可荧光示踪的氨基酸衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了可荧光示踪的氨基酸衍生物及其制备方法和应用，属于生物医药技术领域。本发明专利技术提供的氨基酸衍生物主要采用一种可荧光示踪的官能团对氨基酸骨架进行修饰，NBD‑Cl(4‑氯‑7‑硝基‑2,1,3‑苯并氧杂噁二唑)具有低极性、强荧光的特点，以其修饰氨基酸骨架的N端，可用于亚细胞成像，且其相对体积较小，缺乏反应正交性，对生物体自身生化反应干扰小。实施例的结果显示，本发明专利技术提供的可荧光示踪的氨基酸衍生物生物活性好，可在体内外进行荧光示踪。

【技术实现步骤摘要】
可荧光示踪的氨基酸衍生物及其制备方法和应用
本专利技术涉及生物医药
，尤其涉及可荧光示踪的氨基酸衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
近些年来，人们在与癌症的斗争中取得了显著的进步，但它仍然是人们目前面临的极其严峻的公共卫生挑战。组蛋白的翻译后修饰(PTM)是表观遗传调控的标志。研究表明，表观遗传修饰剂对肿瘤抑制基因的沉默，是肿瘤发生过程中的早期事件。在过去的几十年间，针对组蛋白脱乙酰基酶和DNA甲基转移酶的抗癌药物的批准，突出了表观遗传学在人类疾病中的重要作用，并表明控制基因表达的因素可作为新型药物靶标。肽基精氨酸脱亚氨酶4(PAD4)就是这样一种靶标，因为它对基因表达的作用与组蛋白脱乙酰基酶类似。PAD4作为一种转录共调节剂，可催化蛋白质中特定精氨酸残基向瓜氨酸的钙依赖性转化。在癌症中，PAD4不仅是抑癌蛋白p53的转录共抑制因子，还参与介导恶性肿瘤的形成。由于其在细胞信号传导途径和疾病发病机理中的调控作用，PAD4已成为多种疾病的潜在治疗靶标。基于PAD4的小分子底物N-苯甲酰-L-精氨酰胺(BAA)，研究者们已经开发出多种有效且不可逆的卤乙脒类PAD4抑制剂，但仍存在生物利用度差、活性不理想等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可荧光示踪的氨基酸衍生物及其制备方法和应用，本专利技术提供的可荧光示踪的氨基酸衍生物生物活性好。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种可荧光示踪的氨基酸衍生物，具有式I所示结构：r>式I中，R为式1～10所示基团中的任一种：本专利技术提供了上述技术方案所述可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法，其中，(i)当R为式1、式2或式3所示基团时，可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法包括以下步骤：将4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑、甲醇和第一反应原料混合，采用N,N-二异丙基乙胺将所得混合液的pH值调节至9.5～10.5，避光条件下进行取代反应，得到可荧光示踪的氨基酸衍生物；所述第一反应原料为Tos·Arg(NO2)-OBzl、HCl·LV-OBzl或N-(2-氨基乙基)甲磺酰胺；(ii)当R为式4所示基团时，可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法包括以下步骤：将4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑、甲醇和第二反应原料混合，采用N,N-二异丙基乙胺将所得混合液的pH值调节至9.5～10.5，避光条件下进行取代反应，得到第一中间产物；将所述第一中间产物溶解于乙酸乙酯中，将所得混合液与HCl的乙酸乙酯溶液混合，之后进行水解反应，得到第二中间产物；将所述第二中间产物溶解于甲醇中，采用三乙胺将所得混合液的pH值调节至9.5～10.5，避光条件下进行氨取代反应，得到可荧光示踪的氨基酸衍生物；所述第二反应原料、第一中间产物和第二中间产物的结构式依次如下：(iii)当R为式5或式7所示基团时，可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法包括以下步骤：将第三反应原料溶解于四氢呋喃中，将所得混合液与1-羟基苯并三唑、二环己基碳二亚胺混合后进行活化，之后将所得活化体系与苄胺混合，采用N-甲基吗啡啉将所得混合液的pH值调节至8～9，进行缩合反应，得到第三中间产物；将所述第三中间产物溶解于甲醇中，在钯碳存在条件下，于氢气氛围中进行氢解反应，得到第四中间产物；将所述第四中间产物和4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑溶解于甲醇中，采用N,N-二异丙基乙胺将所得混合液的pH值调节至9.5～10.5，进行取代反应，得到第五中间产物；将所述第五中间产物溶解于乙酸乙酯中，将所得混合液与HCl的乙酸乙酯溶液混合，之后进行水解反应，得到可荧光示踪的氨基酸衍生物；所述第三反应原料、第三中间产物、第四中间产物和第五中间产物的结构式依次如下：(iv)当R为式6、式8、式9或式10所示基团时，可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法包括以下步骤：将第四反应原料、第五反应原料和甲醇混合，采用N,N-二异丙基乙胺将所得混合液的pH值调节至9.5～10.5，进行取代反应，得到可荧光示踪的氨基酸衍生物；所述第五反应原料为2-氯乙酰亚氨酸乙酯或2-氟乙酰亚氨酸乙酯，所述第四反应原料的结构式如下：其中，所述第三反应原料、第三中间产物、第四中间产物、第五中间产物和第四反应原料的结构式中，n＝3或4。优选地，所述(i)中取代反应的温度为15～35℃。优选地，所述(ii)中取代反应的温度为15～35℃，水解反应在冰浴条件下进行，氨取代反应在冰浴条件下进行。优选地，所述(iii)中缩合反应、氢解反应和取代反应的温度独立为15～35℃，水解反应在冰浴条件下进行。优选地，所述(iv)中取代反应的温度为15～35℃。本专利技术提供了上述技术方案所述可荧光示踪的氨基酸衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用。优选地，所述肿瘤包括肺癌、结肠癌、骨肉瘤或乳腺癌。本专利技术提供了一种具有式I所示结构的可荧光示踪的氨基酸衍生物，本专利技术提供的氨基酸衍生物主要采用一种可荧光示踪的官能团对氨基酸骨架进行修饰，NBD-Cl(4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑)具有低极性、强荧光的特点，以其修饰氨基酸骨架的N端，可用于亚细胞成像，且其相对体积较小，缺乏反应正交性，对生物体自身生化反应干扰小。实施例的结果显示，本专利技术提供的可荧光示踪的氨基酸衍生物生物活性好，可在体内外进行荧光示踪。附图说明图1为化合物ZD-B和ZD-E-1的TEM图、SEM图、水合粒径变化曲线以及Zeta电位变化曲线；图2为不同受试化合物在小鼠S180肉瘤模型中的抗肿瘤活性图；图3为优势受试化合物在小鼠S180肉瘤模型中的抗肿瘤活性图；图4为注射化合物ZD-E-1和ZD-F-1的小鼠肿瘤生长趋势图；图5为注射化合物ZD-E-1和ZD-F-1的小鼠脏体比统计图；图6为化合物ZD-B和ZD-E-1在U2Os细胞内的荧光共定位图。具体实施方式本专利技术提供了一种可荧光示踪的氨基酸衍生物，具有式I所示结构：式I中，R为式I中，R为式1～10所示基团中的任一种：在本专利技术中，所述可荧光示踪的氨基酸衍生物具体为式I-1～I-10所示化合物中的任一种：本专利技术提供了所述可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法，本专利技术优选根据可荧光示踪的氨基酸衍生物中R的种类采用不同的制备方法，下面详细说明。在本专利技术中，若无特殊说明，所用原料为本领域技术人员熟知的市售商品。在本专利技术中，当R为式1、式2或式3所示基团时，可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法包括以下步骤：将4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑、甲醇和第一反应原料混合，采用N,N-二异丙基乙胺将所得混合液的pH值调节至9.5～10.5，避光条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可荧光示踪的氨基酸衍生物，其特征在于，具有式I所示结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种可荧光示踪的氨基酸衍生物，其特征在于，具有式I所示结构：



式I中，R为式1～10所示基团中的任一种：





2.权利要求1所述可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法，其特征在于，
(i)当R为式1、式2或式3所示基团时，可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法包括以下步骤：
将4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑、甲醇和第一反应原料混合，采用N,N-二异丙基乙胺将所得混合液的pH值调节至9.5～10.5，避光条件下进行取代反应，得到可荧光示踪的氨基酸衍生物；所述第一反应原料为Tos·Arg(NO2)-OBzl、HCl·LV-OBzl或N-(2-氨基乙基)甲磺酰胺；
(ii)当R为式4所示基团时，可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法包括以下步骤：
将4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑、甲醇和第二反应原料混合，采用N,N-二异丙基乙胺将所得混合液的pH值调节至9.5～10.5，避光条件下进行取代反应，得到第一中间产物；
将所述第一中间产物溶解于乙酸乙酯中，将所得混合液与HCl的乙酸乙酯溶液混合，之后进行水解反应，得到第二中间产物；
将所述第二中间产物溶解于甲醇中，采用三乙胺将所得混合液的pH值调节至9.5～10.5，避光条件下进行氨取代反应，得到可荧光示踪的氨基酸衍生物；
所述第二反应原料、第一中间产物和第二中间产物的结构式依次如下：



(iii)当R为式5或式7所示基团时，可荧光示踪的氨基酸衍生物的制备方法包括以下步骤：
将第三反应原料溶解于四氢呋喃中，将所得混合液与1-羟基苯并三唑、二环己基碳二亚胺混合后进行活化，之后将所得活化体系与苄胺混合，采用N-甲基吗啡啉将所得混合液的pH值调节至8～9，进行缩合反应，得到第三中间产物；
将所述第三中间产物溶解于甲醇中，在钯碳存在条件下，于氢气氛围中进行氢解反应，得到第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉记，王彦明，朱迪，卢玉，刘波涛，曲爱娟，
申请(专利权)人：首都医科大学，
类型：发明
国别省市：北京;11