酪氨酸酞菁类衍生物及其制备方法以及在制备光动力药物中的应用的利记博彩app

专利名称：酪氨酸酞菁类衍生物及其制备方法以及在制备光动力药物中的应用的利记博彩app
技术领域：
本发明属于具有光动力活性的光敏剂技术领域，涉及一类酪氨酸取代的 酞菁类衍生物，本发明还涉及该酪氨酸酞菁类衍生物的制备方法及其在制备 光动力药物中的应用。
技术背景光动力疗法(photodynamic therapy,简称PDT)是一种正在研究发展中的 新型临床治疗技术。光动力疗法于20世纪70年代末开始用于恶性肺瘤的 临床诊断和治疗研究，90年代开始向某些常规疗法难以治愈的常见病方向 发展，如治疗鲜红斑痣、微血管类疾病、视网膜黄斑变性和动脉粥样硬化等， 并取得突出进展。在临床癌症治疗中也已取得了令人瞩目的成就，1993年 加拿大卫生部门首先批准将Photofrin II应用于膀胱癌和食管癌的光动力治 疗，到目前为止，光动力疗法在荷兰、法国、德国、日本和美国等国家相继 获得批准。光动力疗法已被公认为临床上除手术、放疗、化疗之外的第4种 治疗癌症的方法。但是相对于疗法而言，光动力药物的发展严重滞后，因 此，高效、低毒的光^:剂仍是人们大力寻求的目标。目前临床应用最普遍的光疗药物以血卟啉衍生物(HpD)为代表的p卜啉 类光敏剂(属于第一代光敏剂)，但是它们的组分复杂，各种成分在光动力损伤过程中的作用至今也未弄清，占药物总量20 - 80%以上的非活性成分不 仅不能对病变组织产生有效的光动力损伤作用，反而成为导致正常组织发生很弱，从而造成治疗深度不够。上述这些缺点使HpD临床应用受到一定限 制。除此之外，还有一些非卟啉类化合物(被称为第二代光敏剂)，如酞菁 类衍生物、吩漆溱类阳离子化合物、花菁染料和醌类化合物等。其中引人注 意的是酞菁类衍生物，作为第二代光敏剂的典型代表，与其它类型光敏剂相 比，具有结构单一、良好的光热稳定性和生理活性、合适的光物理参数、较 佳的吸收波长和较高的摩尔消光系数等优点，因此祐L公认为是一种极有应用 前景的光疗药物。但是临床实验和相关研究结果表明，可用于PDT的酞菁类光敏剂仍然存 在一些缺陷，其中最主要的是酞菁类光敏剂在水中主要是以各种类型的聚集 体形式存在，不但显著地降低光敏剂的光敏效率，而且易造成毛血管栓塞。 该缺陷严重地限制了酞菁类衍生物在光动力疗法临床应用领域中的进一步 拓展。目前从事酞菁类衍生物研究的工作者合成一系列新型的酞菁类衍生 物，如周边带有不同水溶性基团(羧基、璜酸基、磷酸酯基、胺基、葡萄糖 基等)的酞菁类衍生物、轴向配位的水溶性酞菁类衍生物、树枝状酞菁化合 物和两亲性酞菁类衍生物，但是到目前为止，在考虑光敏剂光敏活性的前提 下，上述的各类衍生物还不能达到解决其在水溶液中堆积的目的。另外，研 究工作者还尝试使用表面活性剂胶束或脂质体包裹等技术，虽然这些技术可 以较好地解决酞菁光敏剂分子的堆积问题，但由于体系的稳定性和生物相容性等问题，极大地限制了这些技术在实际治疗中的应用。 发明内容本发明的目的在于针对酞菁类光敏剂在水溶液中堆积度高的缺陷，提供 了 一种酪氨酸酞菁类衍生物。本发明还将提供该的酪氨酸酞菁类衍生物的制 备方法。通过该制备方法获得的酪氨酸酞菁类光敏剂不但能有效地解决酞菁 光敏剂存在的缺点，而且可以提高其生物相容性和选择性，可应用为光动力 治疗癌症的光壽丈剂。完成上述发明任务的技术方案是， 一种酪氨酸酞菁类衍生物，其特征在于，所述的酪氨酸酞菁类衍生物的结构通式如下图所示(I)式中M-Zn或Al等，R = H、 Na或CH2CH3等。 氨基酸是人类生命体系所必需的化合物，它们不但具有许多生理功能， 而且在药物研究领域也得到广泛的应用，尤其是Ji^基酸中的酪氨酸能识别脱氧核糖核酸(DNA)特定的结构，即具有对DNA的定位能力，可以^使药物 具有靶向功能。因此，用酪氨酸修饰酞菁分子，不但可以通过两性离子的引 入调节酞菁类衍生物的亲水性与亲油性平衡，降低其在水溶液中的堆积度， 而且还能改善其生理相容性，提高其靶向功能，最终增强该类光敏剂的光敏 活性。
本申请完成第2个发明任务的方案是， 一种酪氨酸酞菁类光敏剂的制备 方法，其特征在于，步骤如下
(1) 胺基已被保护的酪氨酸与4-硝基邻苯二腈反应得到中间体(II);
(2) 在二氯曱烷和三氟乙酸的溶液中脱去Boc，得到中间体(III);
(3) 将含有含有酪氨酸的二腈中间体进行环化，即可得到酪氨酸酞菁类 衍生物(1)。反应历程中Boc是指二碳酸二叔丁酯，DMF是指N,N-二曱基曱酰胺， DBU是指1,8-二氮杂环[5，4,0]十一烯-7。
所述的"被保护的酪氨酸"是指利用二碳酸二叔丁酯试剂保护了胺基的 酪氨酸。
所述的反应条件是
步骤1的反应条件是胺基被二碳酸二叔丁酯试剂保护的酪氨酸和4-硝基邻苯二腈的摩尔比为1:1~3，反应溶剂为DMF,保护气氛为氮气，反应 温度为30~60°C;
步骤2的反应条件是中间体(II)与三氟乙酸的摩尔比为1:3~6,反应 溶剂为二氯曱烷，保护气氛为氮气；
步骤3的反应条件是中间体(III)与醋酸锌和1，8-二氮杂环[5,4,0]十 一烯-7的摩尔比为1:1~3:1~3，溶剂为正戊醇，保护气氛为氮气。
更优化和更具体地说，本发明的酪氨酸酞菁类光敏剂的制备方法，具体 操作步骤如下
(1) 在氮气保护下，胺基被二碳酸二叔丁酯试剂保护的酪氨酸和4-硝 基邻苯二腈按摩尔比1:1.5加入到在DMF溶液中，40。C下下反应8h后，得 到中间体(II);
(2) 在氮气保护下，按摩尔比1:4.5将中间体(II)和三氟乙酸加入二 氯曱烷中，反应5h后利用氢氧化钠溶液调节溶液pH至7~9之间，得到中间 体(III);
(3) 在氮气保护下，将中间体(III)、醋酸锌或三氯化铝和1,8-二氮杂 环[5,4,0]十一烯-7 4安摩尔比1:1:1加入到正戊醇溶液中，回流反应8h后即可得到酪氨酸乙酯锌酞菁或酪氨酸乙酯铝酞菁；
(4)产物酪氨酸乙酯锌酞菁或酪氨酸乙酯铝酞菁在5N氢氧化钠水 溶液中进行回流反应，即可得酪氨酸钠锌酞菁或酪氨酸钠铝酞菁；
(5 )利用盐酸水溶液调节酪氨酸钠锌酞菁或酪氨酸钠铝酞菁水溶液 得pH值至3~5,即可得酪氨酸锌酞菁或酪氨酸铝酞菁。 本发明中的产物具有的用途
所制得的酪氨酸酞菁类衍生物具有优良的光敏活性、良好的生理相容性 及靶向功能，适用为光动力治疗肿瘤的光敏剂。
所以，本发明的第3个发明任务的方案是酪氨酸酞菁类衍生物在制备 光动力药物中的应用。
本发明所制得的酪氨酸酞菁类衍生物具有如下的优点
所制得的酪氨酸酞菁类衍生物的光化学和光物理实验表明此类化合物 在光疗窗口 (600~900nm)有强吸收，水中的最大吸收峰位于688nm;在光 敏的条件下，能有效地产生各种活性氧，包括单重态氧(102)、超氧阴离子 自由基(02-)和羟基自由基(OH)等，光动力作用强，具有良好的生理相 容性和靶向功能，另外，离体癌细胞实验结果表明，该类配合物的暗毒性低， 光毒性很高。尤其值得指出的是，在pH-5 9范围内，该类化合物在水溶液 中分子聚集程度显著降低，当溶液的pH为7时，溶液中单体与聚集体的比 例为1.3:1，表明其在水溶液中主要是以单体形式存在，上述优点在推进酞菁 类光敏剂临床应用方面具有重大意义。


图1浓度为10-6mol/L酪氨酸锌酞菁在pH=7.0水溶液中的紫外-可见吸收图谱
图2酪氨酸锌酞菁的红外图谱。
图3浓度为10^mol/L酪氨酸锌酞菁在水溶液中堆积程度随着溶液pH 改变的紫外可见吸收光谱。
图4为酪氨酸锌酞菁单线态氧产生能力的电子自旋图谱。
图中曲线a:光照含有酪氨酸锌酞菁(50nM)和2，2,6,6-四甲基-4-哌啶酮 (50mM)的氧气饱和水溶液lmin后检测到的ESR信号；曲线b:条件同a， 但加入了单线态氧的猝灭剂1,4-二氮杂二环[2,2，2]辛烷(50mM);曲线c:条 件同a，但没有加入酪氨酸锌酞菁或没有光照或没有氧气饱和。
具体实施例方式
实施例1,酪氨酸锌酞菁合成的具体步骤如下 (1)在氮气保护下，依次加入8.67mmoL 4-硝基邻苯二腈、5.79mmoL L-Boc-络氨酸乙酯、11.55mmoL碳酸钾和20mLN,N-二曱基曱酰胺，待全部 溶解后在40。C下反应8h,然后分别用二氯曱烷和饱和食盐水洗涤，无水硫 酸钠干燥，最后柱层析分离(乙酸乙酯:石油醚=1:5)，溶液旋转干燥得白色 晶状固体(II)为2.4626g,产率为97.7%。 化合物的鉴定
核磁共振(&H, CDC13) : 7.72(d,lH，); 7.26(dd,2H); 7.24(dd，2H); 7.0(d,2H); 3.0(dd，2H); 4.5(dd,lH); 5.1(d，lH); 4.2(dd,2H) ; 1.42(s，9H); 1.27(t,3H)。 红外吸收(KBr, cm"): 2231(CN); 1206(=CH-O-CH=); 3346(0=C-NH); 1726 (OC-O)。
质谱分析m/z411。元素分析C_ 64.20%, H-6.14%, N-10.22%。
(2)在氮气保护下，力口入2.87mmoL (II)和lOmL二氯曱烷，磁力搅拌 至溶解后再加入13.0mmoL三氟乙酸，反应5h后加入氢氧化钠溶液调节溶 液pH，使其位于7 9之间，然后用饱和食盐水洗涤，无7jc硫酸钠干燥，最后 柱层析分离(曱醇乙酸乙酯=1:5),溶液旋转干燥得产物(III) 0.8606g， 产率为89.6%。 化合物的鉴定
核磁共振(^H， MeOD): 7.8(d，lH,); 7.4(t,2H); 7.3(d,2H); 7.1(d,2H); 3.3(dd,2H); 4.24(dd,2H); 4.26(t，lH); 1.27(t，3H);
红外吸收(KBr, cm"): 2232(CN); 1206(=CH-O-CH=);3379(-NH2); 1734(0=00); 质谱分析m/z335。
元素分析C-68.02%， H- 5.090/0， N-12.52%。
(3)在氮气保护下，依次加入3.88mmoL (III )、 4mmoL醋酸锌、10mL 正戊醇和4.02mmoLl,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7，溶解后加热回流48h,然 后加入大量曱醇并过滤，所得固体为墨绿色用丙酮重结晶，最终得到绿褐色 固体1.2g酪氨酸乙酯锌酞菁(IV),产率为88.1%。 化合物的鉴定
红外吸收(KBr， cm-1): 3347(NH2) ; 1600; 1475; 1334; 1233; 1715; 748。 质i普分析m/z 1404。
元素分析C-64.87%， H-4.89%， N-11.94%。
(4)将0.37mmoL (IV)加入到30mL 5N氢氧化钠水溶液中进行回 流，待其完全溶解后用5%HC1水溶液调节溶液至pH=3 5,并进4亍过滤和干燥，得226.3mg酪氨酸锌酞菁，产率为43.3%。 化合物的鉴定及将该酪氨酸酞菁类衍生物用于制备光动力药物 红外吸收(KBr, cm-1): 3394(NH2); 1584; 1451; 1262; 1232; 958; 880; 510。 质语分析m/zl292。
元素分析C-63.07%， H-4.05%, N-12.97%。
实施例2，与实施例1的步骤(1)、 (2)、 (3)基本相同，但没有实施 例i的步骤(4)，则最终产物为酪氨酸乙酯锌酞菁。
实施例3，与实施例1基本相同，但实施例1的步骤(4)中没有调节 溶液pH值，则最终产物为酪氨酸钠锌酞菁。(由于此时溶液是碱性溶液，所 以酪氨酸不可能存在，只能是以酪氨酸钠得形式存在)
实施例4，与实施例2中的步骤(1 )、 ( 2 )、 ( 3 )基本相同，但实施例2 的步骤(3)中所述醋酸锌改用三氯化铝，最终产物为酪氨酸乙酯铝酞菁。
实施例5,与实施例1基本相同，但实施例1的步骤(3)中所述醋酸 锌改用三氯化铝，最终产物为酪氨酸铝酞菁。
实施例6，与实施例1基本相同，但实施例1的步骤(3)中所述醋酸 锌改用三氯化铝和步骤(4)中没有调节溶液pH值，最终产物为酪氨酸钠 铝酞菁。
实施例7，与实施例l基本相同，但有以下改变 步骤(1)中，酪氨酸和4-硝基邻苯二腈的摩尔比为1:1; 步骤(2)中，中间体II与三氟乙酸的摩尔比为1:3; 步骤(3 )中，中间体III与醋酸锌和1，8-二氮杂环[5，4,0]十一烯-7的摩 尔比为1: 1: 1。实施例8，与实施例l基本相同，但有以下改变
步骤(1)中，酪氨酸和4-硝基邻苯二腈的摩尔比为1:3;
步骤(2)中，中间体II与三氟乙酸的摩尔比为1:6;
步骤(3 )中，中间体III与醋酸锌和1,8-二氮杂环[5，4,0]十一烯-7的摩 尔比为1:3:3。
实施例9，与实施例l基本相同，但有以下改变
步骤(1)中，酪氨酸和4-硝基邻苯二腈的摩尔比为1:2;
步骤(2)中，中间体II与三氟乙酸的摩尔比为1:4.5;
步骤(3 )中，中间体III与醋酸锌和1，8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7的摩 尔比为1:2:2。
实施例10，与实施例l基本相同，但有以下改变
步骤(3 )中，中间体III与醋酸锌和1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯-7的摩 尔比为1: 1:3。
实施例ll,与实施例l基本相同，但有以下改变
步骤(3 )中，中间体III与醋酸锌和1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7的摩 尔比为1:3: 1。
权利要求
1、一种酪氨酸酞菁类衍生物，其特征在于，所述的酪氨酸酞菁类衍生物的结构通式如下图所示id="icf0001" file="S2008100989155C00011.gif" wi="92" he="96" top= "75" left = "60" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>式中M＝Zn或Al，R＝H、Na或CH2CH3。
2、 一种酪氨酸酞菁类光敏剂的制备方法，其特征在于，步骤如下:(1) 胺基已被保护的酪氨酸与4-硝基邻苯二腈反应得到中间体II;(2) 在二氯曱烷和三氟乙酸的溶液中脱去Boc,得到中间体III;(3)将含有含有酪氨酸的二腈中间体进行环化，即可得到酪氨酸酞菁类衍 生物I:反应历程中Boc是指二碳酸二叔丁酯，DMF是指N，N-二曱基曱酰胺， DBU是指1，8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7。
3、根据权利要求2所述的酪氨酸酞菁类光敏剂的制备方法，其特征在于，所述的"被保护的酪氨酸"是指利用二碳酸二叔丁酯试剂保护了胺基 的酪氨酸；所述的反应条件如下，步骤1的反应条件是胺基被二碳酸二叔丁酯试剂保护的酪氨酸和4-硝基邻苯二腈的摩尔比为1:1~3,反应溶剂为DMF，保护气氛为氮气，反应 温度为30 60。C;步骤2的反应条件是中间体II与三氟乙酸的摩尔比为1:3~6，反应溶剂为二氯曱烷，保护气氛为氮气；步骤3的反应条件是中间体III与醋酸锌和1，8-二氮杂环[5,4,0]十一烯 -7的摩尔比为1: 1~3: 1~3，溶剂为正戊醇，保护气氛为氮气。
4、根据权利要求2或3所述的酪氨酸酞菁类光敏剂的制备方法，其具 体操作步骤如下(1) 在氮气保护下，胺基被二碳酸二叔丁酯试剂保护的酪氨酸和4-硝 基邻苯二腈按摩尔比1: 1.5加入到在DMF溶液中，40。C下下反应8h后，得 到中间体(II);(2) 在氮气保护下，按摩尔比1:4.5将中间体II和三氟乙酸加入二氯甲 烷中，反应5h后利用氢氧化钠溶液调节溶液pH至7~9之间，得到中间体 III;(3) 在氮气保护下，将中间体m、醋酸锌或三氯化铝和1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯-7按摩尔比1:1:1加入到正戊醇溶液中，回流反应8h后即可得 到酪氨酸乙酯锌酞菁或酪氨酸乙酯铝酞菁；(4) 产物酪氨酸乙酯锌酞菁或酪氨酸乙酯铝酞菁在5N氲氧化钠水 溶液中进行回流反应，即可得酪氨酸钠锌酞菁或酪氨酸钠铝酞菁；(5 )利用盐酸水溶液调节酪氨酸钠锌酞菁或酪氨酸钠铝酞菁水溶液 得pH值至3 5，即可得酪氨酸锌酞菁或酪氨酸铝酞菁。
5、权利要求1所述的酪氨酸酞菁类光敏剂在制备光动力药物中的应用。
全文摘要
一种酪氨酸酞菁类衍生物，结构通式如右，式中M＝Zn或Al，R＝H、Na或CH₂CH₃。该酪氨酸酞菁类衍生物的制备方法(1)胺基已被保护的酪氨酸与4-硝基邻苯二腈反应得到中间体II；(2)在二氯甲烷和三氟乙酸的溶液中脱去Boc，得到中间体III；(3)将含有含有酪氨酸的二腈中间体进行环化，即可得到酪氨酸酞菁类衍生物I其中Boc是指二碳酸二叔丁酯，DMF是指N，N-二甲基甲酰胺，DBU是指1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯-7。本发明还包括所述的酪氨酸酞菁类光敏剂在制备光动力药物中的应用。
文档编号C07F3/00GK101289450SQ20081009891
公开日2008年10月22日 申请日期2008年5月16日 优先权日2008年5月16日
发明者周家宏, 姜巍巍, 春 季, 戴冬平, 云 林, 魏少华 申请人:南京师范大学