本發(fā)明涉及化學合成和生物醫(yī)用領域,特別涉及一類rgd肽修飾的巰基十二硼烷衍生物及合成方法。
背景技術:
1、癌癥治療是關系到人類生存健康的重要領域,目前最佳的腫瘤治療方法是在殺死腫瘤細胞的基礎上可以減少對正常組織的損害。硼中子俘獲治療(boron?neutron?capturetherapy,bnct)作為一種精準的腫瘤治療方法,其相較于臨床上常用的放療方法具有以下優(yōu)勢:(1)用于bnct的10b是非放射性的、安全的;(2)bnct對正常組織的損害小;(3)bnct無需增氧效應,既可以殺死富氧細胞,也可以殺死乏氧細胞;(4)bnct相較于其他放療手段而言需要的治療次數(shù)較少。目前,bnct已經被用于多形性膠質母細胞瘤、腦膜瘤、頭頸癌、肺癌、乳腺癌、肝細胞癌、皮膚惡性腫瘤、轉移性疾病等的治療。
2、硼攜帶劑(含有10b的化合物)作為影響bnct發(fā)展以及臨床應用的重要因素,目前已經經歷了三個階段。其中基于第二代硼攜帶劑(4-二羥基硼基-l-苯丙氨酸(l-bpa)和十一氫巰基十二硼烷陰離子鹽(bsh))的靶向修飾單獨或者聯(lián)合使用是bnct硼攜帶劑具有應用前景的方向,而bsh相對于bpa單個分子具備更高的硼含量。
3、中國發(fā)明專利cn115806567a(公開日期:2023年3月17日)公開了一種利用七甲川花菁類熒光染料ir-780修飾十二硼烷衍生物的方法,ir-780兼具熒光和光熱轉化功能,修飾后的硼攜帶劑有希望聯(lián)合光熱治療(ptt)和bnct。中國發(fā)明專利cn109125739b(公開日期:2019年1月4日)公開了一種多功能高分子膠束靶向藥物遞送系統(tǒng),通過3,3’-二硫代雙丙亞氨酸二甲酯二酸鹽酸鹽對聚乙二醇-聚賴氨酸嵌段共聚物的部分側鏈進行化學修飾引入巰基,再利用二硫鍵將bsh與側鏈反應在水溶液中形成高分子膠束,可以增加遞送藥物含量,提高靶向治療效果。中國發(fā)明專利cn116655675a(公開日期:2023年8月29日)公開了硼中子俘獲治療中卟吩-bsh偶聯(lián)物及應用,利用卟吩修飾bsh實現(xiàn)穿透血腦屏障靶向腦膠質瘤細胞中。中國發(fā)明專利cn116874515a(公開日期:2023年10月13日)公開了一種氨基酸-bsh靶向雜合體化合物及其制備方法和應用,利用氨基酸修飾bsh以提高含硼化合物在腫瘤細胞的蓄積量和選擇性。
4、rgd肽是一類具有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸結構的多肽,包括線性肽和環(huán)肽,可應用于腫瘤靶向領域,因為rgd肽與大多數(shù)腫瘤細胞高表達的αvβ3整合素具有結合作用。整合素受體是一組重要的細胞表面粘附蛋白,在腫瘤血管生成和腫瘤轉移中具有關鍵作用。整合素αvβ3主要存在于血管生成的初始階段,在正常上皮細胞和內皮細胞上的表達量很少,在黑色素瘤、膠質母細胞瘤、乳腺癌、肺癌等腫瘤細胞的新生血管受刺激的內皮細胞上過表達。
5、中國發(fā)明專利cn110368501a(公開日期:2019年10月25日)公開了一種rgd肽修飾的硼載藥體系及其制備和應用,利用聚乙二醇和rgd肽修飾b納米片并有效裝載阿霉素和熱休克蛋白抑制劑實現(xiàn)聯(lián)合低溫光熱治療和化療協(xié)同作用。中國發(fā)明專利cn103169664b(公開日期:2013年6月26日)公開了一種rgd肽修飾的雙層載藥納米粒及其制備方法,利用rgd肽靶向修飾雙層載藥陽離子納米粒子。中國發(fā)明專利cn115120739a(公開日期:2022年9月30日)公開了一種rgd肽修飾的腫瘤靶向聚合物及其制備方法和應用,提供了一種腫瘤主動靶向的rgd肽-聚乙二醇-芴甲氧基羰?;屗幭到y(tǒng)。中國發(fā)明專利cn110522923a(公開日期:2019年12月3日)提供了一種將果糖和rgd肽共同用于修飾脂質材料使其具有雙重靶向三陰性乳腺癌的方法。
6、在現(xiàn)有技術中,雖然已經有利用部分rgd肽對bsh進行靶向修飾的相關研究,jiejian?chen等人在《remarkable?boron?delivery?of?irgd-modified?polymericnanoparticles?for?boron?neutron?capture?therapy》中采用將bsh共價接枝到聚合物中再用irgd進行表面改性的方式嘗試提高bsh對腫瘤的選擇性,但是他們是以納米粒子的形式輸送硼。sadaaki?kimura等人在《synthesis?and?evaluation?of?cyclic?rgd-boroncluster?conjugates?to?develop?tumor-selective?boron?carriers?for?boronneutron?capture?therapy》中也嘗試利用rgd肽修飾bsh,但是存在中間連接體選擇差異、產物水溶性有限、反應及提純方法復雜等問題?;诖耍景l(fā)明提供一類rgd肽修飾的巰基十二硼烷衍生物及合成方法。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的嘗試利用rgd肽修飾bsh的相關研究中,存在中間連接體選擇差異、產物水溶性有限、反應及提純方法復雜等的問題,提供了一類rgd肽修飾的巰基十二硼烷衍生物及合成方法,根據化合物結構設計了具有良好親水性的中間連接體,通過便捷、高效的反應實現(xiàn)了rgd肽對bsh結構的修飾,并有希望將此硼攜帶劑用于bnct治療。
2、一類rgd肽修飾的巰基十二硼烷衍生物,該類衍生物利用rgd肽對巰基十二硼烷陰離子鹽(bsh)進行化學偶聯(lián)修飾,所述bsh和rgd肽通過一端為雙鍵一端為羧基的親水中間連接體連接;該類衍生物有潛力提高現(xiàn)有硼攜帶劑的腫瘤靶向能力,有希望用作bnct治療的藥物化合物。
3、進一步的,所述十二硼烷結構來自于巰基十二硼烷陰離子鹽;其中,十一氫巰基十二硼烷以二價陰離子的形式存在,相應的陽離子為堿金屬陽離子,包括鋰(li+)或鈉(na+)或鉀(k+)或銣(rb+)或銫(cs+)或季銨鹽(nh4+)及它們的混合物。
4、進一步的,rgd肽與整合素αvβ3具有結合作用。
5、進一步的,所述rgd肽結構是rgd肽參與反應后的剩余部分,其中,rgd肽中的伯胺與中間連接體羧基端發(fā)生羧基-氨基酰胺化縮合反應,rgd肽需要有伯胺基團來參與反應,可能的rgd肽包括但不限于irgd、crgd?fk、crgdyk、crgdfc等。
6、一類rgd肽修飾的巰基十二硼烷衍生物的合成方法,其合成反應包括以下兩個步驟:
7、步驟s1:bsh上的巰基與雙鍵一端在紫外線照射下發(fā)生巰基-烯點擊反應,通過點擊反應將bsh和中間連接體連接,其中中間連接體的摩爾量過量于bsh,過量比是10~100%,優(yōu)選的過量比是10~50%;
8、步驟s2:先利用n,n-羰基二咪唑(cdi)激活步驟s1產物中的羧基,然后加入含伯胺的rgd肽,完成全部反應;
9、所述步驟s1產物的摩爾量過量于cdi和rgd肽,優(yōu)選的過量比是10~30%。
10、進一步的,所述合成反應在室溫、常壓下進行,具體的溫度范圍為10~30℃,優(yōu)選的溫度范圍是15~25℃。
11、進一步的,所述巰基-烯點擊化學反應時間根據具體中間連接體的不同介于2~6小時之間,優(yōu)選的時間是3~4小時;cdi激活羧基的時間的根據具體化學結構的不同介于2~6小時之間,優(yōu)選3~4小時;加入rgd肽進行縮合反應時間根據具體中間連接體、rgd肽的不同介于2~6小時,優(yōu)選3~5小時。
12、進一步的,所述合成反應都是在磁力攪拌條件下進行的,所述步驟s1在水溶劑中完成,用于溶解的純水的體積盡可能少;所述步驟s2在無水二甲基亞砜溶液中反應,其他可用的溶劑包括但不限于無水四氫呋喃、無水二氯甲烷等。
13、進一步的,所述步驟s1和步驟s2分別采用不良溶劑沉淀和透析的方法提純;
14、所述步驟s1中,bsh和中間連接體點擊化學反應結束后,利用產物和中間連接體溶解,利用不良溶劑無水乙醇從體系中將產物沉淀出來,通過多次離心、洗滌,收集產物,可用的不良溶劑包括但不限于乙醇、乙醚等;
15、所述步驟s2中,根據分離產物和雜質分子量的不同,選擇合適截斷分子量的透析袋,通過透析提純產物,最終產物經真空干燥或冷凍干燥后獲得固體物成品。
16、相比于現(xiàn)有技術,本技術的優(yōu)點和效果如下:
17、1、本發(fā)明提供的一類rgd肽修飾的巰基十二硼烷衍生物的合成方法,有潛力提高現(xiàn)有硼攜帶劑bsh的靶向能力,并且本發(fā)明在相關領域前期基礎上對反應物、反應條件、反應步驟、提純方法都進行了設計和升級。
18、2、本發(fā)明提供的一類rgd肽修飾的巰基十二硼烷衍生物,通過引入親水中間連接體將rgd肽靶向修飾bsh后,不僅維持了化合物良好的水溶性,并且在細胞、動物試驗中都體現(xiàn)出低毒性和更優(yōu)的靶向腫瘤的性能,該類化合物此前未見報道,未來有希望用于bnct的臨床治療。
19、上述說明僅是本技術技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本技術的技術手段,從而可依照說明書的內容予以實施,并且為了讓本技術的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下以本技術的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
20、根據下文結合附圖對本技術具體實施例的詳細描述,本領域技術人員將會更加明了本技術的上述及其他目的、優(yōu)點和特征。