[发明专利]一种叶酸巯基化衍生物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶酸巯基化衍生物的制备方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

提高疾病治疗的用药效率是医学界的终极目标。普通药物经口服或注射以后，真正到达目标病灶组织的部分极低，大部分药物积聚在人体健康组织中，达不到治疗效果。同时，药物都具有一定的毒副作用，对健康细胞具有负面影响。近年来，药物的纳米负载及靶向输送得到了广泛的研究，大大提高了药物的利用率和疾病治疗效果。药物的靶向性由靶向试剂如生物抗原、抗体、DNA、RNA及生物配体等来提供，它们同肿瘤病灶所特有的且过渡表达的抗体、抗原及生物受体具有特异亲和性而配对结合，从而实现病灶的靶向给药。目前采用的靶向试剂多为生物大分子，它们只针对某种特定的肿瘤组织具有靶向性，贮存、制备条件苛刻，限制了材料的应用范围。叶酸是一种小分子生物配体，其生物受体(FR)在多种肿瘤组织中呈现过表达。近几年的研究发现，叶酸具有良好的生物活性和广谱的生物靶向性，具有良好的生物医用前景，基于叶酸的多种靶向药物以及药物运载系统应运而生，得到广泛的应用。

基于叶酸受体靶向型的金纳米粒子复合物是叶酸作为靶向试剂的一个典型应用研究领域。金属纳米粒子(尤其是金、银等)在免疫分析、生物传感器、DNA的识别与检测、肿瘤的诊断与光热治疗等生物医学领域具有广泛的应用。金属元素的另一大特点就是极易同含有巯基的化合物形成牢固的巯金键(S-Me)而结合在一起，利用这一原理可以实现金属纳米粒子的表面生物修饰，从而赋予金属纳米粒子生物应用潜能。国外学者潘迪(Pandey)等通过11-巯基十一烷酸实现叶酸与纳米金的偶联。中国专利201010566939.6以谷胱甘肽(GSH)作为偶联剂实现叶酸对金纳米粒子的修饰，从而制备出一种叶酸受体靶向型的金纳米粒子。这种方法得到的叶酸修饰纳米金的复合体，所有制备步骤都是在水溶液中进行，首先整个制备过程的起始阶段金纳米粒子的浓度就很低，而偶联剂和叶酸通常为有机物，在水溶液的溶解度较低，各种中间产物以及最终产物都不能高浓度的制备；再者，纳米金本身的制备条件和贮存条件要求严格，与之混合的所有溶剂和药品都需要高度纯化，否则极易造成纳米金属粒子的团聚，增加了操作难度，因此，产品制备效率低，分离纯化困难，目标产物不能大量制备。另外还有的方法先采用聚乙二醇包覆纳米金，然后通过物理吸附将叶酸吸附在纳米颗粒外层，这种方法很难实现叶酸对纳米金的单分子层修饰，修饰牢度也难以保证持久。以上方法制品的浓度非常低，难以实现规模化生产，产品的大规模储存、运输也将是难以克服的难题。

项目组在《广州化工》发表论文巯基化叶酸的制备和表征，于亚楠等，采用三苯基甲基氯作保护剂与巯基乙醇反应，实现了对巯基的保护，但是其采用巯基乙醇和三苯基甲氯作为反应物，一方面三苯基甲氯具有毒性，使用不便，另一方面反应过程中产生副产物氯化钠，对产物的分离造成困难，产品收率较低。

本项目组前期专利2013100094201发明了一种巯基化叶酸的制备方法，使其可以直接用于纳米金属粒子的修饰，但是其存在问题是产率较低(最高产率50％)，产物后处理较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种条件温和、易于操作、步骤简单、产率较高的制备叶酸巯基化衍生物的合成方法。

本发明将硫醇中的-SH保护得到其衍生物，从而实现对具有高反应活性的巯基的保护；然后在催化剂和脱水剂的存在下，被保护的硫醇衍生物上的羟基与叶酸发生酯化反应，得到改性后的叶酸衍生物；该叶酸衍生物中的碳硫键通过还原反应而断裂，产物中重新形成巯基，从而得到目标产物巯基化叶酸。

该方法具体包括以下步骤：

1)巯基的保护

将巯基醇类化合物溶于有机溶剂中，在低温条件下，加入适量的NaOH，搅拌30min-2h，然后加入三苯基甲醇，反应12-24h。反应结束，将反应液减压蒸馏。用有机溶剂溶解减压蒸馏后的产物，用水抽提3次，最后用干燥剂干燥有机相。再次蒸除溶剂，粗产品用乙醚重结晶。采用红外光谱对巯基醇类化合物及其衍生物进行测试表征，研究产物的结构。

可采用的的巯基类化合物有二硫赤藓醇、3-巯基-1，2-丙二醇、2，3-二巯基丙醇、3-巯基己醇、2-巯基-3-丁醇、3-巯基丙醇等。

可采用的有机溶剂有正己烷、乙醇、甲醇、乙睛、乙醚、四氢呋喃、氯仿等。

反应物中巯基类化合物与三苯基甲醇的摩尔比为1∶(0.5～2)。

衍生物的反应方程式见式(1)：