一种线粒体靶向刺激响应性光敏剂的制备及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种线粒体靶向刺激响应性光敏剂的制备方法及应用。创造性地合成了具有水溶性的线粒体靶向试剂，通过click反应将线粒体靶向试剂和预留叠氮官能团的光敏剂(

Preparation and application of a responsive photosensitizer for mitochondrial targeted stimulation

【技术实现步骤摘要】
一种线粒体靶向刺激响应性光敏剂的制备及应用
本专利技术涉及一种线粒体靶向光敏剂的制备及应用，属于光动力治疗

技术介绍
线粒体作为细胞呼吸必不可少的细胞器，为细胞的新陈代谢提供能量，并在细胞程序性死亡如细胞凋亡中起关键作用。因此线粒体成为临床应用中有希望的治疗靶标。众所周知，光动力疗法是一种新兴的治疗方式，通过有效光源照射光敏剂，产生具有细胞毒性的单线态氧，进而对病患细胞造成不可逆的杀伤。以上二者相结合，线粒体靶向光敏剂应运而生，通过制造线粒体功能障碍，导致病患细胞的死亡，进而达到治疗目的。然而，大多数的线粒体靶向光敏剂不具有开关可控性，并且在生物介质中的应用受到其低水溶性的限制，导致大量聚集体形成，降低单线态氧量子产率。因此设计一个开关可控、生物相容性好的线粒体靶向光敏剂势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种线粒体靶向刺激响应性光敏剂的制备方法及应用，合成路线如下：本专利技术提供的一种线粒体刺激响应性光敏剂，具有如mito-PNPS所示结构的化合物。优选地，化合物1和没食子酸甲酯的摩尔比为1∶1。优选地，化合物3和氢氧化钠的摩尔比为1∶10，四氢呋喃和水的体积比为2∶1。优选地，化合物4和炔丙胺的摩尔比为1∶4，先将二者溶于二氯甲烷，搅拌均匀，再缓慢滴加含有EDCI和DMAP的二氯甲烷混合溶液。优选地，化合物6与三苯基磷的摩尔比为1∶3，该反应不加任何溶剂，90℃搅拌24h。优选地，化合物7和azidePSSe-I的摩尔比为1∶1，四氢呋喃和水的体积比为4∶1，室温反应24h。优选地，化合物mitoPS和的摩尔比为1∶2，反应溶剂为N，N-二甲基甲酰胺和乙腈，体积比为1∶1，反应温度为80℃。mito-PNPS所示结构的化合物在病患细胞线粒体内和线粒体过表达的ROS(OONO-)相互作用，通过自降解化学，生成具有光毒性的mitoPS所示结构的化合物，实现线粒体靶向光敏剂的开关可控性。mito-PNPS所示结构的化合物在可见光区无吸收，无光动力能力，和线粒体过表达的ROS(OONO-)相互作用后，生成具有光毒性的mitoPS所示结构的化合物，在可见光区的吸收恢复，光动力能力也随之恢复。本专利技术还提供了一种线粒体靶向激活式光敏剂的通用制备策略，可以在mitoPS所示结构的化合物上醚化不同的生物响应性基团，特异性识别不同的生物信号分子，打开光敏性。本专利技术所述光敏剂，碘原子的引入，一方面有效降低了光敏剂去磷酸化后酚羟基的pKa，使光敏剂更加适应生理pH值；另一方面有利于隙间穿越，提高光动力能力。附图说明图1线粒体靶向光敏剂的合成路线。图2线粒体靶向光敏剂在刺激响应前后的吸收。图3线粒体靶向光敏剂刺激响应前后的光敏性。图4线粒体靶向光敏剂在病患细胞中的特异性定位(与商业线粒体探针相比较)。图5线粒体靶向光敏剂对病患细胞的杀伤(MTT)。图6线粒体靶向光敏剂的结构式。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例对本专利技术做出进一步的解释和说明，但所举实施例不作为本专利技术的限定，在没有做出创造性的劳动成果下所获得的其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。实施例一：合成化合物7，合成路线见附图1没什子酸甲酯(3.0g，16.3mmol)溶于干燥的DMF(15mL)中，加入碳酸钾(4.5g，32.6mmol)和碘化钾(0.27g，1.63mmol)，80℃搅拌10min，逐滴滴加含有化合物1(5.68g，16.3mmol)的干燥的DMF(5mL)溶液，在该温度下搅拌过夜。反应结束后，旋蒸除去溶剂，将混合物溶于乙酸乙酯，饱和食盐水洗涤3次，无水硫酸钠干燥，旋蒸除去溶剂，以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂进行柱层析得到无色油状物化合物2(1.82g，31.0％)。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ(ppm)7.63(s，2H)，7.15(s，2H)，4.20-4.14(t，J＝3.2Hz，2H)，3.85(s，3H)，3.74(m，8H)，3.69(s，4H)，3.62(t，J＝4.4Hz，2H)，3.48-3.38(s，1H).13CNMR(100MHz，CDCl3)δ(ppm)166.95，149.94，138.14，126.36，109.59，72.88，72.27，70.50，70.43，70.19，70.14，69.89，61.57，52.13.根据化合物2的合成方法合成化合物3。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ(ppm)7.30(s，2H)，4.22(m，6H)，3.88(m，7H)，3.84-3.78(t，J＝4.8Hz，2H)，3.77-3.70(m，8H)，3.66(m，14H)，3.60(m，2H)，3.57-3.52(m，4H)，3.38(s，6H)，2.80(s，H).13CNMR(100MHz，CDCl3)δ(ppm)166.54，152.23，142.47，124.93，108.94，72.58，72.41，71.89，70.77，70.64，70.59，70.51，70.47，70.29，69.57，68.79，61.64，58.96，52.13.化合物3(1.0g，1.53mmol)溶于THF(10mL)，慢慢滴加含有12％NaOH的水溶液(5mL)，在室温下搅拌过夜。盐酸调节pH至3，乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，旋蒸除去溶剂。以二氯甲烷和甲醇为洗脱剂进行柱层析得到淡黄色油状物化合物4(0.93g，95.0％)。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ(ppm)7.34(s，2H)，4.23(m，6H)，3.88(m，4H)，3.84-3.79(t，J＝5.2Hz，2H)，3.74(m，8H)，3.67(m，14H)，3.61(t，J＝4.8Hz，2H)，3.58-3.53(m，4H)，3.38(s，6H).13CNMR(100MHz，CDCl3)δ(ppm)169.63，152.21，142.80，124.53，109.36，72.57，72.42，71.90，70.76，70.64，70.58，70.50，70.46，70.27，69.62，68.78，61.61，58.97.化合物4(1.9g，2.97mmol)和炔丙胺(0.66g，11.98mmol)溶于二氯甲烷(20mL)，搅拌均匀，缓慢滴加含有EDCl(0.68g，3.55mmol)和DMAP(0.036g，0.295mmol)的二氯甲烷(10mL)，滴加完毕后，室温反应过夜。反应结束后，饱和食盐水洗涤3次，无水硫酸钠干燥，旋蒸除去溶剂，以二氯甲烷和甲醇为洗脱剂进行柱层析得到淡黄色油状物化合物5(1.51g，75.2％)。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ(ppm)7.14(s，2H)，6.95(t，J＝5.2Hz，1H)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线粒体靶向刺激响应性光敏剂制备方法如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种线粒体靶向刺激响应性光敏剂制备方法如下：





2.根据权利要求1，化合物1和没食子酸甲酯的摩尔比为1∶1。


3.根据权利要求1，化合物3和氢氧化钠的摩尔比为1∶10，四氢呋喃和水的体积比为2∶1。


4.根据权利要求1，化合物4和炔丙胺的摩尔比为1∶4，先将二者溶于二氯甲烷，搅拌均匀，再缓慢滴加含有EDCI和DMAP的二氯甲烷混合溶液。


5.根据权利要求1，化合物6与三苯基磷的摩尔比为1∶3，该反应不加任何溶剂，90℃搅拌24h。


6.根据权利要求1，化合物7和azidePSSe-I的摩尔比为1∶1，四氢呋喃和水的体积比为4∶1，室温反应24h。


7.根据权利要求1，化合物mitoPS和的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌华，翟文豪，刘明，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12