一种非对称的1，2，4，5‑四嗪分子的应用制造技术

一种非对称的1，2，4，5‑四嗪激活剂在基于逆电子狄尔斯‑阿尔德反应的生物正交领域进行前体药物或蛋白质快速激活的应用。本发明专利技术的优点在于相对于对称的四嗪分子，非对称的1，2，4，5‑四嗪激活剂具有极高的激活效率，而且本身和生物正交反应过程均不会对细胞产生毒性，可快速激活前体药物，尤其是能快速激活体外或体内以赖氨酸、酪氨酸、丝氨酸或苏氨酸为活性残基的蛋白质，可用于生命过程研究、疾病治疗等方面，具有极为广阔的应用前景。

An asymmetric 1, 2, 4, 5 four triazine molecular application

An asymmetric 1, 2, 4, 5 four triazine activator for application of prodrug or protein rapidly activated in the biological field orthogonal inverse Diels Alder reaction electronic based on. The invention has the advantages that compared with four symmetrical triazine molecules, asymmetric 1, 2, 4, 5 four triazine activator with high activation efficiency, and the reaction itself and the bio orthogonal process will not produce toxic effects on the cells, can rapid activation of prodrugs, especially in vitro or in vivo by rapid excitation lysine, tyrosine, serine or threonine residues as active protein, can be used for life science research, disease treatment, has a very broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种非对称的1，2，4，5-四嗪分子的应用
本专利技术涉及一种激活剂的应用，具体涉及一种非对称的1，2，4，5-四嗪分子的应用。
技术介绍
很多前体药物或者蛋白质的关键基团是羟基或者氨基等这类活性基团，因此，这些分子的活性可通过保护和脱保护它们的关键活性基团来调控。但很多情况下，这些分子的激活需要在生命体系中进行，这就要求脱保护反应必须是生物正交，同时具有很高的反应效率。生物正交反应(Bioorthogonalreaction)是指在活体细胞或组织中,能够在不干扰生物自身生化反应条件下可以进行的化学反应,对生命科学的基础研究和临床应用都具有重要意义。同时，狄尔斯一阿尔德反应(Diels-Alderreaction)是经典的双烯加成反应,“逆电子需求的狄尔斯-阿尔德反应”同样也有着重要的理论和应用价值,近年来被应用于抗体修饰、材料合成和活体标记等多个领域。早期的生物正交反应主要是连接反应，用于将荧光染料等功能小分子以共价键的形式高效特异地连接到活体内的生物大分子上。近年来，研究工作者逐渐开始关注和发展生物正交“剪切反应”，利用氨基酸侧链上化学键的选择性断裂，实现活体内蛋白质的特异激活。到目前为止，前体药物或蛋白质已有的激活方法存在激活速率慢，效率低的问题。因此，无法用于生命体系内功能分子的高效激活，极大限制了这些方法在实际疾病精准治疗等方面的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种非对称的1，2，4，5-四嗪分子在基于逆电子狄尔斯-阿尔德反应的生物正交领域进行前体药物快速激活的应用，所述前体药物的结构通式为：其中，X＝NH或O。进一步，所述药物为阿霉素。进一步，所述非对称的1，2，4，5-四嗪分子为3-(4-氟)苯基-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，3-(2-吡啶)-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，3-(2-嘧啶)-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，或3-(2-嘧啶)-6-甲基-1,2,4,5-四嗪分子。进一步，所述非对称的1，2，4，5-四嗪分子的制备方法，首先将氰基底物1,氰基底物2,水合肼,三氟甲磺酸锌混合于圆底烧瓶中，并用磁力搅拌器搅拌，反应条件为真空氮气保护，反应在55～65℃进行20～24小时；随后冷却至室温，在冰水浴条件下缓慢滴加亚硝酸钠溶液至反应体系中，用盐酸水溶液调节pH为2.8～3.2，然后用二氯甲烷萃取2～3次，合并有机相，再用无水硫酸钠干燥后以旋转蒸发仪除去有机溶剂，最后以柱层析分离方法进行分离纯化得到非对称的1，2，4，5-四嗪分子。进一步，所述氰基底物1为4-氟基苯甲腈、2-氰基吡啶或2-氰基嘧啶；所述氰基底物2为3-羟基丙腈或乙腈。本专利技术进一步的目的是通过以下技术方案实现的，一种非对称的1，2，4，5-四嗪分子在基于逆电子狄尔斯-阿尔德反应的生物正交领域进行蛋白质快速激活的应用，所述蛋白质的结构通式为：其中，X＝NH或O。进一步，所述蛋白质为以赖氨酸、酪氨酸、丝氨酸或苏氨酸为活性残基的蛋白质。进一步，所述非对称的1，2，4，5-四嗪分子为3-(4-氟)苯基-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，3-(2-吡啶)-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，3-(2-嘧啶)-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，或3-(2-嘧啶)-6-甲基-1,2,4,5-四嗪分子。进一步，所述非对称的1，2，4，5-四嗪分子的制备方法，首先将氰基底物1,氰基底物2,水合肼,三氟甲磺酸锌混合于圆底烧瓶中，并用磁力搅拌器搅拌，反应条件为真空氮气保护，反应在55～65℃进行20～24小时；随后冷却至室温，在冰水浴条件下缓慢滴加亚硝酸钠溶液至反应体系中，用盐酸水溶液调节pH为2.8～3.2，然后用二氯甲烷萃取2～3次，合并有机相，再用无水硫酸钠干燥后以旋转蒸发仪除去有机溶剂，最后以柱层析分离方法进行分离纯化得到非对称的1，2，4，5-四嗪分子。进一步，所述氰基底物1为4-氟基苯甲腈、2-氰基吡啶或2-氰基嘧啶；所述氰基底物2为3-羟基丙腈或乙腈进一步，所述蛋白质为以赖氨酸、酪氨酸、丝氨酸或苏氨酸为活性残基的蛋白质。进一步，所述非对称四嗪激活剂为3-(4-氟)苯基-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，3-(2-吡啶)-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，3-(2-嘧啶)-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，或3-(2-嘧啶)-6-甲基-1,2,4,5-四嗪分子。进一步，所述非对称的1，2，4，5-四嗪分子的制备方法，首先将氰基底物1,氰基底物2,水合肼,三氟甲磺酸锌混合于圆底烧瓶中，并用磁力搅拌器搅拌，反应条件为真空氮气保护，反应在55～65℃进行20～24小时；随后冷却至室温，在冰水浴条件下缓慢滴加亚硝酸钠溶液至反应体系中，用盐酸水溶液调节pH为2.8～3.2，然后用二氯甲烷萃取2～3次，合并有机相，再用无水硫酸钠干燥后以旋转蒸发仪除去有机溶剂，最后以柱层析分离方法进行分离纯化得到非对称的1，2，4，5-四嗪分子。进一步，所述氰基底物1为4-氟基苯甲腈、2-氰基吡啶或2-氰基嘧啶；所述氰基底物2为3-羟基丙腈或乙腈。本专利技术利用在逆电子需求的Diels-Alder剪切反应中活性最高的一类非对称1，2，4，5-四嗪分子，结构式如下：通过3位吸电子基团(EWG)促进第一步iDA加成反应生成加成中间体，同时6位相对电中性的烷基或烷氧基基团促进第二步的脱除，从而3位和6位的取代基协同作用，显著提高了非对称1，2，4，5-四嗪分子整体在活体内的剪切反应速率。本专利技术的优点在于：相对于对称的四嗪分子，非对称的1，2，4，5-四嗪激活剂具有极高的激活效率，而且本身和生物正交反应过程均不会对细胞产生毒性，尤其是快速激活体外或体内以氨基或羟基为活性位点的前药药物分子以及以赖氨酸、酪氨酸、丝氨酸或苏氨酸为活性残基的蛋白质，从而可用于生命过程研究、疾病精准治疗等方面，具有极为广阔的应用前景。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为液相色谱-质谱联用测试反式环辛烯保护的阿霉素前药分子激活的试验结果。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。一、前体药物的激活以阿霉素为例的前药的激活，反应式如下：实施例11、3-(2-嘧啶)-6-甲基-1,2,4,5-四嗪分子的制备将1.0mmol氰基底物2-氰基嘧啶,10.0mmol氰基底物乙腈,25mmol水合肼,0.5mmol三氟甲磺酸锌混合于圆底烧瓶中并用磁力搅拌器搅拌，反应条件为真空氮气保护，反应在60℃进行24小时，随后冷却至室温，在冰水浴条件下缓慢滴加浓度为1M亚硝酸钠溶液至反应体系中，用浓度为1M盐酸水溶液调节pH到3，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非对称的1，2，4，5‑四嗪分子在基于逆电子狄尔斯‑阿尔德反应的生物正交领域进行前体药物快速激活的应用，其特征在于，所述前体药物结构通式为：

【技术特征摘要】
1.一种非对称的1，2，4，5-四嗪分子在基于逆电子狄尔斯-阿尔德反应的生物正交领域进行前体药物快速激活的应用，其特征在于，所述前体药物结构通式为：其中，X＝NH或O。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物为阿霉素。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述非对称的1，2，4，5-四嗪分子为3-(4-氟)苯基-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，3-(2-吡啶)-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，3-(2-嘧啶)-6-(2-羟基)乙基-1,2,4,5-四嗪分子，或3-(2-嘧啶)-6-甲基-1,2,4,5-四嗪分子。4.根据权利要求1或3所述的应用，其特征在于，所述非对称的1，2，4，5-四嗪分子的制备方法，首先将氰基底物1,氰基底物2,水合肼,三氟甲磺酸锌混合于圆底烧瓶中，并用磁力搅拌器搅拌，反应条件为真空氮气保护，反应在55～65℃进行20～24小时；随后冷却至室温，在冰水浴条件下缓慢滴加亚硝酸钠溶液至反应体系中，用盐酸水溶液调节pH为2.8～3.2，然后用二氯甲烷萃取2～3次，合并有机相，再用无水硫酸钠干燥后以旋转蒸发仪除去有机溶剂，最后以柱层析分离方法进行分离纯化得到非对称的1，2，4，5-四嗪分子。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述氰基底物1为4-氟基苯甲腈、2-氰基吡啶或2-氰基嘧啶；所述氰基底物2为3-羟基丙腈或乙腈。6.一种非对称的1，2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，樊新元，林锋，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11