[发明专利]用于药物释放监测的邻二硫醇反应性治疗探针及制备

说明书

本发明公开了用于药物释放监测的邻二硫醇反应性治疗探针及制备方法，所述的探针化合物结构如式Ⅰ所示。该探针分子由三个主要部分组成：荧光喜树碱(CPT)、一种可自裂解的连接片段和邻二硫醇特异性识别基团。当邻二硫醇存在时，探针中的酰胺键将被裂解，随后分子内1，6‑消除，触发了活性抗癌药物CPT的释放并恢复了CPT的荧光。优势在于，抗癌药CPT既可以用作药物，也可以用作荧光报告剂，能够准确地追踪药物分布。同时，该探针可以同时实现对邻二硫醇的选择性化学检测和对抗癌药物释放的监测。

技术领域

本发明涉及一种用于药物释放监测的反应性治疗探针化合物，更具体地说是一种被邻二硫醇激活后释放抗癌药物并利用荧光成像技术对药物释放过程进行监测的荧光探针化合物及制备，属于药物分析化学领域。

背景技术

含邻二硫醇的蛋白质（VDP）包含一对在蛋白质的三维结构中紧密存在的半胱氨酸巯基，通常积极参与可逆的二硫醇/二硫键转换。蛋白质内二硫醇/二硫键的交换对于调节多种蛋白质的功能至关重要，例如氧化还原调节酶，代谢酶，转录因子和各种受体等。除了作为氧化还原中心的特殊作用外，蛋白质邻二硫醇还是蛋白质翻译后修饰过程中蛋白质结构形成和稳定的关键连接中心，被认为与蛋白质功能密切相关。因此，捕获和鉴定细胞蛋白邻位二硫醇水平不仅对蛋白质翻译后修饰的进一步研究具有重要价值，而且对于氧化还原相关疾病的诊断和病理生理学阐明也具有重要意义。基于苯砷氧化物（PAO）支架与邻二硫醇基序之间的高度亲和力，已开发出了不同的测定方法来纯化，标记和检测VDP。但是，这些传统的生化方法与VDP的实时和原位分析不兼容。相比之下，荧光成像由于其良好的生物相容性和时空分辨率，在生物医学研究中引起了越来越多的兴趣。

目前，化学治疗作为一种主要的癌症治疗方法，由于其高毒性和非特异性，以及对正常细胞的严重副作用等缺陷，受到了一定程度的限制。与治疗药物相结合的治疗前药和诊断系统已成为疾病的重要治疗手段。特别是，用荧光团修饰的治疗前药有望通过荧光成像手段来监测药物释放。这些治疗前药提供了显著的优势，能够监测前药的行为。为了避免副作用，一方面设计并合成了由独特的肿瘤微环境引发的前药，例如高谷胱甘肽、活性氧、低pH值和某些酶等。另一方面，实现精准靶向癌细胞，并在药物内化后定位和释放的实时监测是很重要的。然而，由于大多数前药本质上是非荧光的，这使得它成为实时和定量监测药物释放的最大障碍之一。

迄今为止，已经设计和合成了各种治疗前体药物系统，然而，它们主要集中于监测药物释放。在这样的体系中，荧光团可以报告药物是否被释放，但是很难定位药物的确切位置。因此，基于治疗效率与癌组织中抗肿瘤药物的浓度密切相关，监测药物释放过程以及释放的药物细胞分布格外重要。

本发明公开了用于药物释放监测的邻二硫醇反应性治疗探针及制备方法，所述的探针化合物结构如式Ⅰ所示。该探针分子由三个主要部分组成：荧光喜树碱(CPT)、一种可自裂解的连接片段和邻二硫醇特异性识别基团。当邻二硫醇存在时，探针中的酰胺键将被裂解，随后分子内1，6-消除，触发了活性抗癌药物CPT的释放并恢复了CPT的荧光。优势在于，抗癌药CPT既可以用作药物，也可以用作荧光报告剂，能够准确地追踪药物分布。同时，该探针可以同时实现对邻二硫醇的选择性化学检测和对抗癌药物释放的监测。

发明内容

本发明要解决的技术问题：一是提供用于药物释放监测的邻二硫醇反应性治疗探针及制备方法，所述探针化合物具有同时实现对邻二硫醇的化学选择性检测和对抗癌药物释放进行监测的优点。二是提供了一种非常方便的荧光诊断试剂来准确定位释放药物在样品中的位置。三是提供一种灵敏度高、靶向性好的荧光探针，可以对邻二硫醇过表达的癌细胞显示出良好的细胞膜渗透性和增强的细胞毒性。

为了解决上述技术问题，采取的技术方案如下：

本发明提供用于药物释放监测的邻二硫醇反应性治疗探针，具有如下分子结构式：

化合物CP-VD