一种具有肿瘤靶向能力的含硼药物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种具有肿瘤靶向能力的含硼药物及其制备方法和应用，所述含硼药物包括多肽和位于多肽氮末端的疏水分子；组成所述多肽的氨基酸包括磷酸化的L‑酪氨酸、4‑硼‑L‑苯丙氨酸和L‑苯丙氨酸。其制备方法采用经典的固相合成法，操作简单，总产率高，且制备得到的含硼药物在肿瘤细胞内具有特异性、快速、高效的累积能力，生物相容性好，无系统毒性，能够更好地满足硼中子俘获治疗的治疗需要。

【技术实现步骤摘要】
一种具有肿瘤靶向能力的含硼药物及其制备方法和应用
本专利技术属于化学医药领域，具体涉及一种含硼药物及其制备方法和应用，尤其涉及一种具有肿瘤靶向能力的含硼药物及其制备方法和应用。
技术介绍
硼中子俘获治疗(BNCT)是通过在肿瘤细胞内的原子核反应来摧毁癌细胞的治疗方法。通过注射含硼化合物，使其聚集于肿瘤细胞，而其他组织内分布很少。当用一种超热中子射线进行照射时，中子与进入癌细胞里的硼能发生很强的核反应，释放出一种杀伤力极强的射线，从而杀死癌细胞。含硼药物作为BNCT疗法中重要的一员，在临床应用中表现尚不尽人意，因为BNCT要求药物靶向肿瘤，并能在肿瘤细胞累积足量的含硼药物，具体来说是药物在肿瘤与正常组织或血液中的浓度比值应大于3.0，进入每克肿瘤的10B量平均要求为20-35μg，并对应于一个肿瘤细胞至少含有109个10B原子，但现有技术例如目前FDA批准的两种BNCT药物BSH(巯基多面体硼笼化物)和BPA(4-硼-L-苯丙氨酸)还达不到此水平，而且各种硼载荷的靶向药物例如低分子量硼化物、掺硼肽、抗体碎片与各种蛋白质、完整的抗体与基于抗体的结合物以及脂质体等等，也由于载药量低、穿透力差、系统毒性强等问题难以满足BNCT的治疗要求。CN106279231A公开了一种用于BNCT的含硼化合物及其制备方法和用途，该专利技术提供的新的含硼化合物通过缩合、氨解及成环反应得到，易于制备、成本低，并具有良好的生物性能，在肿瘤细胞的摄取、积累和保留方面都优于BPA，在BNCT方面具有良好的应用前景，还有望成为临床潜在的正电子发射断层扫描肿瘤显像剂，为恶性肿瘤的诊断、良恶性疾病的鉴别和全身转移病灶的探查等创造了有利条件，但该含硼化合物在肿瘤细胞靶向和积累方面依然不够理想。CN1968705公开了一种低毒性的含硼化合物及其在肿瘤的治疗、观察和诊断中的使用方法，具体涉及到低毒性含碳硼烷5，10，15，20-四苯基卟啉化合物，特别是其在硼中子俘获治疗(BNCT)和光动力疗法(PDT)用于治疗大脑、头部和颈部及其周围组织中的肿瘤时的应用方法。该专利技术所涉及的含硼化合物并不能运输足量的含硼药物进入肿瘤，实现良好的抗肿瘤效果。CN100417421C公开了一种基于磁性纳米材料的有机金属碳硼烷靶向制剂的制备方法及其制成的靶向制剂，该专利技术将表面修饰和功能化的磁性纳米颗粒Fe3O4与单/双金属中心碳硼烷通过自组装而制成有机金属碳硼烷靶向制剂。在外加磁场的作用下，通过纳米颗粒的磁性导航，靶向制剂能够“宏观”定向移动到肿瘤部位，实现了硼携带剂在靶向器官和细胞水平上的精确定位。但该制剂需要借助外界磁场的作用才能将其靶向至肿瘤部位，且可能存在载药量低和穿透力差等问题。因此，开发一种满足BNCT治疗要求，生物相容性好，且具有在肿瘤细胞快速高效的累积能力的掺硼靶向药物具有重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种含硼药物及其制备方法和应用，尤其提供一种具有肿瘤靶向能力的含硼药物及其制备方法和应用。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种具有肿瘤靶向能力的含硼药物，所述含硼药物包括多肽和位于多肽氮末端的疏水分子；组成所述多肽的氨基酸包括磷酸化的L-酪氨酸、4-硼-L-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸。本专利技术涉及的含硼药物功能单元明确，其中磷酸化的L-酪氨酸作为磷酸酶响应单元，4-硼-L-苯丙氨酸作为硼提供单元，疏水分子和L-苯丙氨酸作为π-π作用单元。当所述含硼药物进入肿瘤细胞后，肿瘤细胞中过表达的磷酸酶能将磷酸化的L-酪氨酸去磷酸化，含硼药物通过氢键、π-π堆积作用在肿瘤细胞中原位自组装形成含硼组装体，从而实现含硼药物在肿瘤细胞内的特异性富集，每个癌细胞富集量可达1.98×109个10B原子，满足BNCT治疗的需要。正常细胞由于没有过表达的磷酸酶，因此不能导致L-酪氨酸去磷酸化，进而不能使含硼药物富集于正常细胞。因此实现含硼药物对肿瘤细胞的靶向。此外，该含硼药物的生物相容性好、低免疫原性、低毒性。所述多肽中的L-酪氨酸、4-硼-L-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸可以根据实际需要任意排列其连接顺序。优选地，所述多肽还包括L-赖氨酸、L-甘氨酸或L-精氨酸中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如L-赖氨酸和L-甘氨酸的组合、L-甘氨酸和L-精氨酸的组合、L-赖氨酸和L-甘氨酸以及L-精氨酸的组合等。所述L-赖氨酸、L-甘氨酸和L-精氨酸在多肽中的连接位置也根据实际需要任意选择，其数目也可以根据实际需要任意增减。优选地，所述多肽的氨基酸残基数为3-6个，例如3个、4个、5个或6个。优选地，所述疏水分子包括2-萘乙酸或芘乙酸。另一方面，本专利技术提供一种如上所述的含硼药物的制备方法，所述制备方法为：采用2-氯-三苯甲基氯树脂为载体树脂，以末端氨基和侧链氨基均得到保护的氨基酸为原料，通过固相合成法，合成多肽，将疏水分子与制得的多肽进行连接，从载体树脂上脱除，并脱除侧链氨基保护基团，得到所述含硼药物。该制备方法采用经典的固相合成法，操作简单，所得含硼药物具备高化学纯度以及高总产率等优点。优选地，所述制备方法具体包括如下步骤：(1)将载体树脂在二氯甲烷中进行溶胀；(2)采用末端氨基得到Fmoc保护、侧链氨基也得到保护的氨基酸为原料，根据所要合成的多肽的氨基酸顺序，将第一个氨基酸加入载体树脂与载体树脂进行反应并连接；(3)脱去第一个氨基酸上的Fmoc保护基；(4)将第二个氨基酸加入载体树脂进行反应并连接；(5)脱去第二个氨基酸上的Fmoc保护基；(6)再将下一个氨基酸加入载体树脂进行反应并连接，重复上述(4)和(5)操作，直到完成所有氨基酸的缩合，得到多肽；(7)将疏水分子与步骤(6)制得的多肽进行反应并连接；(8)将步骤(7)得到的产物从载体树脂上脱除，并脱除侧链氨基保护基团，得到所述含硼药物。在本专利技术中，步骤(1)所述溶胀的时间为20-40min，例如20min、25min、28min、30min、33min、35min或40min等。步骤(2)所述侧链氨基得到保护的氨基酸是指侧链氨基得到Boc试剂保护的氨基酸。优选地，步骤(2)所述将第一个氨基酸加入载体树脂之前，先将其与N,N-二异丙基乙胺溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，再加入载体树脂中。优选地，步骤(2)所述反应在保护气氛下进行。优选地，所述保护气氛为氮气。优选地，步骤(2)所述反应的时间为1.5-3h，例如1.5h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h或3h等。优选地，步骤(2)所述反应的温度为20-30℃，例如20℃、22℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃或30℃等。优选地，步骤(2)所述反应结束后进行过滤，并用N,N-二甲基甲酰胺进行清洗，再将甲醇、N,N-二异丙基乙胺与二氯甲烷的混合液加入树脂中进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有肿瘤靶向能力的含硼药物，其特征在于，所述含硼药物包括多肽和位于多肽氮末端的疏水分子；组成所述多肽的氨基酸包括磷酸化的L-酪氨酸、4-硼-L-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有肿瘤靶向能力的含硼药物，其特征在于，所述含硼药物包括多肽和位于多肽氮末端的疏水分子；组成所述多肽的氨基酸包括磷酸化的L-酪氨酸、4-硼-L-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸。


2.如权利要求1所述的含硼药物，其特征在于，所述多肽还可以包括L-赖氨酸、L-甘氨酸或L-精氨酸中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述多肽的氨基酸残基数为3-6个；
优选地，所述疏水分子包括2-萘乙酸或芘乙酸。


3.如权利要求1或2所述的含硼药物的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：采用2-氯-三苯甲基氯树脂为载体树脂，以末端氨基和侧链氨基均得到保护的氨基酸为原料，通过固相合成法，合成多肽，将疏水分子与制得的多肽进行连接，从载体树脂上脱除，并脱除侧链氨基保护基团，得到所述含硼药物。


4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将载体树脂在二氯甲烷中进行溶胀；
(2)采用末端氨基得到Fmoc保护、侧链氨基也得到保护的氨基酸为原料，根据所要合成的多肽的氨基酸顺序，将第一个氨基酸加入载体树脂与载体树脂进行反应并连接；
(3)脱去第一个氨基酸上的Fmoc保护基；
(4)将第二个氨基酸加入载体树脂进行反应并连接；
(5)脱去第二个氨基酸上的Fmoc保护基；
(6)再将下一个氨基酸加入载体树脂进行反应并连接，重复上述(4)和(5)操作，直到完成所有氨基酸的缩合，得到多肽；
(7)将疏水分子与步骤(6)制得的多肽进行反应并连接；
(8)将步骤(7)得到的产物从载体树脂上脱除，并脱除侧链氨基保护基团，得到所述含硼药物。


5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶胀的时间为20-40min；
优选地，步骤(2)所述将第一个氨基酸加入载体树脂之前，先将其与N,N-二异丙基乙胺溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，再加入载体树脂中；
优选地，步骤(2)所述反应在保护气氛下进行；
优选地，所述保护气氛为氮气；
优选地，步骤(2)所述反应的时间为1.5-3h；
优选地，步骤(2)所述反应的温度为20-30℃；
优选地，步骤(2)所述反应结束后进行过滤，并用N,N-二甲基甲酰胺进行清洗，再将甲醇、N,N-二异丙基乙胺与二氯甲烷的混合液加入树脂中进行反应，过滤，并用N,N-二甲基甲酰胺进行清洗；
优选地，所述甲醇、N,N-二异丙基乙胺与二氯甲烷的体积比为15:5:80。


6.如权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述脱去第一个氨基酸上的Fmoc保护基的方法为：将哌啶与N,N-二甲基甲酰胺的混合液加入至载体树脂中，进行反应；
优选地，所述哌啶与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:4；
优选地，所述反应的时间为20-40min；
优选地，所述反应的温度为20-30℃；
优选地，所述反应结束后进行过滤，并用N,N-二甲基甲酰胺进行清洗；
优选地，步骤(4)所述将第二个氨基酸加入载体树脂之前，先将其与苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯和N,N-二异丙基乙胺溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，再加入载体树脂中；
优选地，步骤(4)所述反应在保护气氛下进行；
优选地，所述保护气氛为氮气；
优选地，步骤(4)所述反应的时间为1.5-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：高远，姚庆鑫，黄振涛，郝好，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11