一种靶向传递喜树碱的环糊精超分子药物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及药物合成领域，公开了一种靶向传递喜树碱的环糊精超分子药物及其制备方法和应用，本发明专利技术所述的靶向传递喜树碱的环糊精超分子药物通过喜树碱衍生物与环糊精聚轮烷在铜的催化下发生点击化学反应，最后用活性叶酸酯对聚轮烷进行封端而制得。该环糊精超分子药物合成线路简单，反应条件温和，产物易纯化，后处理简洁。细胞实验显示具有良好的靶向选择性和抗肿瘤效果，同时兼具毒副作用小的优点。同时兼具毒副作用小的优点。同时兼具毒副作用小的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种靶向传递喜树碱的环糊精超分子药物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及抗癌药物领域，特别涉及一种靶向传递喜树碱的环糊精超分子药物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着环境污染越来越严重，人类患癌率越发呈现上升趋势，目前，治疗癌症的方法有化疗法，免疫疗法和基因治疗法等，其中化疗方法是术后最常用的肿瘤抑制方法，但是化疗同样会带来严重的毒副作用，患者不仅需要忍受强烈的痛感，还要承担化疗对身体带来的额外伤害。因此，研究既有良好的靶向治疗效果且具备更低的毒副作用的新型靶向药物传递体系，在临床用药上的需求十分强烈。
[0003]环糊精具有独特的外部亲水，内腔疏水的性质，可分为α、β、γ
‑
环糊精，分别是6、7、8个D
‑
吡喃型葡萄糖组成的环状低聚物，其分子呈上宽下窄、两端开口、中空的筒状物，在生物利用领域内，α
‑
环糊精分子空洞孔隙较小，应用范围较小，而γ
‑
CD的分子空洞孔隙大，但其生产成本高，在大规模工业化量产方面受到严重限制，β
‑
CD的分子空洞孔隙适中，因其拥有良好的性能且生产成本低而得到广泛的应用。β
‑
环糊精由葡萄糖组成，具有无毒无害无副作用等优良性质，能被人体吸收，可作为新型药用辅料主要用于增加药物的稳定性，防止药物氧化与分解，用于提高药物的溶解和生物利用度，同时降低药物的毒副作用。
[0004]由于环糊精具有良好的特性，现已被广泛应用于聚轮烷的制备，环糊精聚轮烷是由多个环糊精分子串在线性大分子上形成链状，然后用大体积的封端剂封端而制得。目前，环糊精聚轮烷主要是利用环糊精分子空腔的疏水作用与非极性或弱极性聚合物分子链通过自组装作用形成的包合物。然而，这种包合物是由相邻环糊精碱的氢键作用、主客体之间的非共价键作用结合在一起的，这些都是弱相互作用，易受到环境的影响而被削弱，比如稳定的包合物体系被加热后环糊精会脱落。(轻工科技,2018,34，37)根据目前研究报道，环糊精聚轮烷主要以将小分子客体化合物包裹在环糊精空腔内用药为主，而鲜少有人报道将分子客体化合物键接在环糊精外部基团上的合成研究，因此，本专利技术将探索此类研究。
[0005]喜树碱作为一类十分常见的临床化疗药物，用于治疗结肠癌、胃癌、白血病和头颈部癌有很好的疗效，喜树碱作为单独用药时，毒副作用也是十分强烈的，包括神经毒性、肝肾毒性和骨髓抑制等。除此之外，喜树碱在水中的溶解性极差，不良的溶解性能很大程度上限制了它的应用范围，而喜树碱及其衍生物在碱性水溶液环境下又会水解开环继而失活。因此，设计和构筑一种具有靶向功能、溶于水环境而又不易被水解，同时又不会降低抗肿瘤活性的药物载体具有十分重大的意义。

技术实现思路

[0006]针对现有市场技术存在的不足，本专利技术提供了一种靶向传递喜树碱的环糊精超分子药物及其制备方法和应用，该聚合物能增大喜树碱在水溶液中的溶解性，能够更高效的
作用于癌细胞，对正常细胞的毒副作用低，合成线路简单，反应条件温和，产物易纯化，后处理简洁，具有大规模工业合成该超分子药物的应用价值。本专利技术的合成方法为，
[0007](1)首先，前期需准备活性叶酸酯以及6
‑
庚炔酸修饰的喜树碱。
[0008]1)活性叶酸酯(FA
‑
AE)的制备：将叶酸(0.48g，1.04mmol)溶解在二甲基亚砜溶液中，并置于圆底烧瓶内，依次加入二环己基碳二亚胺(0.32g，1.56mmol)、N
‑
羟基丁二酰亚胺(0.18g，1.56mmol)和三乙胺(0.53g，5.2mmol)，在氮气保护条件下室温避光搅拌8小时，待反应结束后，将反应液过滤，将滤液冷冻干燥后得到黄色固体，即为活性叶酸酯，产率88％。
[0009]2)6
‑
庚炔酸修饰喜树碱(CPT
‑6‑
HA)的制备：将喜树碱(0.5g，1.44mmol)置于圆底烧瓶内，在油浴65℃条件下，使喜树碱溶解于三氯甲烷溶液中，待喜树碱完全溶解后，将反应瓶移置冰浴条件下搅拌0.5
‑
1小时后，依次加入1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(0.55g，2.87mmol)、4
‑
二甲氨基吡啶(0.35g，2.87mmol)、6
‑
庚炔酸(0.22g，1.72mmol)溶液，持续搅拌2
‑
4小时，待反应结束后，加水猝灭反应，有机溶剂萃取三次，将有机相溶液旋转蒸发得到淡黄色固体，用200
‑
300目硅胶柱对其进行分离，可得到6
‑
庚炔酸修饰的喜树碱纯品，产率89％。
[0010](2)StepⅠ对甲苯磺酰基
‑
β
‑
环糊精(OTS
‑
β
‑
CD)的制备：将β
‑
环糊精(25.0g，22.0mmol)溶解在碱性溶液中，称取对甲苯磺酰氯(17.5g，91.79mmol)，在冰浴条件下，将对甲苯磺酰氯少量分批加入至β
‑
环糊精的碱性溶液中，持续搅拌1小时后停止反应，将反应液抽滤，收集下层滤液，向滤液中加入配制的酸性溶液，将滤液pH调节至中性，并将此滤液在冰浴下再次搅拌1小时后放至冰箱中冷藏过夜，真空抽滤保留滤饼，把滤饼溶解在85℃的热水中，趁热抽滤除去不溶物，保留滤液并放至冰箱中冷藏过夜，重复以上步骤3次，真空干燥烘干产物可得到白色固体，即为OTS
‑
β
‑
CD，产率32％。
[0011](3)StepⅡ叠氮
‑
β
‑
环糊精(N3‑
β
‑
CD)的制备：将叠氮化钠(0.13g，2.02mmol)和TOS
‑
βCD(2.0g，1.56mmol)溶解于无水N,N
‑
二甲基甲酰胺中，在氮气保护下，75℃油浴中反应8小时，待反应结束后，将反应液真空抽滤除去不溶物，再将滤液缓慢滴加到丙酮溶液中，析出白色固体后持续搅拌30min，通过离心分离白色固体，将白色固体中溶解在将少量的蒸馏水中，抽滤去除不溶物，将滤液再次滴加到丙酮中，析出白色固体后持续搅拌30min，再次通过离心分离白色固体，重复以上步骤3次，真空干燥烘干产物可得到白色固体，即为叠氮
‑
β
‑
环糊精，产率87％。
[0012](4)StepⅢ叠氮
‑
β
‑
环糊精准轮烷(N3‑
β
‑
CD
‑
PPR)的制备：将叠氮
‑
β
‑
环糊精(0.30g，0.26mmol)溶解在蒸馏水中，制备成叠氮
‑
β
‑
环糊精的饱和水溶液，向饱和叠氮...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶向传递喜树碱的环糊精超分子药物及其制备方法和应用，是由6
‑
庚炔酸修饰的喜树碱键接叠氮化物—叠氮环糊精聚轮烷制备而得，其结构式为：具体特征为，包括以下步骤:(1)首先，前期需准备活性叶酸酯以及6
‑
庚炔酸修饰的喜树碱；1)活性叶酸酯(FA
‑
AE)的制备：将叶酸溶解在二甲基亚砜溶液中，并置于圆底烧瓶内，依次加入二环己基碳二亚胺、N
‑
羟基丁二酰亚胺和三乙胺，在氮气保护条件下室温避光搅拌8小时，待反应结束后，将反应液过滤，将滤液冷冻干燥后得到黄色固体，即为活性叶酸酯；2)6
‑
庚炔酸修饰喜树碱(CPT
‑6‑
HA)的制备：将喜树碱置于圆底烧瓶内，在油浴65℃条件下，使喜树碱溶解于三氯甲烷溶液中，待喜树碱完全溶解后，将反应瓶移置冰浴条件下搅拌0.5～1小时后，依次加入1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4
‑
二甲氨基吡啶、6
‑
庚炔酸溶液，持续搅拌2
‑
4小时，待反应结束后，加水猝灭反应，有机溶剂萃取三次，将有机相溶液旋转蒸发得到淡黄色固体，用200
‑
300目硅胶柱对其进行分离，可得到6
‑
庚炔酸修饰的喜树碱纯品；(2)StepⅠ对甲苯磺酰基
‑
β
‑
环糊精(OTS
‑
β
‑
CD)的制备：将β
‑
环糊精溶解在碱性溶液中，称取对甲苯磺酰氯，在冰浴条件下，将对甲苯磺酰氯少量分批加入至β
‑
环糊精的碱性溶液中，持续搅拌1小时后停止反应，将反应液抽滤，收集下层滤液，向滤液中加入配制的酸性溶液，将滤液pH调节至中性，并将此滤液在冰浴下再次搅拌1小时后放至冰箱中冷藏过夜，真空抽滤保留滤饼，把滤饼溶解在85℃的热水中，趁热抽滤除去不溶物，保留滤液并放至冰箱中冷藏过夜，重复以上步骤3次，真空干燥烘干产物可得到白色固体，即为OTS
‑
β
‑
CD；(3)StepⅡ叠氮
‑
β
‑
环糊精(N3‑
β
‑
CD)的制备：将叠氮化钠和TOS
‑
βCD溶解于无水N,N
‑
二甲基甲酰胺中，在氮气保护下，75℃油浴中反应8小时，待反应结束后，将反应液真空抽滤除去不溶物，再将滤液缓慢滴加到丙酮溶液中，析出白色固体后持续搅拌30min，通过离心分离白色固体，将白色固体中溶解在将少量的蒸馏水中，抽滤去除不溶物，将滤液再次滴加到丙酮中，析出白色固体后持续搅拌30min，再次通过离心分离白色固体，重复以上步骤3次，真空干燥烘干产物可得到白色固体，即为叠氮
‑
β
‑
环糊精；
(4)StepⅢ叠氮
‑
β
‑
环糊精准轮烷(N3‑
β
‑
CD
‑
PPR)的制备：将叠氮
‑
β
‑
环糊精溶解在蒸馏水中，制备成叠氮
‑
β
‑
环糊精的饱和水溶液，向饱和叠氮
‑
β
‑
环糊精水溶液中缓慢滴加聚醚胺，在室温下持续搅拌48小时，反应液由白色透明液转变为白色混悬液，将其放置于冰箱中冷藏过夜，通过离心分离白色固体沉淀物，用蒸馏水以及丙酮冲洗沉淀物3～4次，真空干燥烘干产物可得到白色固体，即为叠氮
‑
β
‑
环糊精准轮烷；(5)StepⅣ活性叶酸酯封端的叠氮
‑
β
‑
环糊精聚轮烷(FA
‑
AE
‑
N3‑
β
‑
CD
‑
PR)的制备：将步骤1)中制备所得的活性叶酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小琴，沈雷雷，秦颢瑜，倪瑞尧，饶帆，王金，王彦卿，
申请(专利权)人：盐城师范学院，
类型：发明
国别省市：