[发明专利]一类细胞内形成纳米结构杀死癌细胞的前体药物及其制法

说明书

本发明公开了一类细胞内形成纳米结构杀死癌细胞的前体药物及其制备方法，特征是该前体药物含有苯并噻唑氰‑D型半胱氨酸结构，能够利用癌细胞内高浓度的还原剂和特异性高表达的酶控制小分子前药发生苯并噻唑氰与半胱氨间的点击反应形成纳米结构的过程，从而控制药物对癌细胞和正常细胞的毒性。与已有的利用组胞内组装单体亲疏水性或浓度改变原位获得纳米药物的前体药物相比，本发明对前药的亲疏水性要求更低，且由于所用的点击反应可被pH、酶以及生物小分子等多种因素控制，因而前药可以根据具体需要进行多种修饰，具有更广的应用范围。本发明填补了利用点击反应触发无毒小分子前药原位形成抗癌纳米药物的空白。

技术领域

本发明属于纳米医学药物技术领域，具体涉及可在癌细胞内发生苯并噻唑氰与半胱氨酸间点击反应形成纳米结构杀死癌细胞的小分子前体药物及其制备方法。

背景技术

《自然·通讯》杂志(Nat.Commun.,2017,8,26)报导了可在癌细胞内富集产生纳米纤维结构杀死癌细胞的两亲性小分子前体药物。《美国化学会志》(J.Am.Chem.Soc.2016,138,3813-3823；J.Am.Chem.Soc.2016,138,10758-10761；J.Am.Chem.Soc.2018,140,9566-9573)等期刊报道了亲水性的小分子前体药物被癌细胞内高表达的蛋白酶酶切产生疏水性小分子，并进一步自组装形成纳米结构杀死癌细胞。虽然这些报道中的胞内原位形成纳米结构的策略可以避免纳米结构对正常组织与细胞的纳米毒性，但是上述两种策略对前药的亲疏水性要求严格，限制了它们的发展和推广。相较于上述两种策略，《自然·化学》(Nat.Chem.2010,2,54-60)报导的苯并噻唑氰-半胱氨酸点击反应触发的自组装过程对所合成前体的亲疏水性和组装单体的浓度要求低，反应快速，且该反应可被pH、酶、以及还原型谷胱甘肽(GSH)等多种生物信号调控，因而更容易被设计与调控。但至今尚未见到用苯并噻唑-半胱氨酸点击反应触发无毒小分子前药的自组装形成可杀死癌细胞的纳米结构方面的研究工作及文献的公开报道。

发明内容

本发明的目的是提出一类细胞内形成纳米结构杀死癌细胞的前体药物及其制备方法，以获得可高效杀死癌细胞并不损伤正常细胞的癌症化疗新药物，填补利用点击反应触发无毒小分子前药原位形成抗癌纳米药物方面的空白。

本发明一类细胞内形成纳米结构杀死癌细胞的前体药物及其制备方法，是指一类含有苯并噻唑氰-D型半胱氨酸结构的小分子化合物及其制备方法，包括可杀死多种癌细胞的前体药物_D-2、以及可选择性杀死氟林酶高表达的癌细胞的前体药物Pro-_D-2，及其制备方法。

本发明的一类细胞内形成纳米结构可杀死多种癌细胞的前体药物_D-2的制备方法，其特征在于：

第一步，按：将两口烧瓶反复抽真空通氮气三次以去除烧瓶中的氧气，在氮气保护下往烧瓶中加入7.2毫摩尔(1586.2毫克)溶于3毫升脱气甲醇的2,2’-二硫二吡啶；将4.8毫摩尔(346微升)乙硫醇溶解于8毫升脱气甲醇，在氮气保护下逐滴加入上述溶液中，将混合溶液在氮气保护下室温搅拌过夜，用旋转蒸发仪去除甲醇后，将粗产物用高效液相色谱分离提纯，得到第一种纯化合物，命名为化合物A；

第二步，将两口烧瓶反复抽真空通氮气三次以去除烧瓶中的氧气，将1.3毫摩尔(217.8毫克)化合物A溶解于2毫升脱气N，N-二甲基甲酰胺溶液，在氮气保护下加入烧瓶中；将1.2毫摩尔(254.5毫克)N-叔丁氧羰基-D型半胱氨酸溶解于1.4毫升脱气N，N-二甲基甲酰胺，在氮气保护下逐滴加入上述溶液中，混合溶液在氮气保护下室温搅拌12小时后，经过高效液相色谱分离提纯，得到第二种纯化合物，命名为化合物B；