一种二硫代磷脂化合物及其制备方法

摘要

本发明公开了一种二硫代磷脂化合物及其制备方法，包括如下步骤：称取胱胺盐酸盐、三乙胺无水甲醇，加入二碳酸二叔丁酯，反应完成后得到单保护胱胺；称取脂肪酸、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、N‑羟基硫代琥珀酰亚胺，溶于二氯甲烷后加入单保护胱胺混合，反应物溶于二氯甲烷，加入三氟乙酸，得到固体；将固体溶于二氯甲烷，加入三乙胺及琥珀酸酐，反应结束后，得到中间产物；按配比称取中间产物、二环己基碳二亚胺与4‑二甲氨基吡啶溶于二甲基亚砜，活化后加入甘油磷酸胆碱，反应后得到目标产物。本发明提供的二硫代磷脂化合物结构中含有易于被谷胱甘肽还原的二硫键，在GSH存在下磷脂发生断裂，具有GSH响应断裂功能。

说明书

技术领域

本发明涉及磷脂化合物技术领域，尤其涉及一种二硫代磷脂化合物及其制备方法。

背景技术

纳米颗粒药物疗法(NDT)是一种新型的癌症治疗方法，利用药物和纳米颗粒来更精确地识别肿瘤细胞。目前已经有多种方法用于利用天然有机化合物(蛋白质，多糖，脂质，细菌，真菌和病毒)、无机材料(Ag，Au，Ti，Zn，Co等)合成纳米颗粒。脂质体是生物相容性良好且可修饰性强的纳米载体，可实现药物的靶向输送及智能释放，有望显著改善传统化疗药物的药代动力学特性并延长其循环半衰期。

在体内递送药物的过程中，动态的微环境变化(例如pH值变化、谷胱甘肽、酶等)可以使药物载体在特定的病变组织中释放药物，并且可以控制某些外界刺激条件以靶向释放药物(例如加热、超声、光、磁效应等)。肿瘤的复杂微环境在耐药性的发生中起着至关重要的作用，因此可以利用肿瘤微环境响应策略来靶向实体瘤。谷胱甘肽(GSH)控制还原性微环境，肿瘤部位GSH的浓度至少比正常细胞高4倍。GSH的肿瘤细胞内浓度比血流中高1000倍。GSH具有RSS-结构的官能团，可以还原纳米载体的二硫键，二硫键的还原导致从纳米载体精确释放包封的药物。

磷脂是制备脂质体的重要材料，普通磷脂由于不具备GSH敏感的基团，不具备GSH响应断裂的功能，限制了其应用范围。

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种由胱胺连接亲水头部与疏水尾部的磷脂化合物及其合成方法。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种二硫代磷脂化合物及其制备方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种二硫代磷脂化合物，该二硫代磷脂化合物的结构通式如式(I)所示，

式(I)中，n为14-18的正整数。

一种制备如上所述二硫代磷脂化合物的方法，该方法包括如下步骤：

1)按配比称取胱胺盐酸盐、三乙胺无水甲醇，加入二碳酸二叔丁酯，在20-30℃下反应6-20h，反应完成后用硅胶柱色谱分离纯化，得到单保护胱胺；

2)按配比称取脂肪酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺，溶于二氯甲烷后再加入单保护胱胺混合，在20-30℃下反应10-20h；反应结束后，将分离纯化得到固体溶于二氯甲烷解，加入三氟乙酸，在20-30℃下反应10-20h，反应完成后分离纯化得到淡黄色固体；

3)将得到的淡黄色固体溶于二氯甲烷，加入三乙胺及琥珀酸酐，在20-30℃下反应10-20h，反应结束后，分离纯化得到的中间产物；

4)按配比称取得到的中间产物、二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶溶于二甲基亚砜，经室温活化后再加入甘油磷酸胆碱，在20-30℃下反应12-24h，分离纯化得到具有GSH响应断裂功能的磷脂化合物。

进一步地，如上所述二硫代磷脂化合物的制备方法，步骤1)中，胱胺盐酸盐、三乙胺无水甲醇和二碳酸二叔丁酯的摩尔比为1:2-3:0.5-1.5。

进一步地，如上所述二硫代磷脂化合物的制备方法，步骤2)中，脂肪酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺和单保护胱胺的摩尔比为1:1-2.5:0.5-2.5:0.6-2。

进一步地，如上所述二硫代磷脂化合物的制备方法，步骤3)中，淡黄色固体和琥珀酸酐的摩尔比为1:0.5-1.5，三乙胺的质量为淡黄色固体质量的10-40倍。

进一步地，如上所述二硫代磷脂化合物的制备方法，步骤4)中，中间产物、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶和甘油磷酸胆碱的摩尔比为1:1-3:1-2.5:0.5-1。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的二硫代磷脂化合物结构设计合理，其结构中含有易于被谷胱甘肽还原的二硫键，在GSH存在下磷脂发生断裂，具有GSH响应断裂功能，可以使其作为药物载体时在特定的病变组织中释放药物，并且可以控制某些外界刺激条件以靶向释放药物。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中单保护胱胺的红外谱图；

图2为本发明实施例1中固体的质谱图；

图3为本发明实施例1中淡黄色固体的红外谱图；

图4为本发明中磷脂化合物GSH响应断裂机理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种二硫代磷脂化合物，该二硫代磷脂化合物的结构通式如式(I)所示，

式(I)中，n为14-18的正整数。

一种制备如上所述二硫代磷脂化合物的方法，该方法包括如下步骤：

1)胱胺盐酸盐8-12毫摩尔、20-30毫摩尔三乙胺无水甲醇，加入二碳酸二叔丁酯5-15毫摩尔，20-30℃下反应6-20小时，反应完成后用硅胶柱色谱分离纯化，得到单保护胱胺；

2)脂肪酸6-15毫摩尔、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐8-12毫摩尔、N-羟基硫代琥珀酰亚胺5-15毫摩尔溶于二氯甲烷，加入6-15毫摩尔单保护胱胺混合，20-30℃下反应10-20小时，反应结束后，分离纯化得到固体5-15毫摩尔溶于二氯甲烷解，加入10％三氟乙酸，20-30℃下反应10-20小时，反应完成后分离纯化得到淡黄色固体，其中脂肪酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺和单保护胱胺摩尔比为1:1-2.5:0.5-2.5:0.6-2；

3)上述淡黄色固体6-15毫摩尔溶于二氯甲烷，加入10-40倍量的三乙胺及琥珀酸酐5-15毫摩尔，20-30℃下反应10-20小时，反应结束后，分离纯化得到的产物；

4)取上一步产物5-15毫摩尔、5-30毫摩尔二环己基碳二亚胺与10-40毫摩尔二甲氨基吡啶溶于二甲基亚砜，经室温活化后再加入2-8毫摩尔的甘油磷酸胆碱，20-30℃下反应12-24h后，分离纯化得到产物GSH响应的磷脂化合物，其中步骤3所得产物、二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶、甘油磷酸胆碱摩尔比为1:1-3:1-2.5:0.5-1。

以下为制备过程中使用的部分试剂代号：

所合成磷脂产物记为XSSPC，其中X是脂肪酸碳原子数，如原料采用脂肪酸为软脂酸时，所得产物记为16-SSPC。

本发明具体实施例如下：

实施例1

1)10mmol左右胱胺盐酸盐溶于无水甲醇，加入20mmol三乙胺，将15mmol二碳酸二叔丁酯溶于少量二氯甲烷滴加至上述甲醇溶液中，20℃反应10小时。反应结束后，分离纯化得到1.7g Boc单保护胱胺。单保护胱胺的红外谱图见图1。

2)15mmol软脂酸溶于二氯甲烷，加入20mmol 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、12mmol N-羟基硫代琥珀酰亚胺，室温活化后加入10mmol单保护胱胺，20℃反应10h。反应结束后，分离纯化得到的固体10mmol(见图2)溶于二氯甲烷，加入20％三氟乙酸，20℃反应12h，分离纯化得到1.5g淡黄色固体。产物红外谱图见图3。

4)取10mmol上一步产物用二氯甲烷溶解，加入1.5倍量的三乙胺。将12mmol琥珀酸酐溶于二氯甲烷后滴加至上述溶液中，20℃反应12h分离纯化得到产物。

5)取8mmol上一步产物溶于二甲基亚砜，加入12mmol的二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶，活化过夜。将5mmol的甘油磷酸胆碱溶于二甲基亚砜加入至上述溶液，20℃反应24h，反应结束后，分离纯化得到产物。

实施例2

1)15mmol左右胱胺盐酸盐溶于无水甲醇，加入20mmol三乙胺，将10mmol二碳酸二叔丁酯溶于少量二氯甲烷滴加至上述甲醇溶液中，25℃反应12小时。反应结束后，分离纯化得到1.8g Boc单保护胱胺。

2)10mmol硬脂酸溶于二氯甲烷，加入12mmol 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、15mmol N-羟基硫代琥珀酰亚胺，室温下活化，加入12mmol单保护胱胺，25℃反应10h。反应结束后，分离纯化得到产物。

3)取10mmol上一步中产物用二氯甲烷溶解，加入15％三氟乙酸，25℃反应12h后，反应结束后，分离纯化得到产物。

4)取10mmol上一步产物用二氯甲烷溶解，加入15mmol的三乙胺。将15mmol琥珀酸酐溶于二氯甲烷后滴加至上述溶液中，25℃反应18h，反应结束后，分离纯化得到产物。

5)取10mmol上一步产物溶于二甲基亚砜，加入15mmol的二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶，活化过夜。将8mmol当量的甘油磷酸胆碱溶于二甲基亚砜加入至上述溶液，25℃反应18h，反应结束后，分离纯化得到产物。

实施例3

1)10mmol左右胱胺盐酸盐溶于无水甲醇，加入30mmol三乙胺，将15mmol二碳酸二叔丁酯溶于少量二氯甲烷滴加至上述甲醇溶液中，30℃反应12小时。反应结束后，分离纯化得到1.9g Boc单保护胱胺。

2)10mmol豆蔻酸溶于二氯甲烷，加入20mmol 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、15mmol N-羟基硫代琥珀酰亚胺，室温下活化，加入10mmol单保护胱胺，室温反应15h。反应结束后，分离纯化得到2.3g淡黄色固体。

3)取10mmol上一步中产物用二氯甲烷溶解，加入15％三氟乙酸，室温搅拌8h后，反应结束后，分离纯化得到1.5g淡黄色固体。

4)取10mmol上一步产物用二氯甲烷溶解，加入12mmol的三乙胺。将10mmol琥珀酸酐溶于二氯甲烷后滴加至上述溶液中，30℃反应10h，反应结束后，分离纯化得到产物。

5)取10mmol上一步产物溶于二甲基亚砜，加入15mmol的二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶，活化过夜。将12mmol当量的甘油磷酸胆碱溶于二甲基亚砜加入至上述溶液，室温反应24h，反应结束后，分离纯化得到产物。

所合成磷脂化合物在含有GSH的介质中两个双硫键逐步断裂降解，具有还原敏感性，断裂机理图见图4。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。