亲水性长波长二氢卟吩类光、声敏剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一类亲水性长波长二氢卟吩类光、声敏剂及其制备方法与应用，属于 化学医药领域。
【背景技术】
[0002] 光动力学治疗（Photodynamictherapy,F*DT)与声动力学治疗（Sonodynamic therapy,SDT)，分别是通过光敏剂（photosensitizer)或光敏剂（sonosensitizer)在光或 超声激发下发生化学反应杀死肿瘤细胞从而达到治疗目的的一种医疗技术。其中光动力学 治疗（Photodynamictherapy,F>DT)是利用光敏剂和可见光在有氧气存在的环境中，通过 反应产生的单线态氧0〇2)和自由基对肿瘤细胞有很大的杀伤力。与外科手术、化学治疗、 放射治疗等传统的治疗方法相比，PDT有对靶组织选择性高、副作用小、对内脏器官无损伤 等优点；声动力学治疗（Sonodynamictherapy,SDT)，则是在光动力学治疗（Photodynamic therapy,F>DT)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。与光动力学疗法相比， 还具有穿透力强，无创等优点。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。目前光、声敏剂还存在对肿瘤细胞选择性不高，最大照射波长较短，治疗窗口窄，生 理条件下溶解性较差以及在体内清除速率较慢等缺点。因此，需要开发一类具有较长的照 射波长且水溶性良好的光、声敏剂来推动光动力学治疗与声动力学治疗的发展。
【发明内容】
[0003] 本发明通过合成一类亲水性长照射波长二氢卟吩类光、声敏剂，找到了具有较长 的最大吸收波长且良好的水溶性，可用于光、声动力学治疗的抗肿瘤化合物。
[0004] 本发明所述的二氢卟吩类光、声敏剂，具有如下通式I、II、III和IV:
[0005]
[0007]
[0009] R3SH、Boc基团、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色 氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸或组氨酸等20种常 见氨基酸；
[0010] &为0H、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、 酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸或组氨酸等20种常见氨基 酸；
[0011] n为1~5中任一整数。
[0012] M选自Cu2+，Fe2+，Zn2+，Mg2+，Ni2+，Co2+，Sn4+，Pt2+，Ti4+，Rh2+，Ru4+，Ir3+。
[0013] 所述的二氢卟吩类光、声敏剂的制备方法，包括如下步骤：
[0014]
[0015] ①以化合物1为原料，溶于体积比为4~5:1的DCM与DMF的混合溶液，得到0. 1M 化合物1的混合溶液；再依次加入EDCI、N-Boc-ethylenediamine和TEA，化合物1:EDCI: N-Boc-ethylenediamine:TEA的摩尔比为 1 :1 ~2 :1 ~2 :0? 1 ~0? 5,酰胺化反应 0? 5 ~ 4小时，再加入碘甲烷和无水碳酸钾反应1~4小时；其中，化合物1 :碘甲烷：无水碳酸钾 的摩尔比为1 :2~10 :2~10,反应结束后，加入二氯甲烷，水洗多次，干燥，浓缩有机相，硅 胶柱层析，得到化合物2a。
[0016] 将化合物2a溶于体积比为乙醚/二氯甲烷=1:1的混合溶液即为溶液A，冷却至 零下90°C;配制0. 1M8巧的体积比为乙醚/二氯甲烷=1:1的混合溶液即为溶液B，溶液 B加入恒压漏斗中；将溶液B缓慢滴加至溶液A中，40min滴加完毕，保持零下90°C反应2h; 将反应液转移至分液漏斗中，冰水洗2次，有机相无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得固体残渣； 将固体残渣80°C条件下反应2h，用二氯甲烷溶解转移至分液漏斗中，有机相水洗2次、饱和 碳酸氢钠洗1次，收集有机层，加入无水硫酸钠干燥，过滤，旋干；硅胶柱层析分离，得到化 合物3a。
[0017] 将化合物3a溶于1，4-二氧六环中，浓度为0. 1M。依次加入苯硼酸、三苯基膦、三 (二亚苄基丙酮）二钯和碳酸铯，化合物3a:苯硼酸：三苯基膦：三（二亚苄基丙酮）二钯： 碳酸铯摩尔比为1:2~5:05~1:0. 1~0. 5:1~5,N2保护，80°C搅拌反应4h。TLC监测 反应终点，旋蒸除去1，4-二氧六环；二氯甲烷溶解，有机相用去离子水洗，收集有机相，无 水硫酸钠干燥，过滤，旋蒸，硅胶柱层析分离得到化合物4a。
[0018] 将化合物4a溶于二氯甲烷，在0°C下加入TFA，化合物4a的浓度为0. 1M，反应结束 后，加入饱和碳酸氢钠溶液，调节pH为8~9,二氯甲烷萃取，干燥浓缩，得到化合物5a。
[0019] 将化合物5a溶于DMF，化合物5a的浓度为0. 1M，依次加入EDCI、HOBt、TEA和 N-Boc-氨基酸，投料比化合物5a:EDCI:H0Bt:TEA:N-Boc-氨基酸的摩尔比为1 :2~5 :2~ 5 :0. 1 :2~5常温下反应1~6小时，浓缩，硅胶柱层析分离得到化合物6a。
[0020] 将化合物6a溶于二氯甲烷，在0°C下加入TFA，化合物6a的浓度为0. 1M，反应结束 后，加入饱和碳酸氢钠溶液，调节pH为8~9,二氯甲烷萃取，干燥浓缩，得到化合物7a。 [0021 ] 将化合物7a溶于0. 1MNaOH水溶液，加入甲醇使化合物7a溶解，化合物7a的浓 度为0. 1M，室温反应2~8小时，反应结束后，反相硅胶柱层析分离，得到化合物8a。
[0022]
[0023] ②以化合物1为原料，溶于体积比为4~5:1的DCM与DMF的混合溶液，得到0. 1M 化合物1的混合溶液；再依次加入H)CI、氨基乙酸叔丁酯和TEA，化合物1:EDCI:氨基乙酸 叔丁酯：TEA的摩尔比为1 :1~2 :1~2 :0. 1~0. 5,酰胺化反应0. 5~4小时，再加入碘 甲烷和无水碳酸钾反应1~4小时；其中，化合物1 :碘甲烷：无水碳酸钾的摩尔比为1 :2~ 10 :2~10,反应结束后，加入二氯甲烷，水洗多次，干燥，浓缩有机相，硅胶柱层析，得到化 合物2b。
[0024] 化合物3b~化合物6b的合成方法与上述化合物3a~化合物6a的合成方法相同， 化合物7b的合成方法与化合物8a的合成方法相同。
[0025]
[0026] ③将化合物1溶于二氯甲烷，浓度为0. 1M，加入碘甲烷和无水碳酸钾反应1~4小 时，化合物1 :碘甲烷：无水碳酸钾的摩尔比为1 :2~10 :2~10,反应结束后，加入二氯甲 烷，水洗多次，干燥，浓缩有机相，硅胶柱层析，得到化合物2c。
[0027] 化合物3c~化合物5c的合成方法与化合物3a~化合物5a的合成方法相同。
[0028] ④分别以上述制得的化合物4a、6a、4b、6b和4c为原料，溶于甲醇，浓度为0. 1M，加 入金属氯化物或乙酸根络合物，其中化合物4a、6a、4b、6b和4c与金属氯化物或乙酸根络合 物的摩尔比为1 :1~6,甲醇溶解，加热回流，反应2~8小时，依次得到相应的金属络合物 4a(M)、6a(M)、4b(M)、6b(M)和 4c(M)。
[0029] ⑤分别以化合物4a(M)、6a(M)、4b(M)、6b(M)和4c(M)为原料，按照化合物5a、8a、 5b、7b和 5c的合成方法，合成 5a(M)、8a(M)、5b(M)、7b(M)和 5c(M)。
[0030] 上述制备的二氢卟吩类光、声敏剂用于制备抗肿瘤药物或作为活性部分制备靶向 性抗肿瘤药物。
[0031] 本发明所述的二氢卟吩类光、声敏剂在体外抗肿瘤活性评价中对人肝癌细胞Hep G2增殖具有较强的抑制作用。光活性与暗活性的比值以及声活性与暗活性的比值均高于作 为阳性对照的血卟啉单甲醚。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。
【具体实施方式】
[0032] 下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以 任何方式限制本发明。
[0033] 实施例1
[0034]
[0035] 化合物8a_TEL的合成
[0036] (1)将53. 2mg市售化合物1溶于10mL甲醇，滴加200yL浓硫酸，0~50°C温度 下搅拌，氮气球保护，TLC监测，反应4h后停止，向反应液中加入20mL去离子水，并转移 至125mL分液漏斗，用二氯甲烷萃取（30mlX3)，合并二氯甲烷层，加入无水硫酸钠干燥， 抽滤，浓缩得到粗产物。将粗产物通过硅胶柱层析（石油醚：乙酸乙酯=1:4)纯化，得到 44. 2mg墨绿色固体，即二氢卟吩 15,17-二甲酯，产率 77%。ESI-MSm/z:625. 4[M+H]+. 4 NMR(400MHz,CDC13) 8 9. 64 (1H,s), 9. 50 (1H,s), 8. 72 (1H,s), 8. 01 (1H,dd,J= 17. 8, 11.5Hz),6. 32 (1H,dd,J= 17. 8, 1.2Hz),6. 12 (1H,dd,J= 11.5, 1. 2Hz), 5. 51 (1H,d,J =18.7Hz)