物4。
4）、将2g化合物4加入到三溴化硼中，先在-78℃条件下反应1h，然后在0℃反应到室温，反应16h，旋蒸除去三溴化硼，后用二氯甲烷-甲醇为40-20:1为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物5 。
5）、将2g化合物5和1.9g化合物6（m=1）加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，随后加入4.1g无水碳酸钾，在温度为60℃的条件下反应6h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物7。
6）、将2g(3.26mmol)化合物7和1.07g（4.8mmol）3-硝基邻苯二甲腈加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,在60℃的条件下反应8h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物8a。1H NMR
(DMSO-d6, 400MHz): δ11.49
(s, 1 H, NH), 8.84 (s, 1 H, NCHN=), 8.40 (s, 1 H, ArH), 7.86 (s, 1 H, ArH),
7.77 (d, J = 8.0 Hz, 1 H, ArH), 7.61 (t, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH),
7.48 (t, J = 8.0 Hz, 1 H, ArH), 7.40 (d, J = 8.0 Hz, 2 H, ArH),
7.25 (d, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH), 7.23 (d, J = 7.6 Hz, 1 H, ArH),
4.38 (t, J = 4.4 Hz, 2 H, CH2), 4.27 (s, 1 H, CH), 4.21 (t, J
= 4.8 Hz, 2 H, CH2), 3.82 (t, J = 4.8 Hz, 2 H, CH2),
3.77 (t, J = 4.4 Hz, 2 H, CH2), 3.34 (s, 3 H, CH3).
HRMS (ESI): m/z calculated for C29H23N5O4
[M+H]+,506.1828;found, 506.1825.
7）、在装有回流冷凝装置及导气装置的100ml两颈瓶中依次加入0.30g化合物8a，0.55g邻苯二甲腈和15ml正戊醇，氮气保护下，升温至100℃，待反应物溶解后，接着加入0.43g无水四氯化硅，搅拌至溶解后加入0.5-1ml的1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯，回流反应6h，反应结束后，减压旋蒸除去正戊醇，以CH2Cl2和CH3OH的体积比为30:1的混合溶液作为洗脱剂，过硅胶柱，经旋转蒸发浓缩后，得到所述分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物。1H NMR (DMSO-d6,
400MHz): δ11.28 (s, 1 H, NH), 9.24-9.22 (m, 3 H,
Pc-Hα), 9.18-9.15 (m, 2 H, Pc-Hα), 9.05 (d, J = 7.0 Hz, 1 H, Pc-Hα), 8.79 (s, 1 H, NCHN=), 8.69 (d, J = 7.0 Hz, 1 H,
Pc-Hα), 8.40 (s, 1 H, ArH), 8.19-8.08 (m, 6
H, Pc-Hβ), 7.92 (t, J = 7.5 Hz, 1 H, Pc-Hβ), 7.86 (s, 1 H, ArH), 7.82 (d, J = 8.0 Hz, 1 H,
ArH), 7.53 (d, J = 7.5 Hz, 1 H, Pc-Hβ),
7.51 (t, J = 8.0 Hz, 1 H, ArH), 7.47 (d, J = 8.0 Hz, 2 H, ArH),
4.44 (t, J = 4.4 Hz, 2 H, CH2), 4.31 (s, 1 H, CH), 4.25 (t, J
= 4.8 Hz, 2 H, CH2), 3.88 (t, J = 4.8 Hz, 2 H, CH2),
3.83 (t, J = 4.4 Hz, 2 H, CH2), 3.17 (s, 3 H, CH3).
HRMS (ESI): m/z calculated for C53H35N11O4Cl2Si
[M+H]+,988.2099;found,988.2065.
应用实例1（M=Zn，m=3，R= -CH3O,α、β位单取代）
将（8a）和（8b）两种酞菁锌配合物的离体光动力抗癌活性进行了初步探索，为今后在体（小鼠）实验及临床应用能够提供一定的参考价值，具有较重要的意义。主要研究内容包括酞菁作为光敏剂的细胞毒性。光敏剂的细胞毒性实验通常包括光毒性和暗毒性实验两部分，采用MTT法 (四氮唑盐还原法)测定。MTT（ 3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐）检测原理是活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为不溶于水的蓝紫色结晶甲瓒（Formazan）并沉积在细胞中，而死细胞中并无琥珀酸脱氢酶，因此不会产生甲瓒。用DMSO（二甲基亚砜）溶解活细胞产生的甲瓒，用酶标仪在570nm波长处测定其吸收值，可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内，MTT甲瓒形成的量与活细胞数成正比。
生长状态良好的贴壁细胞，用0.25%胰酶消化传代，用RPMI
1640培养基（含10%小牛血清）配制2×104cells/ml细胞悬液，将每孔180μl（约含4000个肿瘤细胞）接种于96孔培养板内，置37℃，5% CO2培养箱内培养贴壁过夜，贴壁后加药；实验设空白对照组(空白对照是指对照组除了不加酞菁外，其他条件与受试样品组一致。)、溶剂对照组（溶剂对照是指对照组不加细胞，其他条件与受试样品组一致）以及受试样品组，酞菁预先配制为DMSO（含5%蓖麻油）储备液，所有药液配制后均经有机膜过滤（0.22μm），使用时酞菁用水稀释为不同浓度，终浓度中 DMSO的含量为1%。每浓度设定6个平行孔，每孔加入20μl不同浓度的药后置于培养箱内孵育。光毒实验：24小时后，去除含药液的培养基，换上100μl新鲜培养基，然后用激光器对细胞进行照射，670nm波长激光，照射能量密度为 1.5J/cm2
。光照完毕，将96孔板重置于37℃，5% CO2的培养箱内，继续培养。暗毒实验则在换完新鲜培养基后直接放入培养箱中继续培养，操作过程尽量避免光照，24h后，每孔加入MTT的PBS溶液（4mg/ml）10μl，37℃孵育4小时，4小时后小心弃去上清，每孔加入200μl DMSO溶解甲瓒颗粒，轻度震荡使甲瓒完全溶解后，用酶标仪测定570nm波长下OD值。
我们采用MTT法测定了两种酞菁对HepG2人体肝癌细胞的杀伤曲线。在光照和无光照条件下对HepG2细胞的杀伤曲线。光照波长为670 nm，光照能量密度为1.5 J·cm-2。数据由三次独立的平行实验得到，以Mean±SEM方式处理。由实验数据可知两种酞菁在无光照条件下对细胞没有任何杀伤作用，而在一定的光照条件下它们杀伤HepG2细胞的IC50值（半数抑制率）分别为0.030μM、0.050μM。而且只需要0.5 μM的酞菁就几乎可以杀死全部癌细胞，因此它们都表现出非常高的光动力抗癌活性。极低的暗毒性和较高的光毒性说明这两种酞菁都达到了理想光敏剂的要求，有望开发为高效的光敏药物。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的制备方法，其特征在于：其化学结构式如下：
（1）
（2）；
其中M=Zn、Al、Si、Ga，m=0-8，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
制备方法包括以下步骤：
（1）以化合物1：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3和醋酸甲脒为起始物，乙醇为反应溶剂，微波反应得到化合物2：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（2）以化合物2为起始物，与三氯氧磷反应得到化合物3：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（3）以化合物3和3-氨基苯乙炔为起始物，在异丙醇中反应得到化合物4：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（4）以化合物4为起始物，三溴化硼为催化剂，去甲基得到化合物5：，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（5）以化合物5和化合物6：，m=0-8为起始物，在碳酸钾和N,N-二甲基甲酰胺的条件下，反应得到化合物7： ，m=0-8，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（6）以化合物7为起始物，在碳酸钾和N,N-二甲基甲酰胺的条件下，与3-硝基邻苯二甲腈或4-硝基邻苯二甲腈反应，得到化合物8a：，m=0-8，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3或化合物8b：，m=0-8，R=-H、-CH3O、-OH、-CH2OCH2CH2OCH3；
（7）以化合物8a或化合物8b和正戊醇、邻苯二甲腈及锌、铝、镓、硅盐为起始物，在1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯或金属锂催化下合成所述的埃罗替尼-酞菁轭合物。
2.根据权利要求1所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的制备方法，其特征在于：步骤（1）的制备过程包括：将化合物1和醋酸甲脒按摩尔比为1:1-2加入到乙醇中，微波反应2-4h；待反应结束后，旋干乙醇，用二氯甲烷和水萃取得到粗产品；再用体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂过硅胶柱，分离得到化合物2。
3.根据权利要求1所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的制备方法，其特征在于：步骤（2）的制备过程包括：将化合物2和三氯氧磷按摩尔比为1:1-3，反应4-9h后，旋蒸除去剩余的三氯氧磷，用水和二氯甲烷萃取得到粗产品，过硅胶柱得到化合物3。
4.根据权利要求1所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的制备方法，其特征在于：步骤（3）的制备过程包括：以化合物3和3-氨基苯乙炔按摩尔比为1:1-2，加入到异丙醇中，反应4-9h后，将异丙醇旋干，以体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂过硅胶柱分离得到化合物4。
5.根据权利要求1所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的制备方法，其特征在于：步骤（4）的制备过程包括：将化合物4加入到三溴化硼中，在-78℃条件下反应1-3h，然后在0℃反应到室温，反应10-18h，旋蒸除去三溴化硼，用体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物5。
6.根据权利要求1所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的制备方法，其特征在于：步骤（5）的制备过程包括：将化合物5和化合物6：，m=0-8按摩尔比为1:1-2加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在40-80℃的条件下反应4-9h，待反应结束后，旋干DMF，用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物7。
7.根据权利要求1所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的制备方法，其特征在于：步骤（6）的制备过程包括：将化合物7和3-硝基邻苯二甲腈或4-硝基邻苯二甲腈按摩尔比为1:1-2加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在40-100℃的条件下反应4-9h，待反应结束后，旋干DMF，后用二氯甲烷和水萃取得到粗产品，用体积比为40-20:1的二氯甲烷-甲醇为洗脱剂，过硅胶柱分离得到化合物8a或者8b。
8.根据权利要求1所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物的制备方法，其特征在于：步骤（7）的制备过程包括：在装有回流冷凝装置及导气装置两颈瓶中依次加入化合物8a或者8b，邻苯二甲腈和正戊醇，氮气保护下，升温至100℃，待反应物溶解后，接着加入锌或铝或镓或硅盐，搅拌至溶解后加入1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯或金属锂，回流反应5-12h，反应结束后，减压旋蒸除去正戊醇，以CH2Cl2和CH3OH的体积比为40-20:1的混合溶液作为洗脱剂，过硅胶柱，经旋转蒸发浓缩后，得到所述的分子靶向抗癌光敏剂埃罗替尼-酞菁轭合物。
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