本發明涉及光敏藥物與光動力療法領域,具體的說涉及一種焦脫鎂葉綠酸a甲醚化合物及其制備方法與應用。
背景技術:
光動力療法(pdt)是一種治療腫瘤、視網膜黃斑變性、光化性角化病、鮮紅斑痣、尖銳濕疣等疾病的新方法。自20世紀70年代進入臨床研究以來,pdt在臨床治療中已取得了令人矚目的成就,因其具有選擇性好、毒副作用小、可重復性好、安全、微創性、可協同性等優點脫穎而出,顯示出巨大的潛力和強大的生命力。
光動力療法的原理是光敏劑進入機體后,隨血液循環選擇性地聚集于靶組織中,然后利用一定波長的激光直接照射到腫瘤組織上,光敏劑吸收光子能量后由基態變成不穩定的激發態,處于激發態的光敏劑與周圍分子發生反應,產生高氧化活性的自由基(如單線態氧),作用于靶細胞,引起細胞代謝紊亂,殺傷靶細胞。
在光動力治療中,光敏藥物(也稱光敏劑或光動力藥物)作為能量的載體、反應的橋梁而起著決定性的作用。第一代光敏劑是以1993年在荷蘭上市的第一個光敏劑photofrinii為代表,它是組成復雜的血卟啉衍生物的混合物,難以進行質量控制,生產過程重復性差。為制備結構單一、易于進行質量控制的新藥,人們對葉綠素及其衍生物進行了較深入的研究,從中發現了化學結構明確、組成成分單一、紅光區吸收較強的光動力藥物他拉泊芬(talaporfin),被廣泛的應用于各種腫瘤疾病的治療中,取得了顯著的社會效益與經濟效益。但他拉泊芬尚存在某些缺點,如制備非常困難,生產成本高,售價高等,影響普及推廣。
技術實現要素:
為克服他拉泊芬制備非常困難、生產成本高、售價高等缺點,我們對葉綠素及其衍生物進行了深入細致的研究,通過大量的探索工作,設計并合成了焦脫鎂葉綠酸a甲醚化合物,完成了本發明。
本發明涉及一種焦脫鎂葉綠酸a甲醚化合物及其制備方法與用途。
本發明的技術方案概述如下:
焦脫鎂葉綠酸a甲醚化合物具有下述結構(i):
焦脫鎂葉綠酸a甲醚化合物的制備方法,包括如下步驟:
將卟啉化合物(ii)(其合成方法參照文獻photochemistryandphotobiology,1996,64(1):194-204)用甲醇溶解,加入含30-35%溴化氫的乙酸溶液,升溫攪拌;然后減壓濃縮;往殘留物中加入甲醇,室溫繼續攪拌;然后分離得到化合物(iii)。上述制得的化合物(iii)溶于有機溶劑中,加入堿,室溫下攪拌。調節溶液ph;萃取;洗滌,收集有機相;有機相濃縮后進行柱層析分離,得到化合物(i)。
所述步驟中,式(ii)制備式(iii)時所用的有機溶劑是n,n-二甲基甲酰胺、1,4-二氧六環、二甲基亞砜、乙腈、丙酮、四氫呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二正丁醚等中的任意一種或任意多種的混合物。
所述步驟中,式(iii)制備式(i)時所用的堿是二異丙基乙基胺、三乙胺、吡啶、鈉氫、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、磷酸氫鉀、磷酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、甲酸鈉、乙酸鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、乙醇鉀、正丙醇鈉、正丙醇鉀、異丙醇鈉、異丙醇鉀、叔丁醇鉀、叔丁醇鈉等中的任意一種或任意多種的混合物或其水溶液;反應時間為8~18h。
所述步驟中,式(ii)制備式(iii)時柱層析分離所用的填充劑為硅膠,洗脫液為二氯甲烷:石油醚的混合溶液(1∶30~30∶1)。
所述步驟中,式(iii)制備式(i)時所用的有機溶劑是甲醇、乙醇、乙二醇、乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷、乙腈、四氫呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二正丁醚等中的任意一種或任意多種的混合物。
所述步驟中,式(iii)制備式(i)時柱層析分離所用的填充劑為硅膠,洗脫液為二氯甲烷∶甲醇的混合溶液(100∶1~5∶1)。
本發明所述的一種焦脫鎂葉綠酸a甲醚化合物可作為光動力診治腫瘤、視網膜黃斑變性、光化性角化病、鮮紅斑痣、尖銳濕疣等疾病的藥物。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。應理解,這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發明講授的內容之后,本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[實施例1]
1、3-(1-甲氧基乙基)-3-去乙烯基焦脫鎂葉綠酸a的制備方法
將230mg(0.4mmol)焦脫鎂葉綠酸-a甲酯用20ml甲醇溶解,加入5ml含30-35%溴化氫的乙酸溶液,40℃下反應3個小時。減壓濃縮,往殘留物中加入10ml甲醇,室溫繼續攪拌8小時。加入2mlioh溶液20ml,室溫攪拌5小時。往反應液中加入acoh,調節ph至5-6;加入60mlch2cl2萃取反應液;用飽和食鹽水洗有機相。收集有機相,無水硫酸鎂干燥,過濾;將濾液濃縮;將所得殘留物進行柱層析(二氯甲烷/甲醇=30/1),得到黑褐色產物212mg,收率79.4%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ9.70,9.50,8.56(eachs,1h,meso-h),5.89(q,j=13.1,6.5hz,1h,3a-h),5.33-5.10(dd,2h,132-h),4.52-4.50(m,1h,17-h),4.35-4.33(m,1h,18-h),3.71(q,j=7.3hz,2h,8a-h),3.66(s,3h,3-och3),3.58(s,3h,12-ch3),3.42(s,3h,2-ch3),3.29(s,3h,7-ch3),2.72-2.69(m,2h,17b-h),2.67-2.63(m,2h,17a-h),2.15(d,j=4.5hz,3h,3b-ch3),1.85(d,j=7.1hz,3h,18-ch3),1.73(t,j=7.4hz,3h,8b-ch3),-1.66(s,2h,nh).ms(maldi-tof)m/z:566.2750[m+h+].uv-vis(dmso),λmax(nm):421,509,532,613,669.
2、對人食管癌細胞(eca-109)的光動力抗增殖實驗
受試細胞:人食管癌細胞(eca-109)
受試藥物:焦脫鎂葉綠酸a甲醚(以下簡稱光敏劑1)。在無菌條件下將該藥物溶于最小量吐溫-80,用生理鹽水稀釋至0.2mg/ml溶液備用;血卟啉單甲醚(上海先輝醫藥科技有限公司),配制方法同光敏劑1。
光源:xd-650ab型激光器。
激光功率儀:sd2490型激光功率測量儀。
光動力抗腫瘤細胞增殖作用實驗:
將處于對數生長期的細胞用胰酶消化后,完全培養基重懸成細胞懸液;隨后將腫瘤細胞接種于96孔板,每孔100μl,置于37℃5%co2培養箱培養,24h后加入濃度不同的光敏劑;12h換成新鮮培養基,然后進行光照(功率25mw/cm2、波長650nm、光劑量16j/cm2);24h后進行mtt檢測。培養終止前4h加入10μl5mg/ml的mtt,吸棄培養液后加100μldmso終止反應,酶標儀570nm檢測od值。實驗重復三次。實驗結果見表1,結果表明光敏劑1對人食管癌細胞(eca-109)有顯著的光動力抗增殖作用。
表1光敏劑1對人食管癌細胞(eca-109)增殖抑制作用
3、對裸鼠體內人食管癌細胞(eca-109)移植瘤的光動力治療實驗
受試動物:babl/c裸小鼠,平均體重15~20g(上海斯萊克實驗動物有限責任公司)
受試藥物:焦脫鎂葉綠酸a甲醚(以下簡稱光敏劑1)。在無菌條件下將該藥物溶于最小量吐溫-80,用生理鹽水稀釋至0.2mg/ml溶液備用;血卟啉單甲醚(上海先輝醫藥科技有限公司),配制方法同光敏劑1。
光源:xd-650ab型激光器。
激光功率儀:sd2490型激光功率測量儀。
人食管癌細胞(eca-109)移植瘤光動力損傷實驗:
無菌條件下于小鼠前胸部皮下接種eca-109細胞,待腫瘤長至直徑5~7mm時,選取生長良好、無潰瘍、具半球狀單一腫瘤的裸鼠,按同窩同性別隨機分組,每組8只,尾靜脈注射給藥,并以藥物溶劑作為空白對照,將替莫泊芬配成相同濃度溶液作為陽性對照,給藥后3h用功率密度為180mw/cm2的激光(波長650mm、光劑量100j/cm2)輻射腫瘤;光照后14天,處死小鼠,剝離腫瘤,稱瘤重,計算抑制率。
腫瘤抑制率%=(c-t)/c×100%
式中,t:給藥組平均瘤重;c:對照組平均瘤重。
實驗結果見表2,光敏劑1對腫瘤具有顯著的光動力抑制作用。
表2光敏劑1對腫瘤的抑制效果
*p<0.05與空白對照。