[发明专利]一类氨肽酶N激活的药物前体化合物及其制备方法和应用

说明书

一类氨肽酶N激活的药物前体化合物及其制备方法和应用，所述的氨肽酶N激活的药物前体化合物具有通式Ⅰ的结构。本发明的化合物荧光激发和发射波长大于630nm，具有优异的近红外荧光染料特性；在体外对酶APN具有灵敏和选择性响应，并能够特异性识别癌症细胞及组织中过量表达的酶APN，具有良好的特异性，可以对癌症细胞进行识别和筛选；相对于游离Melphalan能对APN过表达细胞产生选择性和更高的毒性。并且，本发明所述的化合物原料易得，制备简单，易产业化。

技术领域

本发明涉及一类可被氨肽酶N激活的药物前体化合物。

背景技术

化疗，使用药物来抑制肿瘤生长，是癌症的主要治疗方式。然而，由于生物利用度差和非特异性的肿瘤累积，常规化疗不能规避低治疗效率和毒副作用。因此，提高化疗药物对肿瘤的选择性并改善抗癌药物的治疗效果是癌症化疗的关键挑战。开发可以被独特的肿瘤微环境激活的前药被认为是解决上述问题具有前景的策略。

目前报道的前药大多通过细胞内硫醇，活性氧(ROS)，pH变化等激活。其中，酶活性前药对于特定化疗表现出更强的潜力，因为癌症特异性酶是最重要的癌症生物标志物，它们可增强前药对肿瘤选择性疗效。直到最近，一些酶激活的前体药物已经用于体外癌症诊断，除了特定的酶促反应外，体内研究还需要前药具有近红外(NIR)“off-on”发射特征，可以在肿瘤部位有效富集，并可在肿瘤细胞中有效激活。然而，目前所报道的酶可激活前药均未在体内显示癌症诊断和特异性化疗。

几十年来，Melphalan被临床应用于各种恶性肿瘤，包括黑色素瘤，它通过在DNA主沟中引起链间交联来诱导细胞凋亡。但与化疗相关的缺点限制了其广泛使用，包括对癌细胞的相对较差的选择性，狭窄的治疗指数以及对正常细胞和器官的不可接受的损伤。因此，开发基于Melphalan的酶激活诊疗前药，具有重要意义。另外，在各种癌症相关酶中，氨肽酶N(APN，EC 3.4.11)是一种外肽酶，其优先并有效地水解多肽中的伯胺基团N-末端氨基酸，并且是癌症诊断中具有潜力的标志。尼罗蓝染料，具有NIR激发和发射波长，大的摩尔吸光系数，和高的荧光量子产率，因而具有较强的生物成像应用前景。

发明内容

基于在体内具有良好的癌症诊断和特异性化疗的酶可激活前药缺乏的现状，以及考虑到APN优异的肿瘤特异性和水解性能，本发明构建了一类APN敏感性的Melphalan类似物前药。诊疗前药对癌症的高度选择性，能够在肿瘤细胞内有效激活。当被特异性激活，前药释放出游离药物Melphalan，同时实现荧光“off-on”的变化过程，实现癌症诊断和药物激活的监测。

为此，本发明首先提供一类氨肽酶N激活的药物前体化合物，所述化合物具有如下结构通式Ⅰ：

通式Ⅰ中：

R₁选自H或式i～iii所述基团；

R₂是-N[(CH₂CH₂)_mX]₂，其中X选自卤素、羟基、巯基和硝基；m为1-4的整数；

R₃为O或N；

R₄选自卤素、羟基、巯基、氰基和硝基；