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
【专利摘要】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。
【专利说明】
茈酰亚胺-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
[0001] 本发明涉及药物及其制备工艺和应用领域，具体地说是一种茈酰亚胺-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】
[0002] 光动力学治疗(Photodynamic therapy，roT)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.ff.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 ?) 〇 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.2015,115,199〇-2042；G.Garcia,F.Hammerer,F.Poyer,S.Achelle, M.P.Teulade-Fichou,P.Maillard.Bioorg.Med.Chem.,2013,21,153-165.)〇
[0003] 茈酰亚胺类化合物具有优良的光热稳定性，然而基于茈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，0rg.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、活性好的茈酰亚胺类化合 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】
[0004] 本发明的目的就是提供一种茈酰亚胺-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。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种茈酰亚胺_环糊精_糖类光动力学 化合物，其化学通式为：
[0011] 本发明还提供了所述茈酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物的制备方法，包括以 下步骤：
[0012] (a)将1，6,7,12-四氯茈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°C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;
[0013] (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°C恒温反应l_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;
[0014] (c)将所述化合物B与全甲基化叠氮基环糊精、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°C，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;
[0015] (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;
[0016] (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，得茈酰亚胺_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：
[0018] (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)-叱叱『少'-四甲基脲六氟磷酸酯川，^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，得茈酰亚胺_环糊精_糖类光动力学化合物II(PBI-2TM⑶-3Man); 其化合物II如下化学式所示：
[0020] 本发明提供的制备方法中步骤(a)所述的1，6,7，12_四氯茈酐为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°C恒温反应24h。
[0021] 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。
[0022]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°C恒温反应3h。在该 优选条件下所得到的化合物B产率最高。
[0023] 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。
[0024] 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°C反应12h。
[0025] 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。
[0026] 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。
[0027]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。
[0028]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。
[0029] 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。
[0030] 本发明提供的化合物I (roi -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IfepG2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。
[0031]本发明以1，6,7,12-四氯茈酐为原料，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，首次制备了茈酰亚胺-环糊精-糖类光动力学药物化合物I(PBI-2TMCD-lMan)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】
[0032] 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。
[0033] 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】
[0034]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。
[0035]本发明的实施例中所用的到原料化合物：
[0036] 1，6,7，12-四氯茈酐: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。
[0037] 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.Millen,J.Polym.Sci.Part A2001,39,1572-1583.) 提供的方法所制备。
[0038]全甲基化叠氮基环糊精：参照文献(M.T.Reetz，S.R.Waldvogel，Angew.Chem.， 1故上(1.1997,36,865-867.)提供的方法所制备。
[0039]全乙酰化甘露糖羧酸：参照文献（J ? J ? Reina，0 ? 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D
[0040] 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。
[0041]部分化学名称所对应的化合物分别为：
[0043] 其余所用到的原料均为普通市售商品。
[0044] 实施例1
[0045] (1)中间体化合物A的合成:将2.0g(3.8mmol)的1，6,7，12_四氯茈酐（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°C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：
[0047]检测固体化合物厶:111.口.>250。(：；111匪1?(6001他，0)(：13，口口111):52.24(^=1.8抱， 2H)，4.99(s，4H)，8.73(s，4H)。
[0048] (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) K2⑶3、2.378(9.97111111〇1)叔丁氧羰基保护的对羟基苯乙胺0-8 〇(3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°C，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：
[0050]测定化合物B:m ? p ? 146 ? 6-148 ? 3 °C ? NMR(CDC13，600MHz): S1 ? 46 (s，9H，-CH3)， 2.22(m，2H)，2.88(t，J=5.4Hz，2H，-CH)，3.44(m，2H)，4.78(br，lH，-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,lH,perylene-H),8.59(s,lH,perylene-H),8.65(s,lH,perylene-H),8.67(s, lH，perylene-H);13C 匪R(CDC13，150MHz):S28.44,29.76,35.74,41.78,71.13,77.95， 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 C43H28Cl3N3Na〇7 826.0891; found 826.0990.
[0051 ] (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)的全甲基化叠氮基环糊精、37 ? 3mg(0 ? 15mmol)的CuS〇4 ? 5H2〇、29 ? 60mg (0.15mmol)抗坏血酸钠加入到lOmL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°C，保持反应10h;停止反应，将反应液冷却到室温，减压蒸去四氢咲喃 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：
[0053] 其办为如下基团
[0055]该化合物C的表征数据如下：
[0056]黑红色固体化合物C: m ? p ? 173 ? 4-174 ? 9 °C ? NMR(CDC13，600MHz): S1 ? 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,lH,perylene-H),8.59(s,lH,perylene-H)，8.64(s，lH，perylene-H)，8.67(s，lH，perylene-H); 13C NMR(CDC13，150MHz):S25.55， 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 Ci67H246Cl3N9Na〇75 3608.4155；found3608.4157.
[0057] (4)中间体化合物D的合成:室温下将1 OOmg (0 ? 027mmo 1)化合物C、2mL(0 ? 27mmo 1) 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：
[0059] 其办为如下基团
[00611该化合物D的表征数据如下：
[0062]黑红色固体化合物D:m. p ? 176 ? 1-177 ? 5°C ? NMR(DMS0-d6，600MHz): 52 ? 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, lH,Triaz-H) ,7.45(d ,J = 7.8Hz,lH,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 , lH,perylene-H) ；13C NMR(DMS〇-de,150MHz)：8 32.30,35.52,50.54,57.55,57.74,57.79,57.84,57.88,57.97,58.03, 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 Ci62H238Cl3N9Na〇733708.4776;found 3708.4655. [0063] (5)中间体化合物E的合成：在室温下将29611^(0.083111111〇1)化合物0、6111^ (0.125mmo 1)的全乙酰化甘露糖羧酸（2，3，4，6-四乙酰化甘露糖酸）、94mg(0.25mmo 1)的2- (7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N'，N'_四甲基脲六氟磷酸酯、0.0231^(0.06臟〇1州，^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：
[0066]该化合物的表征数据如下：
[0067]黑红色固体化合物已:1114.129.7-131.1。(：.111匪1?(〇)(：13,6001抱）：51.99(8,311，-C0CH 3)，2.05(s，3H，-C0CH3)，2.10(s，3H，-C0CH3)，2.15(s，3H，-C0CH 3)，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,lH,-NH),6.48(br,lH,-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,lH,perylene-H),8.58(d,J=2.4Hz,lH,perylene-H),8.63(s,1H, perylene-H),8.67(s,lH,perylene-H)； 13C NMR(CDC13,150MHz):8l〇.89,13.91,20.58, 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 Ci82H265Cl3Ni〇Na〇85 4081.5688;found 4081.5709.
[0068] (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：
[0071] 化合物的表征数据如下：
[0072] 黑红色固体化合物I:m.p. 152.8-153.6°C ? 4 匪R(DMS0-d6,600MHz): 52.31 (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 匪R(DMS0-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: Ci74H257Cl3Ni〇Na〇8i: cal ? 3914 ? 5299， found3914.5210.
[0073] 实施例2
[0074] (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;
[0075] (6)中间体化合物F的合成：在室温下将29611^(0.083111111〇1)化合物0、18611^ (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：
[0078]该化合物的表征数据如下：
[0079]红色固体化合物F:m? p ? 134 ? 9-136 ? 3°C ?咕匪以600MHz，CDC13): S (ppm) 1 ? 99(s， 9H，-CH3)，2.04(s，9H，-CH3)，2.09(s，9H，-CH3)，2.13(s，9H，-CH 3)，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,lH,-NH),6.60(br,lH,-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,lH,Perylene-H),8.58(s,lH,Perylene-H), 8.64(s，lH，Perylene-H)，8.67(s，lH，Perylene-H); 13C NMR(150MHz，CDC13)S20.70,20.73， 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:C226H 324Cl3Ni9KOi〇8： cal.5177.9632,found 5177.9522.
[0080] (7)目标化合物II的合成：取516mg(0 ? lmmol)化合物F、216mg(4. Ommol)甲醇钠加 入到20mL无水甲醇溶剂中；室温下反应lOh;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-2TM⑶-3Man)，产率为94 %。其反应化学通式为：
[0083]该化合物的表征数据如下：
[0084]黑红色固体目标化合物II :m.p ? 158 ? 4-159 ? 8。(： ? iHNMRWOOMHz，DMS〇-d6+D2〇): S (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，DMS〇-d6 +D20)8(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: C2〇3H3〇2Cl3Ni9Na〇96: cal ? 4671 ? 8364，found 4671 ? 8349 ?
[0085] 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
[0086] 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-2TM⑶-Man)的最终 浓度为20mi〇1/L、1，3-二苯基异苯并吡喃的最终浓度为30mi 〇1/L。另外，将浓度为30wii〇l/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。
[0087]实施例4体外光动力抗肿瘤活性测定
[0088]将实施例1合成的目标化合物I(roi-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 (0.2wnol/L、1_〇1凡、5111]1〇1凡、25111]1〇1凡和100111]1〇1凡)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180此/孔接种于96孔微 量培养板内，培养24h后加入配制好的药液20此/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°C、质量百分比浓度为5 %的C02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roS缓冲溶液配置20y L/孔，继续培养4h后，每孔加入100yL盐酸/异丙醇(0. lwnol/L盐酸，体积比1/1)混合溶液， 充分振荡后，用酶标仪测〇D570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：
[0089] 肿瘤抑制率=(对照组0D值-治疗组0D值)/对照组0D值X 100%
[0090] 通过测的的抑制率计算IC5Q值，其活性结果见表1。
[0091] 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
[0093]从表中可以看出本发明提供的茈酰亚胺-环糊精-糖类化合物对人乳腺癌细胞 MCF-7、人子宫癌细胞He la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182.54wii 〇l/L、 315 ? 78_〇1/L、208 ? 40wnol/L和 3 ? 96_ol/L、16 ? 79_ol/L、6 ? 62wnol/L，化合物 PBI-2TMCD-3Man在避光和光照后的抗肿瘤活性分别为174.08wnol/L、220.63wnol/L、166.48wnol/L和 5 ? 78wnol/L、2 ? 41wnol/L、5 ? 35wnol/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IC5Q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。
[0094]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。
【主权项】
1. 一种茈酰亚胺-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：2. -种茈酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步 骤： (a) 将1，6,7,12-四氯茈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 70-83Γ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°C恒温反应l-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°C，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，得茈酰亚胺-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，得茈酰亚胺-环糊精-糖类光动力学化合物II。3. 根据权利要求2所述的茈酰亚胺-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)所述的反应条件为83°C恒温反应24h。4. 根据权利要求2所述的茈酰亚胺-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所述的茈酰亚胺-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°C恒温反应3h。6. 根据权利要求2所述的茈酰亚胺-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°C反应12h。7. 根据权利要求2所述的茈酰亚胺-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所述的茈酰亚胺-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所述的茈酰亚胺-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所述的茈酰亚胺-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。
【文档编号】C08B37/16GK105820272SQ201610294142
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】王克让, 李小六, 曹国婧, 戎瑞雪
【申请人】河北大学