兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物及其制备方法；罗丹明B先与1,6‑己二醇反应得到罗丹明B己二醇，罗丹明B己二醇再与过量的二氯乙酰氯发生酯化反应生成罗丹明B己二醇二氯乙酸酯。罗丹明B己二醇二氯乙酸酯不仅有强烈的荧光，其体外癌细胞抑制实验表明，对黑色素瘤细胞具有良好的抑制活性，有望被开发为能利用其荧光进行癌细胞体内跟踪监测的抗癌药物，具有较大的应用前景。

Luo Danming B derivative with anticancer and fluorescent properties and preparation method thereof

The invention discloses a Luo Danming B derivatives with antitumor activity and fluorescence properties and preparation method thereof; Luo Danming B and 1,6 hexandiol reaction Luo Danming B hexandiol, Luo Danming B hexandiol then esterification of Luo Danming B has two alcohol two chloroacetates with an excess of two chloroacetyl chloride. Luo Danming B hexandiol two chloroacetates not only have a strong fluorescence, the cancer cells in vitro experiments show that has good inhibition activity on melanoma cells, is expected to be developed as anti-cancer drugs to cancer cells in vivo monitoring using the fluorescence, which has wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物及其制备方法
本专利技术属于亲脂性阳离子抗癌药物制备领域，具体涉及一种兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物及其制备方法。
技术介绍
亲脂性阳离子是一类针对癌细胞线粒体膜电位(约170mV)高于正常细胞(约110mV)而设计的抗癌药物，它们能选择性富集于癌细胞线粒体，降低癌细胞线粒体膜电位，破坏癌细胞线粒体供能途径，罗丹明是这类药物最著名的代表。但亲脂性阳离子单独作为抗癌药物普遍具有活性不足的缺点，罗丹明自身对许多癌细胞的IC50都在50μM以上，无法单独成药，只能作为其它药物靶向线粒体的载体。为了提高罗丹明的抗癌活性，需要为它引入其它抗癌药效团。癌细胞除了线粒体膜电位高以外，还倾向于利用糖酵解供能，这就是著名的“Warburgeffect”(瓦博格效应)。本申请在罗丹明衍生物上引入二氯乙酸酯基团，二氯乙酸酯水解后可释放出二氯乙酸。二氯乙酸是典型的糖酵解抑制剂，可抑制丙酮酸脱氢酶激酶(PDK)活性。PDK是丙酮酸脱氢酶(PDH)抑制剂，当PDH被抑制时，丙酮酸即难以进入线粒体发生氧化磷酸化，被迫转向糖酵解途径。所以二氯乙酸抑制PDK可以激活PDH，使更多的丙酮酸转向氧化磷酸化，从而抑制癌细胞的糖酵解。本专利技术的罗丹明己二醇二氯乙酸酯，可同时破坏癌细胞的线粒体供能途径和糖酵解供能途径，从而显示较高的抗癌活性。同时，本申请的化合物具有强烈亮红色荧光，有利于今后药物在细胞体内的跟踪检测，具有较好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物及其制备方法，通过在罗丹明B分子中引入一个二氯乙酸酯基团，以便水解后产生二氯乙酸作为糖酵解抑制剂，从而在保持罗丹明B高荧光性能的基础上大大提高了其抗癌活性。该衍生物合成路线简单，便于产业化生产。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物，其结构式如下：。所述兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物的制备方法，其合成路线如图1所示，具体包括以下步骤：1）罗丹明B己二醇单酯的合成：罗丹明B(960mg,2.01mmol)溶于15mLCH2Cl2，室温下加入二环己基二亚胺(420mg，2.04mmol)，室温搅拌1h；再加入1，6-己二醇(240mg，2.03mmol)和4，4-二甲氨基吡啶(248mg，2.03mmol)，室温下搅拌反应24h；反应后不除去溶剂，湿法上样，先用二氯甲烷/乙醇=40:1(v:v)洗脱小极性成分，再用二氯甲烷/乙醇=20:1(v:v)洗脱具有强烈紫红色亮荧光成分，旋蒸除去溶剂，得紫红色粘稠固体，即罗丹明B己二醇单酯；2）罗丹明B己二醇二氯乙酸酯的合成：罗丹明B己二醇单酯(300mg，0.52mmol)溶于15mL丙酮，加入K2CO3(70mg，0.51mmol)，室温下搅拌0.5h；然后加入二氯乙酰氯(200μL，306mg，2.1mmol，过量)，室温下反应3h；然后湿法上样，硅胶柱层析，二氯甲烷/乙醇梯度=40:1(v:v)将小极性物质冲洗下来，再用二氯甲烷/乙醇=20:1(v:v)洗脱具有强烈紫红色亮荧光成分，旋干得紫红色黏稠固体，即罗丹明B己二醇二氯乙酸酯。所述兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物对黑色素瘤细胞（例如A375）具有良好的抑制活性，且具有强烈荧光，有望被开发为具有良好抗癌活性且容易被跟踪监测的抗癌药物，具有良好应用前景。本专利技术的显著优点在于：本专利技术合成的兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物，在保持罗丹明B强烈荧光的同时，通过引入糖酵解抑制剂，能同时破坏癌细胞的线粒体供能途径和糖酵解途径，从而能较好地抑制癌细胞活性；而且由于罗丹明和二氯乙酸这两个药效团自身的毒性较低，能保证本申请化合物罗丹明B己二醇二氯乙酸酯的毒性较低，增加其应用价值。附图说明图1罗丹明己二醇二氯乙酸酯的合成路线；图2罗丹明B和罗丹明B己二醇二氯乙酸酯的荧光发射光谱。具体实施方式为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。实施例1罗丹明B己二醇二氯乙酸酯的制备方法，具体步骤为：1）罗丹明己二醇1的合成于50mL三口圆底烧瓶中，加入罗丹明B960mg(2.01mmol)，二氯甲烷15mL作溶剂，室温下加入二环己基二亚胺420mg(2.04mmol)，室温搅拌约反应1h；再加入己二醇240mg(2.03mmol)，加入4,4-二甲氨基吡啶248mg(2.03mmol)，室温下反应24h；LC-MS检测发现量最多的一带即为目标产物，最后一带为己二醇双羟基酯化物质。后处理：不必除去溶剂直接湿法上样。硅胶柱层析，二氯甲烷(DCM)/乙醇(EtOH)混合溶剂进行梯度洗脱，先用40:1将小极性物质冲洗下来，换至20:1，洗脱紫红色最浓一带即为产物，旋干得紫红色黏稠固体。TLC为特征尖峰，紫红色荧光强烈。Rf=0.15(DCM/EtOH=20:1)。罗丹明B：Rf=0.05(DCM/EtOH=20:1)。产率70.0%；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:8.221(d,J=7.6Hz,1H,Ar-H),7.705(m,2H,Ar-H),7.201(d,J=7.2Hz,1H,Ar-H),7.020(d,J=9.6Hz,2H,Ar-H),6.854(m,2H,Ar-H),6.781(d,J=1.6Hz,2H,Ar-H),3.896(t,2H,ArCOOCH2(CH2)4CH2OH),3.577(q,J=6.8Hz,8H,ArN(CH2CH3)2),3.483(t,J=6.0Hz,2H,ArCOOCH2(CH2)4CH2OH),1.370(m,4H,ArCOOCH2(CH2)2(CH2)2CH2OH),1.252(t,J=6.8Hz,12H,ArN(CH2CH3)2)，1.128(m,H,ArCOOCH2(CH2)2(CH2)2CH2OH);13CNMR(100MHz,CDCl3)δC:165.282,158.600,157.654,155.493,133.093,132.89,131.381,131.235,130.324,130.039,114.246,113.421,96.325,65.773,61.954,53.581,46.170,32.433,28.280,25.709,25.493;LC-MS(ESI),m/z：543.52(M-Cl)+;HRMS,m/z:543.3226(M-Cl)+,C34H43N2O4+计算值：543.3223.2）罗丹明己二醇二氯乙酸酯2的合成于50mL三口圆底烧瓶中，加入罗丹明己二醇1300mg(0.52mmol)，丙酮15mL作溶剂，室温下加入碳酸钾70mg(0.51mmol)，室温搅拌0.5h；再加入二氯乙酰氯200微升(306mg,2.1mmol,过量)，室温下反应3h；后处理：不必除去溶剂直接湿法上样；硅胶柱层析，二氯甲烷(DCM)/乙醇(EtOH)混合溶剂进行梯度洗脱，40:1将小极性物质冲洗下来，换至20:1，洗脱紫红色最浓一带即为产物，旋干得紫红色黏稠固体。TLC为特征尖峰，紫红色荧光强烈。与原料无明显外观差异。Rf=0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物，其特征在于：其结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物，其特征在于：其结构式如下：。2.一种制备如权利要求1所述的兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物的方法，其特征在于：将罗丹明B与1,6-己二醇在脱水剂和催化剂存在下发生酯化反应，得到罗丹明己二醇单酯；罗丹明己二醇单酯再在K2CO3存在下与二氯乙酰氯发生酯化反应，得到罗丹明己二醇二氯乙酸酯。3.根据权利要求2所述的制备兼有抗癌作用和荧光性能的罗丹明B衍生物的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）罗丹明B己二醇单酯的合成：将2.01mmol罗丹明B溶于15mLCH2Cl2，室温下加入2.04mmol二环己基二亚胺，室温搅拌1h；然后再加入2.03mmol1,6-己二醇和2.03mmol4,4-二甲氨基吡啶，室温下搅拌反应24h；反应后不除去溶剂，湿法上样，先用体积比为40:1的二氯甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文峰，黄琳，苗军卫，黄福成，朱莉，尹勖，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35