[发明专利]去氧肾上腺素的生物素衍生物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物素衍生物，具体涉及一种α₁肾上腺素受体激动剂去氧肾上腺素的生物素衍生物及其制备方法和应用，特别是利用聚乙二醇连接激动剂去氧肾上腺素与生物素的方法，属于药物化学、有机合成化学、高分子化学领域。

背景技术

受体是许多药物的治疗靶点。受体与药物相互作用机制的研究对于发病机制的阐释以及药物的研发具有重要的意义。受体与药物的相互作用主要发生在细胞内部或者由细胞表面进入内部的过程中。对这些过程的研究需要对活细胞内的受体进行示踪。早期研究中采用放射性配体标记或荧光标记方法来示踪受体。尽管这些标记方法各有优势，但仍存在一些缺点。放射性配体标记法不能实现对活细胞内受体的可视化，并且对实验对象和操作者会造成放射性伤害。荧光标记物的低光稳定性限制了其在长时间受体成像中的应用。因此需要一种具有生物兼容性及高光稳定性的新型标记物。

量子点（QDs）由于其独特的性质，包括大小可调、发射光谱窄、激发光谱宽、光稳定性高、耐光漂白性好，具有作为长时间示踪受体的荧光标记物的潜力。为了能够有效的标记细胞内受体，量子点需要用一些生物兼容性的分子如磷脂、两性聚合物、肽类以及核酸包被，再与生物识别的分子结合。许多生物活性分子如蛋白质、核酸以及抗体均与QDs相连并用于受体的标记。最常用的方法是将生物素与生物活性分子相连，再将生物素化的配体与链酶亲和素化的量子点相结合。如Rajan与Vu用RTA抗TrkA抗体与量子点相连用于示踪TrkA受体在PC12细胞中的受体动力学过程。

另一种方法是合成具有活性的小分子的衍生物并与量子点相连。与肾上腺素相互作用的肾上腺素受体配体在这一方面特别受到关注。肾上腺素在心血管、呼吸、内分泌系统中有广泛的生理作用，同时是许多药物的靶点。细胞膜表面的肾上腺素在激动剂的刺激下可以内吞入细胞内部。肾上腺素还可以激活多种信号转导途径如肌醇磷酸钙信号系统和甘油二酯-蛋白激酶C信号系统。肾上腺素的分布变化以及信号转导对于血压的调节、神经系统以及新陈代谢的研究具有重要的意义。α₁-肾上腺素是肾上腺素的一种，α_1B-肾上腺素是α₁-肾上腺素的一个亚型，由于其在细胞内的高表达以及仅分布在细胞膜表面的特性而可以被用来作为示踪肾上腺素的模型。前期研究中合成了由哌唑嗪的衍生物和量子点构成的探针用于在活细胞中定位细胞表面α₁-肾上腺素，但不能可视化细胞内的动态过程。缺少可以示踪受体细胞内动态过程的探针限制了受体作用机制的研究。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种去氧肾上腺素的生物素衍生物。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种去氧肾上腺素的生物素衍生物，结构式如下：

其中n=25-60。

一种去氧肾上腺素的生物素衍生物的制备方法，包括以下步骤：

（1）双异端基聚乙二醇的合成：

在干燥密封的反应瓶中，加入体积比为1∶1.5-1∶2.1的六甲基二硅基胺基钾和环氧乙烷，用有机溶剂溶解，搅拌，冰浴反应15-25小时，然后加入六甲基二硅基胺基钾物质的量的0.3-0.6倍的丁二酸酐，继续反应5-6个小时，最后加入过量冰醋酸，避光搅拌反应3-4个小时，将反应液滴入乙醚中沉降即得到双异端基聚乙二醇固体；

（2）去氧肾上腺素的哌嗪衍生物的合成：

将去氧肾上腺素的氨基进行保护，然后与对甲苯磺酸乙二醇二酯以摩尔比为1∶5-1∶9的比例在有机溶剂中反应，最后与六水哌嗪在氨基保护的去氧肾上腺素物质的量的25-30倍的二氧六环中以摩尔比为1∶2-1∶3进行反应，将去氧肾上腺素连接到哌嗪的一端；

（3）去氧肾上腺素哌嗪衍生物的生物素化的合成：

将双异端基聚乙二醇、生物素的衍生物、DMAP按质量比为30-35∶4-5∶1加入到封闭干燥的反应瓶中，有机溶剂溶解，40℃避光、搅拌反应35-50小时，然后加入与生物素的衍生物同质量的二环己基碳二亚胺反应15-25小时；向反应液中加入与二环己基碳二亚胺同质量的N-羟基琥珀酰亚胺，40℃水浴中避光、搅拌反应30-40小时；然后继续向反应液中加入与N-羟基琥珀酰亚胺同等物质的量的去氧肾上腺素哌嗪衍生物，40℃避光、搅拌反应30-40小时；最后加入与N-羟基琥珀酰亚胺同等物质的量的三氟乙酸，搅拌反应1-2个小时以去掉氨基保护基团，将反应液逐滴滴入乙醚中沉降，即得到固体产物。