CN105820272B - 苝酰亚胺‑环糊精‑糖类光动力学化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

苝酰亚胺‑环糊精‑糖类光动力学化合物及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN105820272B
CN105820272B CN201610294142.2A CN201610294142A CN105820272B CN 105820272 B CN105820272 B CN 105820272B CN 201610294142 A CN201610294142 A CN 201610294142A CN 105820272 B CN105820272 B CN 105820272B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
photodynamics
carbohydrate
room temperature
cyclodextrin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610294142.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105820272A (zh
Inventor
王克让
李小六
曹国婧
戎瑞雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei University
Original Assignee
Hebei University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei University filed Critical Hebei University
Priority to CN201610294142.2A priority Critical patent/CN105820272B/zh
Publication of CN105820272A publication Critical patent/CN105820272A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105820272B publication Critical patent/CN105820272B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
    • C08B37/0012—Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/0057—Photodynamic therapy with a photosensitizer, i.e. agent able to produce reactive oxygen species upon exposure to light or radiation, e.g. UV or visible light; photocleavage of nucleic acids with an agent

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种苝酰亚胺‑环糊精‑糖类光动力学化合物，该化合物的化学式如化学通式所示；同时公开了所述化合物是以1,6,7,12‑四氯苝酐为原料，经缩合反应、Click反应、亲核取代反应、缩合反应和脱乙酰化反应等一系列反应制备而成的，其制备的化合物通过MTT法测试，其对抑制肿瘤、特别是对人乳腺癌细胞、人子宫癌细胞、人肺癌细胞以及人肝癌细胞有很好的光动力学活性，在光照条件下，能够在较小药物浓度下对肿瘤细胞具有较强的抑制作用，且选择性高、副作用小，适于作为抗癌光敏药物在光动力学临床研究治疗中应用。

Description

苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及药物及其制备工艺和应用领域，具体地说是一种苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物及其制备方法和应用。
背景技术
光动力学治疗(Photodynamic therapy，PDT)是继手术、放疗和化疗等三大疗法之后的第四种疗法，与传统疗法相比，其具有选择性高、副作用小的优点。光动力学治疗的原理是将光敏剂输入人体内，光敏剂在肿瘤组织中聚集，经特定波长的光照射后，产生氧自由基，对肿瘤细胞结构产生破坏，达到杀死肿瘤细胞的作用(J.P.Celli,B.Q.Spring,I.Rizvi,C.L.Evans,K.S.Samkoe,S.Verma,B.W.Pogue,T.Hasan,Chem.Rev.2010,110,2795-2838.)。自研究以来，第一代光敏剂的代表性化合物是血卟啉衍生物和卟吩姆钠，其主要用于食管癌和肺癌等的治疗，但是存在着光吸收差，皮肤毒性强，体内代谢慢等缺陷(S.S.Lucky,K.C.Soo,Y.Zhang,Chem.Rev.2015,115,1990-2042.)。第二代光敏剂的化合物按结构分有二氢卟吩类、酞菁类和原卟啉类。尤其是酞菁类表现了强的光动力学特征，成为很有潜力的抗癌光敏剂(S.S.Lucky,K.C.Soo,Y.Zhang,Chem.Rev.2015,115,1990-2042.)。但是，目前研究的光敏剂普遍存在着光热稳定性差的缺点(S.S.Lucky,K.C.Soo,Y.Zhang,Chem.Rev.2015,115,1990-2042；G.Garcia,F.Hammerer,F.Poyer,S.Achelle,M.P.Teulade-Fichou,P.Maillard.Bioorg.Med.Chem.,2013,21,153-165.)。
苝酰亚胺类化合物具有优良的光热稳定性，然而基于苝酰亚胺类化合物具有光动力学治疗作用性质的报道较少。尽管有个别研究学者对其做了相应的研究，如Akkaya等人报道了制备的该类型的化合物对人白血病细胞(K562)的50％抑制率的剂量为1.5毫摩尔/升(F.Yukruk,A.L.Dogan,H.Canpinar,D.Guc,E.U.Akkaya,Org.Lett.2005,7,2885-2887.)；可是其所用剂量较大，且所制备的化合物的光动力学治疗药物抑制肿瘤的效果也相对较差。因此，开发具有光吸收性强、光热稳定性好、安全性高、活性好的苝酰亚胺类化合物在光动力学抗肿瘤治疗领域中具有极其重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是提供一种苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物及其制备方法和应用，以解决现有光动力学抑制肿瘤药物的光热稳定性差、有效抑制剂量大、抑制肿瘤活性相对较差的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物，其化学通式为：
式中的R1为
式中的R2为
本发明还提供了所述苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物的制备方法，包括以下步骤：
(a)将1,6,7,12-四氯苝酐与炔丙胺按摩尔比为1:3溶于异丙醇溶剂中，混匀，加热至70-83℃恒温反应18-24h，将反应液冷却至室温，倒入水中，过滤，将滤饼干燥，洗脱分离，得固体化合物A；
(b)将所述化合物A与碳酸钾、叔丁氧羰基保护的对羟基苯乙胺按摩尔比为1:4:3混合并溶于N-甲基吡咯烷酮溶剂中，加热至70-150℃恒温反应1-6h，将反应液冷却至室温，倒入盐酸溶液中，过滤，将滤饼干燥，洗脱分离，得固体化合物B；
(c)将所述化合物B与全甲基化叠氮基β-环糊精、硫酸铜、抗坏血酸钠按摩尔比为1:3:0.6:0.6混合并溶于四氢呋喃和水的混合溶剂中，加热至40-60℃，反应10-12h，将反应液冷却至室温，减压蒸出溶剂，洗脱分离，得固体化合物C；
(d)将所述化合物C与三氟乙酸按摩尔比为1:10混合并溶于二氯甲烷溶剂中，在室温下反应2h，蒸出溶剂，洗涤，分液，干燥，得固体化合物D；
(e)将所述化合物D与全乙酰化甘露糖羧酸、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、N,N-二异丙基乙胺按摩尔比为1:1.5:3:0.72混合并溶于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，室温下反应12h，蒸除溶剂，洗涤，干燥，洗脱分离，得化合物E；将所述化合物E与甲醇钠按1:20混合并溶于甲醇溶剂中，室温下反应10-12h；冷却至室温，将反应液在水中透析，得苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物I(PBI-2TMCD-Man)；其化合物I如下化学式所示：
(f)将所述化合物D与三乙醇胺链接的3个全乙酰化甘露糖羧酸、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、N,N-二异丙基乙胺按摩尔比为1:1.5:3:0.72混合并溶于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，室温下反应12h，蒸出溶剂，水洗，干燥，洗脱分离，得化合物F；将所述化合物F与甲醇钠按1:40混合并溶于甲醇溶剂中，室温下反应10-12h；冷却至室温，将反应液在水中透析，得苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物II(PBI-2TMCD-3Man)；其化合物II如下化学式所示：
本发明提供的制备方法中步骤(a)所述的1,6,7,12-四氯苝酐为1,6,7,12-四氯-3,4,9,10-四甲酸二酐，为市售商品；其反应条件优选：83℃恒温反应24h。
本发明提供的制备方法中步骤(a)所述的洗脱分离是指过硅胶柱，用体积比为2:1的二氯甲烷和石油醚组成的洗脱剂洗脱分离。
本发明提供的制备方法中步骤(b)所述的优选反应条件为：80℃恒温反应3h。在该优选条件下所得到的化合物B产率最高。
本发明提供的制备方法中步骤(b)所述的盐酸溶液为体积比浓度为5％的盐酸水溶液；所述洗脱是将干燥后的固体过硅胶柱，用体积比为25:1的二氯甲烷和甲醇组成的洗脱剂洗脱。
本发明提供的制备方法中步骤(c)所述的优选反应条件为60℃反应12h。
本发明提供的制备方法中步骤(c)所述的洗脱分离是指过硅胶柱，用体积比为25/1的二氯甲烷/甲醇组成的洗脱剂进行洗脱分离。
本发明提供的制备方法中步骤(d)所述的洗涤是指用质量百分比浓度为5％的碳酸钠水溶液洗涤。
本发明提供的制备方法中步骤(e)所述的洗脱分离是指过硅胶柱，用体积比为30/1的二氯甲烷/甲醇的洗脱剂洗脱分离。
本发明提供的制备方法中步骤(f)所述的洗脱分离是指过硅胶柱，用体积比为30/1的二氯甲烷/甲醇的洗脱剂洗脱分离。
本发明提供的制备方法中所用的溶剂的量均根据本领域普通技术人员化学合成反应常识取适量即可。
本发明提供的化合物I(PBI-2TMCD-Man)和化合物II(PBI-2TMCD-3Man)通过MTT法测试，其对人乳腺癌细胞MCF-7、人子宫癌细胞Hela、人肺癌细胞A549和人肝癌细胞HepG2等具有较强的光动力学活性，因此，其具有较好的光动力学抗肿瘤作用。
本发明以1,6,7,12-四氯苝酐为原料，经缩合反应、Click反应、亲核取代反应、缩合反应和脱乙酰化反应，首次制备了苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学药物化合物I(PBI-2TMCD-1Man)和II和(PBI-2TMCD-3Man)。通过MTT法测试了这两个药物化合物对抑制肿瘤、特别是对人乳腺癌细胞、人子宫癌细胞、人肺癌细胞以及人肝癌细胞有很好的光动力学活性，在光照条件下、能够在较小药物浓度下对肿瘤细胞具有较强的抑制作用，且选择性高、副作用小，适于作为抗癌光敏药物在光动力学临床研究治疗中应用。
附图说明
图1是实施例1制备的化合物I和1,3-二苯基异苯并吡喃的光照射产生氧自由基实验结果。
图2是1,3-二苯基异苯并吡喃的光照射对照实验结果。
具体实施方式
下面实施例用于进一步详细说明本发明，但不以任何形式限制本发明。
本发明的实施例中所用的到原料化合物：
1,6,7,12-四氯苝酐：为1,6,7,12-四氯-3,4,9,10-四甲酸二酐，厂家：北京华威锐科化工有限公司。
叔丁氧羰基保护的对羟基苯乙胺：参照文献(Y.Liu,Y.J.Li,L.Jiang,H.Y.Gan,H.B.Liu,Y.L.Li,J.P.Zhuang,F.S.Lu,D.B.Zhu,J.Org.Chem.2004,69,9049–9054；H.A.Klok,J.Rodr.guez,S.Becker,K.Mìllen,J.Polym.Sci.Part A2001,39,1572–1583.)提供的方法所制备。
全甲基化叠氮基β-环糊精：参照文献(M.T.Reetz,S.R.Waldvogel,Angew.Chem.,Int.Ed.1997,36,865‐867.)提供的方法所制备。
全乙酰化甘露糖羧酸：参照文献(J.J.Reina,O.S.Maldonado,G.Tabarani,F.Fieschi,J.Rojo,BioconjugateChem.2007,18,963–969；Y.Y.Wang,K.El‐Boubbou,H.Kouyoumdjian,B.Sun,X.F.Huang,X.Q.Zeng,Langmuir 2010,26,4119–4125.)提供的方法所制备。
三乙醇胺链接的3个全乙酰化甘露糖羧酸：参照文献(Y.M.Chabre,P.P.Brisebois,L.Abbassi,S.C.Kerr,J.V.Fahy,I.Marcotte,R.Roy,J.Org.Chem.2011,76,724–727；Y.Y.Wang,K.El‐Boubbou,H.Kouyoumdjian,B.Sun,X.F.Huang,X.Q.Zeng,Langmuir 2010,26,4119–4125.)提供的方法所制备。
部分化学名称所对应的化合物分别为：
其余所用到的原料均为普通市售商品。
实施例1
(1)中间体化合物A的合成：将2.0g(3.8mmol)的1,6,7,12-四氯苝酐(1,6,7,12-四氯-3,4,9,10-四甲酸二酐)溶于100mL异丙醇溶剂中，再加入0.72mL(11.3mmol)的炔丙胺，混匀，加热至83℃恒温反应24h，停止反应，将反应液冷却至室温，将反应液倒入500ml水中，即有固体析出，过滤收集滤饼，将滤饼用红外灯照射5小时干燥，得砖红色粗产品，过硅胶柱，用二氯甲烷/石油醚(体积比2/1)的洗脱剂洗脱，得1.2g亮红色固体化合物A；产率为53％。该化学反应通式为：
检测固体化合物A：m.p.>250℃；1H NMR(600MHz,CDCl3,ppm):δ2.24(t,J＝1.8Hz,2H),4.99(s,4H),8.73(s,4H)。
(2)中间体化合物B的合成：室温下将2.0g(3.32mmol)化合物A、1.82g(13.28mmol)K2CO3、2.37g(9.97mmol)叔丁氧羰基保护的对羟基苯乙胺(N-Boc对羟基苯乙胺)加入到100mL的N-甲基吡咯烷酮溶剂中；反应体系加热到80℃，保持反应3h，停止反应，冷却到室温，将冷却后的反应液倒入400mL体积比浓度为5％的盐酸溶液中，过滤，将滤饼室温下真空干燥箱干燥10小时，将得到的固体过硅胶柱，用二氯甲烷/甲醇(体积比25/1)的洗脱剂洗脱，得到1.68g紫红色固体化合物B，产率为63％。其化学反应通式为：
测定化合物B：m.p.146.6-148.3℃.1H NMR(CDCl3,600MHz):δ1.46(s,9H,-CH3),2.22(m,2H),2.88(t,J＝5.4Hz,2H,-CH),3.44(m,2H),4.78(br,1H,-NH),4.92(s,2H,-CH2),4.95(d,J＝1.8Hz,2H,-CH2),7.16(d,J＝8.4Hz,2H,Ar-H),7.32(d,J＝8.4Hz,2H,Ar-H),8.31(s,1H,perylene-H),8.59(s,1H,perylene-H),8.65(s,1H,perylene-H),8.67(s,1H,perylene-H)；13C NMR(CDCl3,150MHz):δ28.44,29.76,35.74,41.78,71.13,77.95,79.29,118.43,120.18,120.43,120.83,121.57,122.58,122.84,123.53,123.96,128.82,129.62,130.84,131.88,132.00,133.00,133.35,134.76,135.49,135.61,137.14,151.93,155.86,156.43,161.53,161.58,161.82；HRMS:calcd for C43H28Cl3N3NaO7 826.0891；found 826.0990.
(3)中间体化合物C的合成：室温下将200mg(0.25mmol)化合物B、1.08mg(0.75mmol)的全甲基化叠氮基β-环糊精、37.3mg(0.15mmol)的CuSO4·5H2O、29.60mg(0.15mmol)抗坏血酸钠加入到10mL的四氢呋喃和水(体积比为1:1)的混合溶剂中，混匀，将反应体系加热到55℃，保持反应10h；停止反应，将反应液冷却到室温，减压蒸去四氢呋喃和水，得到红色固体，用二氯甲烷溶解，过硅胶柱，用二氯甲烷/甲醇(体积比25/1)的洗脱剂洗脱，得到623mg黑红色固体化合物C；产率为68％。其化学反应通式为：
其R1为如下基团
该化合物C的表征数据如下：
黑红色固体化合物C:m.p.173.4-174.9℃.1H NMR(CDCl3,600MHz):δ1.46(s,9H),2.86(m,2H),3.01(m,2H),3.19-3.92(196H),4.11(m,2H),4.72(m,2H),4.87(m,2H),5.12(12H),5.30(2H),5.53(m,4H),7.12(d,J＝7.8Hz,2H,Ar-H),7.28(d,J＝7.8Hz,2H,Ar-H),7.75(dd,J＝3.6Hz,13.2Hz,2H,Triaz-H),8.28(s,1H,perylene-H),8.59(s,1H,perylene-H),8.64(s,1H,perylene-H),8.67(s,1H,perylene-H)；13C NMR(CDCl3,150MHz):δ25.55,28.40,35.45,35.51,51.13,51.16,51.23,58.31,58.43,58.52,58.85,58.90,58.93,58.97,59.01,59.05,59.12,61.22,61.28,61.35,61.57,67.86,70.20,70.73,70.88,70.99,71.06,71.30,71.37,78.88,78.96,79.00,79.28,80.03,80.06,80.14,80.18,80.35,80.36,81.22,81.57,81.62,81.81,81.86,81.91,81.95,81.99,82.07,82.14,82.25,82.50,82.61,82.64,98.20,98.73,98.87,98.98,99.08,118.31,120.08,120.12,120.38,120.92,121.78,122.79,123.09,123.60,124.19,125.53,128.71,129.07,129.51,130.74,131.45,131.87,131.98,132.89,133.21,134.68,135.41,135.51,137.04,142.27,151.97,155.80,156.36,162.01,162.11,162.21；HRMS:calcd for C167H246Cl3N9NaO753608.4155；found3608.4157.
(4)中间体化合物D的合成：室温下将100mg(0.027mmol)化合物C、2mL(0.27mmol)三氟乙酸加入到2mL的二氯甲烷溶剂中，在室温下反应2h，停止反应，减压蒸去溶剂，将得到的固体中加入二氯甲烷溶解，用质量百分比浓度为5％的碳酸钠溶液洗涤，分液，蒸出二氯甲烷，室温下真空干燥箱干燥10小时，得到黑红色固体化合物D。其化学反应通式为：
其R1为如下基团
该化合物D的表征数据如下：
黑红色固体化合物D：m.p.176.1-177.5℃.1H NMR(DMSO-d6,600MHz):δ2.50-3.31(102H),3.35-3.81(68H),3.98-4.51(40H),4.91(m,10H),5.36(m,5H),7.34(d,J＝6.6Hz,1H,Triaz-H),7.45(d,J＝7.8Hz,1H,Triaz-H),8.03(m,4H,Ar-H),8.44(d,J＝3.6Hz,1H,perylene-H),8.55(m,2H,perylene-H),8.92(d,J＝5.4Hz,1H,perylene-H)；13C NMR(DMSO-d6,150MHz):δ32.30,35.52,50.54,57.55,57.74,57.79,57.84,57.88,57.97,58.03,58.14,58.22,59.23,59.34,60.50,60.59,60.83,69.96,70.01,70.21,70.24,70.35,70.59,70.82,71.11,78.20,78.42,78.69,79.21,79.35,79.49,79.75,80.76,81.12,81.25,81.42,81.50,81.62,81.96,82.44,97.33,97.70,97.84,117.14,117.18,120.50,120.53,120.63,120.68,122.01,123.03,124.26,124.84,125.03,125.06,125.13,126.83,127.73,128.52,130.21,130.89,131.23,131.28,131.37,131.65,131.68,131.93,133.64,134.32,134.46,135.19,135.25,141.90,141.98,142.80,145.12,151.81,155.83,158.37,158.46,161.54,161.76；HRMS:calcd for C162H238Cl3N9NaO733708.4776；found 3708.4655.
(5)中间体化合物E的合成：在室温下将296mg(0.083mmol)化合物D、61mg(0.125mmol)的全乙酰化甘露糖羧酸(2,3,4,6-四乙酰化甘露糖酸)、94mg(0.25mmol)的2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、0.023mL(0.06mmol)N,N-二异丙基乙胺加入到20mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中；室温下反应12h；停止反应，冷却到室温，减压蒸去N,N-二甲基甲酰胺溶剂，将得到的固体用二氯甲烷溶解，用水洗三次，干燥，过硅胶柱，用二氯甲烷/甲醇(体积比30/1)的洗脱剂洗脱，得到220mg的黑红色固体化合物E(PBI-2TMCD-AcMan)，产率为65.7％。化学反应通式为：
其中
该化合物的表征数据如下：
黑红色固体化合物E：m.p.129.7-131.1℃.1H NMR(CDCl3,600MHz):δ1.99(s,3H,-COCH3),2.05(s,3H,-COCH3),2.10(s,3H,-COCH3),2.15(s,3H,-COCH3),2.54(m,4H),2.87(t,J＝7.2Hz,2H),3.00(m,2H),2.98-3.18(16H),3.11-3.23(13H),3.24-3.44(26H),3.46-3.69(120H),3.71-3.91(26H),4.00-4.13(4H),4.28(dd,J＝5.4Hz,12.6Hz,1H),4.67-4.91(5H),5.12-5.17(12H),5.25-5.33(5H),5.48-5.55(4H),6.24(br,1H,-NH),6.48(br,1H,-NH),7.11(d,J＝8.4Hz,2H,Ar-H),7.30(d,J＝8.4Hz,2H,Ar-H),7.66(dd,J＝3.6Hz,8.4Hz,2H,Triaz-H),8.25(s,1H,perylene-H),8.58(d,J＝2.4Hz,1H,perylene-H),8.63(s,1H,perylene-H),8.67(s,1H,perylene-H)；13C NMR(CDCl3,150MHz):δ10.89,13.91,20.58,20.70,22.89,23.78,25.30,28.90,30.38,31.57,31.71,35.11,35.43,35.51,38.78,38.99,40.58,51.10,51.23,58.32,58.52,58.89,58.93,59.13,61.20,61.24,61.56,62.55,66.26,67.21,68.78,69.12,69.44,70.18,70.24,70.74,71.01,71.40,78.82,78.86,78.95,79.73,79.79,80.01,80.12,80.18,80.31,80.36,81.22,81.51,81.60,81.86,81.95,82.08,82.25,82.36,82.57,97.63,98.20,98.72,98.83,98.96,99.07,118.31,120.09,120.43,120.92,121.80,122.80,123.09,123.61,124.16,125.57,128.74,129.08,129.52,130.74,131.44,131.87,131.98,132.51,132.86,133.22,134.69,135.42,135.51,136.94,142.28,152.01,156.38,162.03,162.14,162.28,167.62,169.58,169.94,170.49,172.21,172.56；HRMS:calcd for C182H265Cl3N10NaO85 4081.5688；found4081.5709.
(6)目标化合物I的合成：在室温下将400mg(0.099mmol)化合物E、107mg(1.98mmol)甲醇钠加入到20mL的甲醇溶剂中；室温下，保持反应10h；停止反应，冷却到室温，用截留分子量为3500的透析袋在水中透析2天，减压蒸去溶剂，得到355mg黑红色固体目标化合物I(PBI-2TMCD-Man)，产率为93％。化学反应通式为：
其中
化合物的表征数据如下：
黑红色固体化合物I：m.p.152.8-153.6℃.1H NMR(DMSO-d6,600MHz):δ2.31(s,3H),2.50-4.01(261H),4.49-5.37(22H),7.28(s,2H,Ar-H),7.38(s,2H,Ar-H),7.91-8.01(4H,perylene-H and Triaz-H),8.56(s,2H,perylene-H)；13C NMR(DMSO-d6,150MHz):32.01,32.07,32.13,35.84,36.86,39.69,39.81,51.89,58.91,59.09,59.15,59.19,59.25,59.33,59.37,59.40,59.43,59.52,59.85,60.55,60.63,61.06,61.79,61.88,62.11,62.48,62.60,66.74,68.30,68.37,68.40,71.26,71.31,71.58,71.62,71.72,71.91,72.10,72.18,72.21,72.36,72.46,75.13,79.50,79.73,80.00,80.52,80.58,80.62,80.80,80.95,81.03,81.07,81.14,82.11,82.31,82.47,82.61,82.76,82.85,82.96,83.18,83.25,83.68,83.72,83.77,96.33,96.38,96.45,98.63,99.01,99.16,99.31,101.25,121.70,126.19,126.39,126.44,132.02,135.48,135.62,138.85,143.29,162.95,163.07,172.62,172.70,172.74,172.83；HRMS:C174H257Cl3N10NaO81:cal.3914.5299,found3914.5210.
实施例2
(1)-(5)与实施例1的(1)-(5)制备工艺相同，制备得到中间体化合物D；
(6)中间体化合物F的合成：在室温下将296mg(0.083mmol)化合物D、186mg(0.125mmol)三乙醇胺链接的3个全乙酰化甘露糖羧酸、94mg(0.25mmol)的2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、0.023mL(0.06mmol)N,N-二异丙基乙胺加入到20mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中；在室温下反应12h；停止反应，冷却到室温，减压蒸去溶剂，得到黑红色固体用二氯甲烷溶解，过硅胶柱，用二氯甲烷/甲醇(体积比30/1)的洗脱剂洗脱得到222mg的黑红色固体化合物F(PBI-2TMCD-3AcMan)，产率为52％。化学反应通式为：
其中
该化合物的表征数据如下：
红色固体化合物F：m.p.134.9-136.3℃.1HNMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)1.99(s,9H,-CH3),2.04(s,9H,-CH3),2.09(s,9H,-CH3),2.13(s,9H,-CH3),2.52(m,4H),2.85(t,2H,J＝7.2Hz),2.99(m,2H),3.18-3.20(16H),3.29-3.32(14H),3.36-3.41(26H),3.43-3.50(58H),3.57-3.65(62H),3.71(m,4H),3.80-3.92(28H),4.04-4.14(8H),4.21(dd,4H,J＝5.4Hz,12.0Hz),4.59-4.65(12H),4.82-4.91(5H),5.12-5.16(12H),5.21-5.30(14H),5.49(m,4H),6.41(s,1H,-NH),6.60(br,1H,-NH),7.13(d,2H,J＝8.4Hz,Ar-H),7.74(s,2H,triazole-H),7.74-7.77(2H,Ar-H),8.26(s,1H,Perylene-H),8.58(s,1H,Perylene-H),8.64(s,1H,Perylene-H),8.67(s,1H,Perylene-H)；13C NMR(150MHz,CDCl3)δ20.70,20.73,20.82,31.43,31.96,32.26,35.24,35.44,35.52,36.47,40.83,49.61,51.13,51.27,53.46,58.38,58.49,58.61,58.94,58.98,59.02,59.07,59.16,59.21,59.86,61.34,61.39,61.44,61.48,61.72,62.21,64.66,65.71,66.26,68.81,68.96,69.15,70.20,70.26,70.70,70.83,70.93,70.96,71.25,71.33,78.84,78.90,79.00,79.04,79.76,79.83,79.98,80.18,80.34,80.40,81.18,81.49,81.60,81.80,81.85,81.91,82.02,82.19,82.48,82.75,97.52,98.78,98.83,98.88,98.93,99.02,99.14,118.26,118.29,120.03,120.55,120.90,121.74,122.76,123.05,123.64,123.88,124.15,125.72,128.76,129.15,129.57,130.79,131.47,131.91,132.01,132.91,132.94,133.31,133.33,134.69,135.41,135.56,137.10,142.30,142.34,145.12,151.88,156.47,162.10,162.20,162.31,162.52,169.61,169.95,170.04,170.55,172.39,172.52；HRMS:C226H324Cl3N19KO108:cal.5177.9632,found 5177.9522.
(7)目标化合物II的合成：取516mg(0.1mmol)化合物F、216mg(4.0mmol)甲醇钠加入到20mL无水甲醇溶剂中；室温下反应10h；停止反应，冷却到室温，用截留分子量为3500的透析袋在水中透析2天，减压蒸去溶剂，得到437mg黑红色固体目标化合物II(PBI-2TMCD-3Man)，产率为94％。其反应化学通式为：
其中
该化合物的表征数据如下：
黑红色固体目标化合物II：m.p.158.4-159.8℃.1HNMR(600MHz,DMSO-d6+D2O):δ(ppm)2.28(s,2H),2.35(s,2H),2.78-3.31(100H),3.42-3.54(93H),3.65-3.95(38H),4.48-4.63(19H),4.77-5.25(22H),7.30-7.39(4H,Ar-H),8.03(s,6H,Perylene-H,triazole-H),8.45(s,1H,triazole-H),8.55(s,2H,triazole-H)；13C NMR(150MHz,DMSO-d6+D2O)δ(ppm)28.90,30.80,31.27,34.37,49.29,57.59,57.81,57.88,58.00,58.06,59.59,60.48,60.57,60.76,60.96,63.90,64.84,66.60,67.73,69.97,70.17,70.68,71.00,73.70,79.12,79.49,79.57,80.76,80.79,81.09,81.41,81.44,81.50,97.62,99.65,116.96,117.00,118.49,120.29,120.32,120.37,121.72,122.72,123.01,123.11,124.11,124.91,125.06,125.12,127.60,128.16,128.40,128.45,130.73,131.11,131.22,133.51,13.66,134.23,134.46,134.48,137.46,141.88,143.93,151.15,155.94,161.45,161.65,171.96,172.09；HRMS:C203H302Cl3N19NaO96:cal.4671.8364,found 4671.8349.
实施例3本发明制备的化合物在光照条件在产生氧自由基实验
以目标化合物I(PBI-2TMCD-Man)为例，将目标化合物I(PBI-2TMCD-Man)和1,3-二苯基异苯并吡喃混合溶解在N,N-二甲基甲酰胺溶液中，使化合物I(PBI-2TMCD-Man)的最终浓度为20μmol/L、1,3-二苯基异苯并吡喃的最终浓度为30μmol/L。另外，将浓度为30μmol/L的1,3-二苯基异苯并吡喃的N,N-二甲基甲酰胺溶液中作为对照实验。用532nm的激光照射不同时间，化合物1,3-二苯基异苯并吡喃的特征吸收峰(415nm)的强度加入化合物I(PBI-2TMCD-Man)后逐渐下降(见图1)，而化合物1,3-二苯基异苯并吡喃的特征吸收峰(415nm)的强度在没有加入化合物I(PBI-2TMCD-Man)的溶液光照射没有发生变化(见图2)，说明光照射化合物I(PBI-2TMCD-Man)产生氧自由基，化合物1,3-二苯基异苯并吡喃与氧自由基作用后导致415nm的吸收峰降低。
实施例4体外光动力抗肿瘤活性测定
将实施例1合成的目标化合物I(PBI-2TMCD-Man)和实施例2合成的目标化合物II(PBI-2TMCD-3Man)通过三氮唑(MTT)法对人肺癌细胞A549、人子宫癌细胞Hela、人乳腺癌细胞MCF-7和人肝癌细胞Hep G2等四种细胞株的光动力学抗肿瘤活性测试。具体方法为：把所述的目标化合物I(PBI-2TMCD-Man)和目标化合物II(PBI-2TMCD-3Man)配制成不同浓度(0.2μmol/L、1μmol/L、5μmol/L、25μmol/L和100μmol/L)的溶液，用四氮唑盐还原法对人乳腺癌细胞MCF-7、人子宫癌细胞Hela、人肺癌细胞A549和人肝癌细胞Hep G2等进行试验，方法按不同肿瘤生长速度，将一定数量处于对数生长期的肿瘤细胞以180μL/孔接种于96孔微量培养板内，培养24h后加入配制好的药液20μL/孔，对每个细胞株、每个浓度均为三个复孔，并设培养液对照；肿瘤细胞在37℃、质量百分比浓度为5％的CO2条件下培养12h，用250W氙灯照射30min，光强度为20mW/cm2，继续培养32h，加MTT液5mg/mL用PBS缓冲溶液配置20μL/孔，继续培养4h后，每孔加入100μL盐酸/异丙醇(0.1μmol/L盐酸，体积比1/1)混合溶液，充分振荡后，用酶标仪测OD570值；阳性对照药物分别选四磺酸钠卟啉(TPPS)和顺铂(Cisplatin)。按下列公式计算所述目标化合物及阳性对照药物对癌细胞生长的抑制率：
肿瘤抑制率＝(对照组OD值-治疗组OD值)/对照组OD值×100％
通过测的的抑制率计算IC50值，其活性结果见表1。
表1本发明制备的化合物以及阳性对照药物对四种细胞株的光动力学抗肿瘤活性结果
从表中可以看出本发明提供的苝酰亚胺-环糊精-糖类化合物对人乳腺癌细胞MCF-7、人子宫癌细胞Hela和人肺癌细胞A549等四种细胞株的具有明显的光动力抑制肿瘤生长的活性，化合物PBI-2TMCD-Man在避光和光照后的抗肿瘤活性分别为182.54μmol/L、315.78μmol/L、208.40μmol/L和3.96μmol/L、16.79μmol/L、6.62μmol/L，化合物PBI-2TMCD-3Man在避光和光照后的抗肿瘤活性分别为174.08μmol/L、220.63μmol/L、166.48μmol/L和5.78μmol/L、2.41μmol/L、5.35μmol/L。实验结果表明PBI-2TMCD-Man和PBI-2TMCD-3Man在避光条件下没有抗肿瘤活性，光照后显示了好的抗肿瘤活性，且IC50的剂量明显低于现有技术，其抗肿瘤活性显著高于阳性对照四磺酸钠卟啉和顺铂的活性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物，其特征在于，所述化合物的化学通式为：
式中的R1为
式中的R2为
2.一种苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将1,6,7,12-四氯苝酐与炔丙胺按摩尔比为1:3溶于异丙醇溶剂中，混匀，加热至70-83℃恒温反应18-24h，将反应液冷却至室温，倒入水中，过滤，将滤饼干燥，洗脱分离，得固体化合物A；
(b)将所述化合物A与碳酸钾、叔丁氧羰基保护的对羟基苯乙胺按摩尔比为1:4:3混合并溶于N-甲基吡咯烷酮溶剂中，加热至70-150℃恒温反应1-6h，将反应液冷却至室温，倒入盐酸溶液中，过滤，将滤饼干燥，洗脱分离，得固体化合物B；
(c)将所述化合物B与全甲基化叠氮基β-环糊精、硫酸铜、抗坏血酸钠按摩尔比为1:3:0.6:0.6混合并溶于四氢呋喃和水的混合溶剂中，加热至40-60℃，反应10-12h，将反应液冷却至室温，减压蒸出溶剂，洗脱分离，得固体化合物C；
(d)将所述化合物C与三氟乙酸按摩尔比为1:10混合并溶于二氯甲烷溶剂中，在室温下反应2h，蒸出溶剂，洗涤，分液，干燥，得固体化合物D；
(e)将所述化合物D与全乙酰化甘露糖羧酸、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、N,N-二异丙基乙胺按摩尔比为1:1.5:3:0.72混合并溶于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，室温下反应12h，蒸除溶剂，洗涤，干燥，洗脱分离，得化合物E；将所述化合物E与甲醇钠按摩尔比为1:20混合并溶于甲醇溶剂中，室温下反应10-12h；冷却至室温，将反应液在水中透析，得苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物I；
(f)将所述化合物D与三乙醇胺链接的3个全乙酰化甘露糖羧酸、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、N,N-二异丙基乙胺按摩尔比为1:1.5:3:0.72混合并溶于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，室温下反应12h，蒸出溶剂，水洗，干燥，洗脱分离，得化合物F；将所述化合物F与甲醇钠按摩尔比为1:40混合并溶于甲醇溶剂中，室温下反应10-12h；冷却至室温，将反应液在水中透析，得苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物II。
3.根据权利要求2所述的苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学制备方法，其特征在于，步骤(a)所述的反应条件为83℃恒温反应24h。
4.根据权利要求2所述的苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述的洗脱分离是指过硅胶柱，用体积比为2:1的二氯甲烷和石油醚组成的洗脱剂洗脱分离。
5.根据权利要求2所述的苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物的制备方法，其特征在于，步骤(b)所述的反应条件为80℃恒温反应3h。
6.根据权利要求2所述的苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物的制备方法，其特征在于，步骤(c)所述的反应条件为60℃反应12h。
7.根据权利要求2所述的苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物的制备方法，其特征在于，步骤(d)所述的洗涤是指用质量百分比浓度为5％的碳酸钠水溶液洗涤。
8.根据权利要求2所述的苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物的制备方法，其特征在于，步骤(e)和步骤(f)所述的洗脱分离是指过硅胶柱，用体积比为30:1的二氯甲烷和甲醇组成的洗脱剂洗脱分离。
9.一种权利要求1所述的苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物在制备抗肿瘤光敏药物中的应用。
10.根据权利要求9所述的苝酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物在制备抗肿瘤光敏药物中的应用，其特征在于，所述肿瘤是指人乳腺癌细胞、人子宫癌细胞、人肺癌细胞或人肝癌细胞。
CN201610294142.2A 2016-05-06 2016-05-06 苝酰亚胺‑环糊精‑糖类光动力学化合物及其制备方法和应用 Expired - Fee Related CN105820272B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610294142.2A CN105820272B (zh) 2016-05-06 2016-05-06 苝酰亚胺‑环糊精‑糖类光动力学化合物及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610294142.2A CN105820272B (zh) 2016-05-06 2016-05-06 苝酰亚胺‑环糊精‑糖类光动力学化合物及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105820272A CN105820272A (zh) 2016-08-03
CN105820272B true CN105820272B (zh) 2018-01-23

Family

ID=56528159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610294142.2A Expired - Fee Related CN105820272B (zh) 2016-05-06 2016-05-06 苝酰亚胺‑环糊精‑糖类光动力学化合物及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105820272B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112521388B (zh) * 2020-12-30 2021-11-09 河南大学 一种苝酰亚胺衍生物及应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103497154A (zh) * 2013-08-12 2014-01-08 北京化工大学 一种水溶性苝酰亚胺类化合物及其作为dna嵌插剂和在抑制癌细胞生长中的应用
CN104892606B (zh) * 2015-05-15 2017-01-25 陕西师范大学 一种对冰毒和冰毒类似物有传感功能的荧光化合物及荧光传感薄膜的制备和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN105820272A (zh) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105175410B (zh) 三嗪类化合物及其制备方法和抗肿瘤应用
CN105669657B (zh) 一类苯并吡喃-4-酮取代的萘酰亚胺-多胺缀合物及其制备方法和用途
Kantekin et al. New peripherally and non-peripherally tetra-substituted metal-free, magnesium (II) and zinc (II) phthalocyanine derivatives fused chalcone units: Design, synthesis, spectroscopic characterization, photochemistry and photophysics
CN104974182B (zh) 酞菁硅配合物、其制备方法及其在医药上的应用
CN106008581B (zh) 含六个三氟甲基基团的氟硼二吡咯衍生物及其制备和应用
Duan et al. Preparation and in vitro photodynamic activity of amphiphilic zinc (II) phthalocyanines substituted with 2-(dimethylamino) ethylthio moieties and their N-alkylated derivatives
KR102245556B1 (ko) 신규 클로린 e6 유도체 및 이의 약학적으로 허용가능한 염, 이의 제조방법 및 응용
CN108727256A (zh) 一种基于三苯胺多吡啶盐的光敏剂及其制备方法与应用
CN108440586A (zh) 香豆素修饰的氟硼二吡咯衍生物及其制备和应用
CN106608835B (zh) 含长链季铵盐的竹红菌素衍生物及其制备方法和应用
CN109796483A (zh) 一种水溶性阳离子型光敏剂及其制备和应用
CN107417752A (zh) 一类具有抗癌活性的化合物及其制备方法和应用
CN109575061A (zh) 一种水溶性的抗癌光敏剂及其制备和应用
CN103242260A (zh) 一种制备苯并吩硒嗪光敏剂的方法
CN105820272B (zh) 苝酰亚胺‑环糊精‑糖类光动力学化合物及其制备方法和应用
CN104311566B (zh) 水溶性阳离子型酞菁锌光敏剂的制备和应用
CN107954994A (zh) 具有乏氧靶向的长寿命荧光素衍生物、其合成和生物应用
CN114805447A (zh) 一种铱配合物光敏剂及其制备方法与应用
CN110698449A (zh) 一类新型光敏剂的制备方法及应用
CN109369633A (zh) 一种可靶向线粒体的近红外二区荧光化合物及其制备方法与应用
CN107344943A (zh) 一类氨基修饰的四苯基卟啉化合物及其制备方法与应用
Eçik et al. Design of novel photosensitizers and controlled singlet oxygen generation for photodynamic therapy
CN107427580A (zh) 卤代四苯基细菌卟吩和二氢卟吩的阻转异构体及它们在光动力学疗法中的应用
CN106146566A (zh) 锇杂稠环化合物及其制备方法、含有该化合物的组合物以及应用
CN108503673B (zh) 一种近红外氮杂吡咯烷染料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180123

Termination date: 20210506