一种过氧化氢激活阿司匹林可视化前药及其制法和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种过氧化氢激活阿司匹林可视化前药及其制法和应用，以水杨酸作为一个过氧化氢(H

【技术实现步骤摘要】
一种过氧化氢激活阿司匹林可视化前药及其制法和应用
本专利技术涉及一种前药及其制法和应用，具体涉及一种过氧化氢激活阿司匹林可视化前药及其制法和应用。
技术介绍
前药的设计理念是根据有机化学合成中，反应基团的保护-脱保护，以避免不必要的副反应这一公认的理论提出的。前药是已知的药物，其被一个特定的保护基所掩盖，该保护基可被在病变细胞中过度表达的特定靶分子裂解，释放活性药物。前药的开发在于它可以提高特异性靶向，从而降低副作用。此外，药物的其他不良特性也会得到改善，如溶解度差和细胞吸收率低等问题。阿司匹林作为一种经典的非甾体抗炎药，已广泛应用于发热、疼痛和炎症性疾病。此外，许多研究表明，长期服用阿司匹林可有效降低癌症的发病率，延缓恶性过程，降低肿瘤转移的风险，进而降低癌症死亡率。事实上，临床前研究已经表明阿司匹林能够在各种癌症的动物模型中抑制肿瘤生长。最近研究发现阿司匹林通过靶向乙酰肝素酶(Heparanase，HPSE)抑制肿瘤转移和血管生成。乙酰肝素酶是一种致癌的细胞外基质酶，对哺乳动物内糖苷酶硫酸乙酰肝素链的切割具有重要意义。阿司匹林可通过直接与乙酰肝素酶Glu225区结合并抑制酶活性，在毫摩尔浓度下以乙酰肝素酶依赖的方式抑制肿瘤转移、血管生成和生长。同时，临床研究发现阿司匹林作为抑制表位可以进入乙酰肝素酶的活性部位，抑制乙酰肝素酶的表达。然而，高剂量阿司匹林会引起一些不良反应，特别是不同程度的胃十二指肠粘膜损伤，包括糜烂、溃疡和出血。更重要的是，靶向到肿瘤部位的效率低和在体内不稳定易被清除等缺点阻碍了自由药物阿司匹林的应用。到目前为止，正在探索的几种阿司匹林前药主要是具有降低阿司匹林副作用的优势。例如，Huang等人以阿司匹林为先导物，直接偶联半乳糖，连有半乳糖的阿司匹林前药和单一的阿司匹林相比，确实具有更低的细胞毒性。但是，他们缺乏信号报告分子，不能提供有效的信息来监测药物释放的过程。因此，开发与荧光团偶联物的阿司匹林前药具有重要的意义，它可以在体内跟踪前药的摄取并对激活药物在肿瘤中的释放过程进行可视化观察。报道的荧光团包括香豆素、萘酰亚胺、黄嘌呤等，由于波长较短，对皮肤和皮下组织的穿透能力不足等缺点限制了其在体内成像的应用。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种过氧化氢激活阿司匹林可视化前药，该分子可被过氧化氢特异性活化，释放药物分子阿司匹林，而且可以通过荧光基团DCM的开启实现药物释放的可视化和过氧化氢的定量。本专利技术另外一个目的在于提供该前药的制备方法。本专利技术还有一个目的在于提供该前药在对H2O2的响应性检测以及细胞内源性和外源性H2O2的成像中的应用。技术方案：本专利技术所述的过氧化氢激活阿司匹林可视化前药，其结构式如式(Ⅰ)所示：所述的过氧化氢激活阿司匹林可视化前药的制备方法，包括以下步骤：(1)将2-(2-甲基-4H-铬-4-亚甲基)丙二腈和4-羟基苯甲醛置于装有无水甲苯的三颈烧瓶中，在氮气保护下加入哌啶和乙酸，加热回流，将反应液纯化，得到化合物DCM-OH，结构式为：(2)将阿司匹林溶于干燥的二氯甲烷于三颈烧瓶中，在氮气保护下加入催化剂吡啶；将三颈烧瓶置于冰浴中，待冷却后向混合液中滴加二氯亚砜，于冰浴中搅拌，后将反应液在室温下搅拌，直到反应液颜色变成黄色，旋转蒸发溶剂得到化合物a；(3)将获得的化合物a加入到含有DCM-OH的无水二氯甲烷溶液中，接着加入三乙胺，将混合物在室温条件下搅拌，将反应液纯化，得到化合物(I)，即前药DA。述的过氧化氢激活阿司匹林可视化前药在对H2O2的响应性检测中的应用。所述的应用，包括以下步骤：将过氧化氢激活阿司匹林可视化前药DA与不同浓度过氧化氢溶液在含有DMSO的PBS缓冲液中共孵育，共孵育结束后取出反应溶液测定其紫外吸收或荧光发射光谱。所述的过氧化氢激活阿司匹林可视化前药在细胞内源性和外源性H2O2的成像中的应用。有益效果：与现有的技术相比，本专利技术具有如下显著的特点：(1)从响应前后的荧光强度变化就可以快速检测H2O2，实现了快速检测的目的。(2)该前药的合成比较简单，并且与H2O2响应的机理是基于H2O2催化酯键的水解释放出荧光团DCM和阿司匹林。(3)该前药的特点在于本身无荧光，但可与H2O2快速反应之后，产生明显的荧光增强，从而实现对H2O2选择性快速检测。因此，本专利技术不仅可以作为一个有效的工具来跟踪活体系统中与H2O2相关的病理反应，而且反应后断开的水杨酸部分具有可以作为治疗药物应用于肿瘤治疗方面的潜在前景。附图说明图1为前药DA与H2O2反应后溶液的响应质谱图；图2为前药DA与H2O2反应后溶液的荧光发射光谱；图3为前药DA(10μM)在PBS缓冲液中的荧光强度随H2O2(0-400μM)浓度的变化趋势及线性关系；图4为前药DA在不同条件下HepG2活细胞成像图。具体实施方式实施例1前药DA的制备1、制备步骤如下：(1)合成荧光团：称取邻羟基苯乙酮(2.5g，18.3mmol)于100mL圆底烧瓶中，量取30mL乙酸乙酯加入到圆底烧瓶中，然后，向烧瓶中加入钠(2.0g，85mmol)，在室温条件下将混合物搅拌2.5h。反应后将残渣经过滤后溶于水中，用醋酸酸化至中性。用旋转蒸发仪旋干得到化合物1。称取化合物1(1.0g，5.6mmol)于100mL圆底烧瓶中，并向烧瓶中加入乙酸(30mL)，在2.0mL硫酸存在条件下回流0.5h，接着将反应混合物倒入碎冰中，用碳酸钠中和，然后用二氯甲烷萃取。最后除去溶剂，从乙醇中再结晶得到灰色固体2。称取化合物2(1.0g，6.2mmol)加入到含有丙二腈(0.5g，7.5mmol)的10.0mL醋酸酐中。回流13h后，减压浓缩得到混合物。然后，将浓缩后的混合物加入到装有水(30mL)的圆底烧瓶中，回流0.5h。最后过滤得到粗品，粗品经从乙醇中再结晶得到灰色固体3。称取化合物3(100.0mg，0.48mmol)和4-羟基苯甲醛(52.3mg，0.48mmol)置于装有30.0mL无水甲苯的三颈烧瓶中，在氮气保护下加入哌啶(1.0mL)和乙酸(0.5mL)，升温至120℃回流13h，经过旋转蒸发仪旋干，纯化得目标产物DCM-OH。(2)前药分子：称取阿司匹林(5.0g，27mmol)溶于干燥的二氯甲烷(100mL)于三颈烧瓶中，在氮气保护下加入催化剂吡啶(2.30mL)。将三颈烧瓶置于冰浴中，待冷却后用注射器向混合液中缓慢滴加二氯亚砜(3.2mL)，于冰浴中搅拌20min后将反应液在室温下剧烈搅拌6h，直到反应液颜色变成黄色。旋转蒸发仪旋干溶剂得到黄色固体，即化合物a。(3)目标化合物DA：在0℃下，将获得的化合物a(75mg，0.38mmol)加入到含有DCM-OH(100mg，0.32mmol)的无水二氯甲烷(7.5mL)溶液中，接着加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过氧化氢激活阿司匹林可视化前药，其特征在于，其结构式如式(Ⅰ)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种过氧化氢激活阿司匹林可视化前药，其特征在于，其结构式如式(Ⅰ)所示：





2.一种如权利要求1所述的过氧化氢激活阿司匹林可视化前药的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将2-(2-甲基-4H-铬-4-亚甲基)丙二腈和4-羟基苯甲醛置于装有无水甲苯的三颈烧瓶中，在氮气保护下加入哌啶和乙酸，加热回流，将反应液纯化，得到化合物DCM-OH，结构式为：



(2)将阿司匹林溶于干燥的二氯甲烷于三颈烧瓶中，在氮气保护下加入催化剂吡啶；将三颈烧瓶置于冰浴中，待冷却后向混合液中滴加二氯亚砜，于冰浴中搅拌，后将反应液在室温下搅拌，直到反应液颜色变成黄色，旋转蒸发溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，徐艳琪，夏丽丽，崔梦园，任翔宇，刘天广，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32