本发明专利技术涉及谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇‑羟基喜树碱偶联物，结构为MPEG‑X‑COO‑HCPT或HCPT‑COO‑X‑PEG‑X‑COO‑HCPT，X是含有二硫键的连接基团，COO是链接桥X与HCPT以酯键相连，同时涉及偶联物的合成、自聚性质及胶束大小的表征，及其在37℃磷酸缓冲溶液条件下羟基喜树碱的释放。所合成的化合物针对人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)、人白血病细胞(K562)、人结肠癌细胞(HT‑29)和人肝癌细胞(HepG2)分别进行了体外毒性测试和肿瘤细胞抑制活性的测试，结果显示这类化合物有着显著的抗肿瘤活性，而对正常细胞的毒性较小，在抗肿瘤药物开发应用方面具有广阔的前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新化合物合成和药物应用领域，涉及一类新型谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇偶联的羟基喜树碱前药:MPEG-X-COO-HCPT或者HCPT-COO-X-PEG-X-COO-HCPT。技术背景喜树碱是从我国内地特有的珙桐科植物喜树的皮、果实中提取得到的一类生物碱。它对治疗多种恶性肿瘤具有显著疗效。研究表明喜树碱及其衍生物可通过作用于DNA拓扑异构酶I来抑制DNA复制、转录和有丝分裂。目前喜树碱类药物已成为抗肿瘤治疗的主力品种之一，被誉为21世纪的抗癌药。但临床使用中也发现喜树碱的毒副作用较大，易出现呕吐、腹泻、骨髓抑制等副作用。因此寻找毒副作用小、抗癌谱广的喜树碱类似物的研究倍受人们的关注。人们以喜树碱为原料，通过半合成的方法得到许多喜树碱类似物，并从中筛选出了一系列抗癌活性高、毒副作用低的喜树碱衍生物，成为世界抗肿瘤药物市场上的亮点。10-羟基喜树碱是喜树碱的一种天然类似物，它抗癌活性明显高于喜树碱，但它也有一定的毒性，副作用较多，水溶性较差且体内代谢不稳定。目前市场上的羟基喜树碱类药物都是通过注射进入人体发挥作用的。纳米载体已经被广泛用于抗癌药物的转运来提高药物在水中溶解度和肿瘤的靶向性，并大大提高药物的生物利用度和治疗效果。因此，将纳米载体引入羟基喜树碱的衍生化当中，可以显著提高羟基喜树碱在临床上的优势。通常在高分子前药的制备中，选用的载体有右旋糖酐、血清蛋白、聚乙二醇等，其中聚乙二醇因其中性、低毒等理化性质和良好生物相容性，是FDA批准的可药用聚合物之一，它经常被应用于连接抗癌药物和治疗性蛋白，以提高药物的溶解度、生物利用度。据检索，与本申请相关的其它专利文献，具体公开内容如下：CN101199857公开了一种新型的基于两亲性嵌段聚合物的喜树碱前体药物：甲氧基聚乙二醇乳酸与喜树碱类药物的结合物(MPEG-X-PLA-T)。MPEG是甲氧基聚乙二醇。X是连接基团，例如丁二酸等。PLA是聚乳酸。T是药物分子，例如喜树碱、10-羟基喜树碱、7-乙基-10-羟基喜树碱等喜树碱类药物。聚乳酸与喜树碱类药物通过酯键相连接。CN1708540提供喜树碱的水溶性衍生物，它具有优异的治疗效果，适合于癌症的化学治疗。也就是说，喜树碱的水溶性高分子等衍生物，通过聚乙二醇-聚羧聚合物中的羧酸基团与酚喜树碱中的酚羟基之间的酯连接而获得，具有良好的持续释放效果。本申请专利技术人曾申请的一项专利(CN104788669)主要涉及聚乙二醇与羟基喜树碱以氨基甲酸酯功能团相连接的一系列化合物。本申请在原有专利的基础上提供了一种对肿瘤细胞内存在的高浓度谷胱甘肽敏感的新型羟基喜树碱衍生物，包括合成、体外活性、体外释放以及溶液中自聚为纳米胶束等内容，扩大了羟基喜树碱的用途。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇-羟基喜树碱偶联物，是一种新型靶向肿瘤部位的可自聚成纳米胶束的两亲性羟基喜树碱的聚乙二醇偶联物及其潜在的应用，提供了体外活性、体外释放以及胶束粒径等测试数据。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供一种谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇-羟基喜树碱偶联物，结构通式如下MPEG-X-COO-HCPT或者HCPT-COO-X-PEG-X-COO-HCPTMPEG是聚乙二醇单甲醚，PEG是聚乙二醇；X是含二硫键的链接桥，HCPT为羟基喜树碱类药物分子。其中MPEG是聚乙二醇单甲醚，PEG是聚乙二醇；X是连接基团；HCPT是羟基喜树碱类药物分子。所述聚乙二醇单甲醚和聚乙二醇的分子量范围为300-50000，所述连接基团为邻巯基苯乙酸与半胱氨酸或与半胱氨以二硫键相连的结构。HCPT羟基喜树碱类药物分子包括喜树碱、7-乙基-10-羟基喜树碱、10-羟基喜树碱等。新型水溶性聚乙二醇偶联的羟基喜树碱衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用。所述肿瘤主要包括人肝癌、人白血病和人结肠癌。所述化合物为下列化合物之一，其中n＝6～1100一种制备谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇-羟基喜树碱偶联物的方法，合成路线如下：一种制备谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇-羟基喜树碱偶联物的方法，合成路线如下：谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇-羟基喜树碱偶联物在制备抗肿瘤药物中的应用。所述肿瘤包括人肝癌、人白血病和人结肠癌等。本专利技术的优点和积极效果：1、本专利技术以羟基喜树碱、聚乙二醇单甲醚或聚乙二醇、叔丁氧羰基保护的半胱氨酸、半胱胺为原料，经过一系列反应合成出具有抗肿瘤活性的聚乙二醇偶联的羟基喜树碱前药。而且该偶联物前药水溶性增强，在水溶液中可自聚为纳米粒径的胶束，可通过EPR效应被动靶向到肿瘤部位。2、本专利技术所涉及的目标分子可特异性地响应肿瘤细胞内高浓度的谷胱甘肽，释放原药分子，因此可减少对正常组织的毒性。3、本专利技术具有合成路线短、操作简单、反应条件温和、合成工艺和纯化方法简单等优点。4、本专利技术所涉及的化合物具有抑制或杀灭肿瘤细胞的作用，可进一步用于研究制备治疗人肝癌、人白血病和人结肠癌抗肿瘤药物。附图说明图1-1化合物13a-14c体外HCPT释放性能；图1-2化合物13a-14c体外HCPT释放性能(10mMGSH)；图2-1化合物13a的DLS粒径分布结果；图2-2化合物13c的DLS粒径分布结果；图2-3化合物13d的DLS粒径分布结果；图3-1化合物13a在氘代DMSO中的核磁氢谱图；图3-2化合物13a在重水中的核磁氢谱图；图4-1化合物13a的TEM图；图4-2化合物13c的TEM图；图4-3化合物13d的TEM图。具体的实施方式为了理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本专利技术的保护范围。本专利技术所述的新型谷胱甘肽响应的水溶性聚乙二醇偶联的羟基喜树碱衍生物的代表性结构如下：其中n＝6～1100。化合物13a-13d的合成路线如下：化合物14a-14d的合成路线如下：下面通过实施例具体说明合成过程和测试方法。下面n＝6～1100。一、化合物的合成步骤如下：1、化合物16的合成取苯并噻吩-2硼酸2g(11.2mmol)溶于20ml乙醇，冰浴下滴加3.68ml30％H2O2。室温搅拌过夜，TLC检测反应完全后，冰浴下滴加饱和亚硫酸钠淬灭过量H2O2，再用DCM萃取，收集有机相，无水硫酸钠干燥，最后减压旋干得到1.55g(10.03mmol)固体，产率92％，无需进一步纯化。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.51-7.25(m,4H),4.21(s,2H).2、邻巯基苯乙酸(化合物17)的合成取1.5g(9.98mmol)化合物16溶于40mlTHF,冰浴下滴加溶于40ml水的2.5g(59.6mmol)LiOH.H2O。在氩气保护下，60℃反应过夜，TLC检测反应完全后，加水和乙酸乙酯，冰浴下用2NHCl调节pH至3，取有机相，再饱和氯化钠洗有机相，收集有机相，无水硫酸钠干燥，用石油醚：乙酸乙酯＝10：1，200-300目硅胶柱层析纯化得到1.35g(8.02mmol)金黄色固体，产率80％。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ:12.36(s,1H),7.54-7.10(m,4H),3.37(s,2H).3、N-叔丁氧羰基胱氨酸(化合物19)的合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇‑羟基喜树碱偶联物，其特征结构在于：结构通式如下MPEG‑X‑COO‑HCPT或者HCPT‑COO‑X‑PEG‑X‑COO‑HCPTMPEG是聚乙二醇单甲醚，PEG是聚乙二醇；X是含二硫键的链接桥，HCPT为羟基喜树碱类药物分子。
【技术特征摘要】
1.一种谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇-羟基喜树碱偶联物，其特征结构在于：结构通式如下MPEG-X-COO-HCPT或者HCPT-COO-X-PEG-X-COO-HCPTMPEG是聚乙二醇单甲醚，PEG是聚乙二醇；X是含二硫键的链接桥，HCPT为羟基喜树碱类药物分子。2.根据权利要求1所述的谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇-羟基喜树碱偶联物，其特征在于：所述聚乙二醇单甲醚的分子量范围为300至50000，所述聚乙二醇的分子量范围为300至50000。3.根据权利要求1所述的谷胱甘肽敏感的两亲性聚乙二醇-羟基喜树碱偶联物，其特征在于：所述HCPT为喜树碱、7-乙基-10-羟基喜树碱或10-羟基喜树碱。4.根据权利要求1所述的谷胱甘肽敏感的两亲性聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭娜，郁彭，滕玉鸥，王栋，郝甜甜，尚秀转，张天乐，刘欢，袁媛，张倩，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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