一类姜黄素杂香豆素光诊疗剂化合物及其制备方法和应用 |
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| 申请号 | CN202211438474.5 | 申请日 | 2022-11-16 | 公开(公告)号 | CN118047744A | 公开(公告)日 | 2024-05-17 |
| 申请人 | 中国科学院理化技术研究所; 齐鲁中科光物理与工程技术研究院; | 发明人 | 刘卫敏; 汪鹏飞; 李雪薇; 吴加胜; 郑秀丽; 任昊慧; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种式I所示的一类姜黄素杂香豆素化合物，及其制备方法和作为光诊疗剂的应用：这类化合物具有较长的吸收和发射 波长 、 稳定性 好、光毒性大、Stokes位移大、 生物 相容性 好、细胞膜通透性好等特点。相比于姜黄素，该类 光敏剂 吸收波长更长，暗毒性更低还可在type‑I和type‑II协同作用下产生ROS，有望应用于乏 氧 肿瘤 微环境的PDT中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种式I所示的化合物： |
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| 说明书全文 | 一类姜黄素杂香豆素光诊疗剂化合物及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明涉及一类光诊疗剂。更具体地，涉及一类姜黄素杂香豆素光诊疗剂化合物及其制备方法和应用。 背景技术[0002] 光动力疗法(PDT)与传统方法(手术、放疗、化疗、抗生素)相比，具备以下优点：非侵入性、时空精度高、肿瘤破坏选择性高、可重复治疗和毒副作用小。PDT治疗效果是通过光敏剂吸收适当的光能跃迁到单重激发态(S1)，再通过系间穿越跃迁到三重激发态(T1)，T1通1 过能量转移到O2生成单线态氧(O2)(II型反应)。此外，T1还可以通过电子转移机制与细胞 内底物(例如核酸，蛋白质和脂质)反应生成其他ROS，例如羟基自由基(OH·)和超氧阴离子 ‑· (O2 )(I型反应)。通过两种机制产生的活性氧(ROS)，破坏蛋白质，脂质和核酸等生物分子，从而对肿瘤细胞造成伤害。如今，PDT已应用于各种浅表恶性病变、血管畸形和细菌感染等疾病。已有报道证实，光敏剂在进行PDT的同时还可以荧光成像，达到诊疗一体化的效果。 [0003] 乏氧是肿瘤微环境(TME)典型特征之一，这是因为癌细胞的恶性增殖和肿瘤血管的异常生长所造成的。常见的光敏剂通常为II型光敏剂，其PDT效果与O2含量密切相关。此外，II型光敏剂的PDT过程中消耗大量O2，进一步减少O2供应。目前，为改善乏氧条件下PDT效果，I型光敏剂引起了广泛关注。该类型光敏剂在无氧气参与情况下，光照后经由type‑I途‑· 径生成OH·和O2 ,杀死肿瘤细胞。因此设计一类I型和II型协同作用的光敏剂对于乏氧条 件下的光动力治疗显得尤为重要。 [0004] 姜黄素作为天然药物，具有多方面独特的生理学和生物学活性，如抗氧化性、抗炎性、抗癌性、抗微生物性、抗菌性、神经保护、心脏保护等。但是姜黄素的生物利用度差、光动力作用弱、生理介质中不稳定等缺点限制了姜黄素的进一步临床应用。香豆素类化合物是自然界中广泛存在的杂环化合物，研究表明，香豆素类化合物具有广泛的生物活性，例如： 抗真菌、抗细菌、抗病毒、抗癌、抗凝血、抗高血压等。 发明内容[0005] 本发明的第一个目的在于提供一种基于姜黄素杂香豆素光诊疗剂。该光诊疗剂具有较长的吸收和发射波长、稳定性好、可通过两种途径产生ROS，PDT效果好、Stokes位移大、生物相容性好、细胞膜通透性好等特点。 [0006] 本发明的第二个目的在于提供一种姜黄素杂香豆素光诊疗剂的制备方法。该方法制备简单，基于原料易得的香豆素衍生物，通过2,4‑戊二酮连接，得到一类姜黄素杂香豆素为骨架的光诊疗剂。 [0007] 本发明的第三个目的在于提供一种基于姜黄素杂香豆素光诊疗剂的应用。 [0008] 为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案： [0009] 本发明提供了一种式I所示的化合物： [0010] [0011] 每个R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立的选自氢、卤素、CN、OH、NO2、无取代或任选被一个、两个或更多个Ra取代的下列基团：烷基、烯基、炔基、烷氧基、环烷基、NH2； [0012] 每个Y相同或不同，彼此独立的选自NR5R6或者OR7；或者，Y与R1和/或R4及其各自连接的原子分别形成无取代或任选被一个、两个或更多个Rc取代的杂环； [0013] R5、R6、R7相同或不同，彼此独立的选自氢、无取代或任选被一个、两个或更多个Rb取代的下列基团：烷基、烯基、炔基、烷基‑C(＝O)‑、环烷基、芳基、杂芳基、烷基‑NHC(＝O)‑烷基‑、(烷基)2‑NC(＝O)‑烷基‑、醚基；例如选自‑(CH2)mCOOH、‑(CH2)mCOO(CH2)nCH3、‑(CH2)mCOOC(CH3)3、‑(CH2)mCONH(CH2)nCH3、‑(CH2)mCON[(CH2)nCH3]2、‑(CH2)mSO3H、‑(CH2)mOH，其中m为1‑10，n为0‑6；所述醚基中碳原子数为4～20，氧原子数≤8，例如选自‑CH2CH2OCH2CH3、‑CH2CH2OCH2CH2OH、‑CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH3、‑CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH2OH、‑CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH3、‑CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH2OH、‑CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH3或‑CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH2OH； [0014] 每个Ra、Rb、Rc相同或不同，彼此独立的选自卤素、CN、OH、NO2、NH2、COOH、SO3H、烷基、烷氧基、烷基C(＝O)O‑、烷氧基‑C(＝O)‑、芳基、杂芳基； [0015] 并且，所述式I所示的化合物不为 [0016] 根据本发明的实施方案，R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立的选自氢、卤素、CN、OH、NO2、C1‑20烷基、C2‑20烯基、C2‑20炔基、C1‑20烷氧基、C3‑20环烷基、NH2。 [0017] 根据本发明的实施方案，R1、R2、R3、R4相同或不同，彼此独立的选自氢、卤素、C1‑10烷基、C1‑10烷氧基。 [0018] 根据本发明的实施方案，当R3为H时，R5、R6不同时为烷基。 [0019] 根据本发明的实施方案，R5、R6、R7相同或不同，彼此独立的选自氢、无取代或任选被一个、两个或更多个Rb取代的下列基团：C1‑20烷基、C2‑20烯基、C2‑20炔基、C1‑20烷基‑C(＝O)‑、C3‑20环烷基、C6‑14芳基、5‑14元杂芳基；或者，R5和R6与其连接的N形成3‑14元杂环基； [0020] 根据本发明的实施方案，每个Rb相同或不同，彼此独立的选自卤素、CN、OH、NO2、NH2、C1‑20烷基、C1‑20烷氧基、C1‑20烷基C(＝O)O‑、C1‑20烷氧基‑C(＝O)‑、C6‑14芳基、5‑14元杂芳基。 [0021] 根据本发明的实施方案，R5、R6、R7相同或不同，彼此独立的选自氢、无取代或任选被一个、两个或更多个Rb取代的下列基团：C1‑10烷基、C1‑10烷基‑C(＝O)‑； [0022] 根据本发明的实施方案，每个Rb相同或不同，彼此独立的选自C1‑10烷基、C1‑10烷氧基、C1‑10烷氧基‑C(＝O)‑、C6‑8芳基。 [0023] 根据本发明的实施方案，R5、R6、R7相同或不同，彼此独立的选自氢、C1‑6烷基、C1‑6烷基‑C(＝O)‑、C6‑8芳基C1‑6烷基、C1‑6烷氧基C1‑6烷基、C1‑10烷氧基‑C(＝O)‑C1‑10烷基‑。 [0024] 根据本发明的实施方案，R5、R6、R7相同或不同，彼此独立的选自H、甲基、乙基、乙酰基、丙酰基、苄基、乙氧基甲基、羟基乙氧基甲基、CH3CH2OC(＝O)CH2‑。 [0025] 根据本发明的实施方案，每个Y相同或不同，彼此独立的选自NR5R6、OR7或者3‑14元杂环基；或者，Y与R1和/或R4及其各自连接的原子分别形成无取代或任选被一个、两个或更多个Rc取代的3‑14元杂环；所述3‑14元杂环例如为5‑8元杂环，如6元N杂环； [0026] 根据本发明的实施方案，每个Y相同或不同，彼此独立地选自OH、或者，Y与R1和/或R4及其各自连接的原子 分别形成无取代或任选被一个、两个或更多个Rc取代的下列结构： [0027] 其中，R、Rc选自H、卤素、C1‑6烷基、C1‑6烷氧基；p选自0‑8的整数；Z选自NH、CH2、O；例如为 [0028] 根据本发明的实施方案，式I所示化合物选自以下结构： [0029] [0030] 本发明还提供式I所示化合物的制备方法，包括以下步骤：化合物II与化合物1(2,4‑戊二酮)反应得到式I所示化合物； [0031] [0032] 其中，R1、R2、R3、R4、Y具有上文所述的定义。 [0033] 根据本发明的实施方案，当式I所示化合物结构对称时，可以一步得到式I所示化合物；当式I所示化合物结构不对称时，本领域技术人员应当知晓可以通过调节化合物II的种类和用量分步得到式I所示化合物； [0034] 根据本发明的实施方案，所述反应可以在碱存在下进行，所述碱选自有机碱，所述有机碱例如选自1,2,3,4‑四氢异喹啉、三乙胺、哌啶、二异丙基乙胺、DMAP中的至少一种； [0035] 根据本发明的实施方案，所述可以在溶剂中进行，所述溶剂选自乙腈、N,N‑二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。 [0036] 本发明还提供如下式II所示的中间体化合物： [0037] [0038] 其中，R1、R2、R3、R4、Y具有上文所述的定义。 [0039] 根据本发明的实施方案，式II所示化合物选自以下结构： [0040] [0041] [0042] 本发明还提供一种药物组合物，包括本发明所述的式I所述化合物。 [0043] 根据本发明的实施方案，所述药物组合物是光诊疗剂。 [0045] 本发明还提供式I‑2化合物在制备光动力药物中的应用， [0046] [0047] 有益效果 [0048] 本发明提供了一种式I所示的化合物，是一类基于姜黄素杂香豆素为骨架的化合物I，将姜黄素与香豆素两类染料有机结合，通过引入香豆素增加共轭体系，使其波长发生‑· 1 红移。化合物在光照下同时通过type‑I和type‑II两种途径分别产生O2 和O2，两种ROS都具备较强的光动力效果，不仅实现了较好的肿瘤细胞杀伤效果，还有望应用于乏氧肿瘤微 环境PDT中。此外具有大的Stokes位移，可以避免生物自发荧光的干扰，有望应用于荧光探针中。同时，该类光诊疗剂生物相容性好，具有较高的细胞膜通透性。相比于姜黄素，吸收波长红移，进一步提高生物相容性，还可在type‑I和type‑II协同作用下产生ROS，在一定程度上改善了姜黄素的缺点，可以达到在治疗过程中诊疗一体化，对于研究生命科学具有深刻 的意义。 [0049] 本发明的化合物在光照条件下通过type‑I和type‑II协同作用产生活性氧，从而对肿瘤细胞造成杀伤效果。本发明的化合物不仅具有较大的stokes位移，还具有较高的荧 光量子产率，作为光诊疗剂可达到诊疗一体化的效果。 附图说明 [0050] 图1.姜黄素(DCM)、化合物I‑1(MeOH)、I‑2(DCM)和I‑3(DCM)的吸收光谱。 [0051] 图2.姜黄素(DCM)、化合物I‑1(MeOH)、I‑2(DCM)和I‑3(DCM)的的荧光光谱。 [0052] 图3.溶液法检测化合物I‑1生成O2‑·。 [0053] 图4.溶液法检测化合物I‑2生成O2‑·。 [0054] 图5.电子自旋共振波谱(ESR)检测化合物I‑3生成O2‑·。 [0055] 图6.ESR检测化合物I‑4生成O2‑·。 [0056] 图7.ESR检测化合物I‑6生成O2‑·。 [0057] 图8.ESR检测化合物I‑8生成O2‑·。 [0058] 图9.ESR检测化合物I‑9生成O2‑·。 [0059] 图10.ESR检测化合物I‑11生成O2‑·。 [0060] 图11.ESR检测化合物I‑3生成1O2。 [0061] 图12.ESR检测化合物I‑5生成1O2。 [0062] 图13.ESR检测化合物I‑7生成1O2。 [0063] 图14.ESR检测化合物I‑10生成1O2。 [0064] 图15.ESR检测化合物I‑12生成1O2。 [0065] 图16.化合物I‑1对于HepG‑2的细胞暗毒性，光毒性以及乏氧条件下光毒性。 [0066] 图17.化合物I‑2对于HepG‑2的细胞暗毒性，光毒性以及乏氧条件下光毒性。 [0067] 图18.化合物I‑3对于4T1的细胞暗毒性和光毒性。 [0068] 图19.化合物I‑4对于HepG‑2的细胞暗毒性和光毒性。 [0069] 图20.化合物I‑8对于HepG‑2的细胞暗毒性和光毒性。 [0070] 图21.化合物I‑9对于HeLa的细胞暗毒性和光毒性。 [0071] 图22.化合物I‑10对于HeLa的细胞暗毒性和光毒性。 [0072] 图23.化合物I‑11对于HeLa的细胞暗毒性和光毒性。 [0073] 术语定义与说明 [0074] 除非另有说明，本申请说明书和权利要求书中记载的基团和术语定义，包括其作为实例的定义、示例性的定义、优选的定义、表格中记载的定义、实施例中具体化合物的定义等，可以彼此之间任意组合和结合。这样的组合和结合后的基团定义及化合物结构，应当被理解为本申请说明书和/或权利要求书记载的范围内。 [0075] 除非另有说明，本说明书和权利要求书记载的数值范围相当于至少记载了其中每一个具体的整数数值。例如，数值范围“1‑40”相当于记载了数值范围“1‑10”中的每一个整数数值即1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，以及数值范围“11‑40”中的每一个整数数值即11、12、13、 14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、 39、40。此外，当某些数值范围被定义为“数”时，应当理解为记载了该范围的两个端点、该范围内的每一个整数以及该范围内的每一个小数。例如，“0～10的数”应当理解为不仅记载了 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和10的每一个整数，还至少记载了其中每一个整数分别与0.1、0.2、 0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9的和。 [0076] 应当理解，本文在描述一个、两个或更多个中，“更多个”应当是指大于2，例如大于等于3的整数，例如3、4、5、6、7、8、9或10。 [0077] 术语“卤素”表示氟、氯、溴和碘。 [0078] 术语“烷基”应理解为表示具有1‑40个碳原子的直链或支链饱和一价烃基。例如，“C1‑10烷基”表示具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子的直链和支链烷基，“C1‑8烷基”表示具有1、2、3、4、5、6、7、或8个碳原子的直链和支链烷基，“C1‑6烷基”表示具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链和支链烷基。所述烷基是例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2‑甲基丁基、1‑甲基丁基、1‑乙基丙基、1,2‑二甲基丙基、新戊基、1,1‑二甲基丙基、4‑甲基戊基、3‑甲基戊基、2‑甲基戊基、1‑甲基戊基、2‑乙基丁基、1‑乙基丁基、3,3‑二甲基丁基、2,2‑二甲基丁基、1,1‑二甲基丁基、2,3‑二甲基丁基、1,3‑二甲基丁基或1,2‑二甲基丁基等或它们的异构体。 [0079] 术语“烯基”应理解为表示直连或支链的一价烃基，其包含一个或多个双键并且具有2‑40个碳原子，优选“C2‑10烯基”。“C2‑10烯基”应理解为优选表示直连或支链的一价烃基，其包含一个或多个双键并且具有2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子，更优选“C2‑8烯基”。“C2‑10烯基”应理解为优选表示直连或支链的一价烃基，其包含一个或多个双键并且具有2、3、4、5、6、7或8个碳原子，例如，具有2、3、4、5或6个碳原子(即，C2‑6烯基)，具有2或3个碳原子(即，C2‑3烯基)。应理解，在所述烯基包含多于一个双键的情况下，所述双键可相互分离或者共轭。所述烯基是例如乙烯基、烯丙基、(E)‑2‑甲基乙烯基、(Z)‑2‑甲基乙烯基、(E)‑丁‑2‑烯基、(Z)‑丁‑2‑烯基、(E)‑丁‑1‑烯基、(Z)‑丁‑1‑烯基、戊‑4‑烯基、(E)‑戊‑3‑烯基、(Z)‑戊‑ 3‑烯基、(E)‑戊‑2‑烯基、(Z)‑戊‑2‑烯基、(E)‑戊‑1‑烯基、(Z)‑戊‑1‑烯基、己‑5‑烯基、(E)‑己‑4‑烯基、(Z)‑己‑4‑烯基、(E)‑己‑3‑烯基、(Z)‑己‑3‑烯基、(E)‑己‑2‑烯基、(Z)‑己‑2‑烯基、(E)‑己‑1‑烯基、(Z)‑己‑1‑烯基、异丙烯基、2‑甲基丙‑2‑烯基、1‑甲基丙‑2‑烯基、2‑甲基丙‑1‑烯基、(E)‑1‑甲基丙‑1‑烯基、(Z)‑1‑甲基丙‑1‑烯基、3‑甲基丁‑3‑烯基、2‑甲基丁‑ 3‑烯基、1‑甲基丁‑3‑烯基、3‑甲基丁‑2‑烯基、(E)‑2‑甲基丁‑2‑烯基、(Z)‑2‑甲基丁‑2‑烯基、(E)‑1‑甲基丁‑2‑烯基、(Z)‑1‑甲基丁‑2‑烯基、(E)‑3‑甲基丁‑1‑烯基、(Z)‑3‑甲基丁‑ 1‑烯基、(E)‑2‑甲基丁‑1‑烯基、(Z)‑2‑甲基丁‑1‑烯基、(E)‑1‑甲基丁‑1‑烯基、(Z)‑1‑甲基丁‑1‑烯基、1,1‑二甲基丙‑2‑烯基、1‑乙基丙‑1‑烯基、1‑丙基乙烯基、1‑异丙基乙烯基。 [0080] 术语“炔基”应理解为表示直连或支链的一价烃基，其包含一个或多个三键并且具有2～40个碳原子，优选“C2‑10炔基”。术语“C2‑10炔基”应理解为优选表示直连或支链的一价烃基，其包含一个或多个三键并且具有2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子，例如，具有2、3、4、5、6、7或8个碳原子(即，“C2‑8炔基”)，具有2、3、4、5或6个碳原子(即，“C2‑6炔基”)，具有2或3个碳原子(“C2‑3炔基”)。所述炔基是例如乙炔基、丙‑1‑炔基、丙‑2‑炔基、丁‑1‑炔基、丁‑2‑炔基、丁‑3‑炔基、戊‑1‑炔基、戊‑2‑炔基、戊‑3‑炔基、戊‑4‑炔基、己‑1‑炔基、己‑2‑炔基、己‑3‑炔基、己‑4‑炔基、己‑5‑炔基、1‑甲基丙‑2‑炔基、2‑甲基丁‑3‑炔基、1‑甲基丁‑3‑炔基、1‑甲基丁‑2‑炔基、3‑甲基丁‑1‑炔基、1‑乙基丙‑2‑炔基、3‑甲基戊‑4‑炔基、2‑甲基戊‑ 4‑炔基、1‑甲基戊‑4‑炔基、2‑甲基戊‑3‑炔基、1‑甲基戊‑3‑炔基、4‑甲基戊‑2‑炔基、1‑甲基戊‑2‑炔基、4‑甲基戊‑1‑炔基、3‑甲基戊‑1‑炔基、2‑乙基丁‑3‑炔基、1‑乙基丁‑3‑炔基、1‑乙基丁‑2‑炔基、1‑丙基丙‑2‑炔基、1‑异丙基丙‑2‑炔基、2,2‑二甲基丁‑3‑炔基、1,1‑二甲基丁‑3‑炔基、1,1‑二甲基丁‑2‑炔基或3,3‑二甲基丁‑1‑炔基。特别地，所述炔基是乙炔基、丙‑1‑炔基或丙‑2‑炔基。 [0081] 术语“环烷基”应理解为表示饱和的一价单环、二环(如稠环、桥环、螺环)烃环或三环烷烃，其具有3～40个碳原子，优选“C3‑10环烷基”，更优选优选“C3‑8环烷基”。术语“C3‑10环烷基”应理解为表示饱和的一价单环、双环(如桥环、螺环)烃环或三环烷烃，其具有3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子。所述C3‑10环烷基可以是单环烃基，如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基或环癸基，或者是双环烃基如龙脑基、吲哚基、六氢吲哚基、四氢萘基、十氢萘基、二环[2.1.1]己基、二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.1]庚烯基、6,6‑二甲基二环[3.1.1]庚基、2,6,6‑三甲基二环[3.1.1]庚基、二环[2.2.2]辛基、2,7‑二氮杂螺[3,5]壬烷基、2,6‑二氮杂螺[3,4]辛烷基，或者是三环烃基如金刚烷基。 [0082] 除非另有定义，术语“杂环基”是指饱和的或不饱和的非芳族的环或环系，例如，其是4‑、5‑、6‑或7‑元的单环、7‑、8‑、9‑、10‑、11‑或12‑元的二环(如稠环、桥环、螺环)或者10‑、11‑、12‑、13‑、14‑或15‑元的三环环系，并且含有至少一个，例如1、2、3、4、5个或更多个选自O、S和N的杂原子，其中N和S还可以任选被氧化成各种氧化状态，以形成氮氧化物、‑S(O)‑或‑S(O)2‑的状态。优选地，所述杂环基可以选自“3‑10元杂环基”。术语“3‑10元杂环基”意指饱和的或不饱和的非芳族的环或环系，并且含有至少一个选自O、S和N的杂原子。所述杂环基可以通过所述碳原子中的任一个或氮原子(如果存在的话)与分子的其余部分连 接。所述杂环基可以包括稠合的或桥连的环以及螺环的环。特别地，所述杂环基可以包括但不限于：4元环，如氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基；5元环，如四氢呋喃基、二氧杂环戊烯基、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑烷基、吡咯啉基；或6元环，如四氢吡喃基、哌啶基、吗啉基、二噻烷基、硫代吗啉基、哌嗪基或三噻烷基；或7元环，如二氮杂环庚烷基。任选地，所述杂环基可以是苯并稠合的。所述杂环基可以是双环的，例如但不限于5,5元环，如六氢环戊并[c]吡咯‑2(1H)‑基环，或者5,6元双环，如六氢吡咯并[1,2‑a]吡嗪‑2(1H)‑基环。杂环基可以是部分不饱和的，即它可以包含一个或多个双键，例如但不限于二氢呋喃基、二氢吡喃基、2,5‑二氢‑ 1H‑吡咯基、4H‑[1,3,4]噻二嗪基、1,2,3,5‑四氢噁唑基或4H‑[1,4]噻嗪基，或者，它可以是苯并稠合的，例如但不限于二氢异喹啉基。所述3‑20元杂环基与其它基团相连构成本发明的化合物时，可以为3‑20元杂环基上的碳原子与其它基团相连，也可以为3‑20元杂环基环上杂环原子与其它基团相连。例如当3‑20元杂环基选自哌嗪基时，可以为哌嗪基上的氮原子与其它基团相连。或当3‑20元杂环基选自哌啶基时，可以为哌啶基环上的氮原子和其对位上的碳原子与其它基团相连。 [0083] 术语“芳基”应理解为优选表示具有6～20个碳原子的一价芳香性或部分芳香性的单环、二环(如稠环、桥环、螺环)或三环烃环，其可以是单芳族环或稠合在一起的多芳族环，优选“C6‑14芳基”。术语“C6‑14芳基”应理解为优选表示具有6、7、8、9、10、11、12、13或14个碳原子的一价芳香性或部分芳香性的单环、双环或三环烃环(“C6‑14芳基”)，特别是具有6个碳原子的环(“C6芳基”)，例如苯基；或联苯基，或者是具有9个碳原子的环(“C9芳基”)，例如茚满基或茚基，或者是具有10个碳原子的环(“C10芳基”)，例如四氢化萘基、二氢萘基或萘基，或者是具有13个碳原子的环(“C13芳基”)，例如芴基，或者是具有14个碳原子的环(“C14芳基”)，例如蒽基。当所述C6‑20芳基被取代时，其可以为单取代或者多取代。并且，对其取代位点没有限制，例如可以为邻位、对位或间位取代。 [0084] 术语“杂芳基”应理解为包括这样的一价单环、二环(如稠环、桥环、螺环)或三环芳族环系：其具有5～20个环原子且包含1‑5个独立选自N、O和S的杂原子，例如“5‑14元杂芳基”。术语“5‑14元杂芳基”应理解为包括这样的一价单环、双环或三环芳族环系：其具有5、6、7、8、9、10、11、12、13或14个环原子，特别是5或6或9或10个碳原子，且其包含1‑5个，优选 1‑3各独立选自N、O和S的杂原子并且，另外在每一种情况下可为苯并稠合的。当所述5‑20元杂芳基与其它基团相连构成本发明的化合物时，可以为5‑20元杂芳基环上的碳原子与其它基团相连，也可以为5‑20元杂芳基环上的杂原子与其它基团相连。当所述5‑20元杂芳基被取代时，其可以为单取代或者多取代。并且，对其取代位点没有限制，例如可以为杂芳基环上与碳原子相连的氢被取代，或者杂芳基环上与杂原子相连的氢被取代。 [0085] 术语“螺环”是指两个环共用1个成环原子的环系。 [0086] 术语“稠环”是指两个环共用2个成环原子的环系。 [0087] 术语“桥环”是指两个环共用3个以上成环原子的环系。 [0088] 除非另有说明，杂环基、杂芳基或亚杂芳基包括其所有可能的异构形式，例如其位置异构体。因此，对于一些说明性的非限制性实例，可以包括在其1‑、2‑、3‑、4‑、5‑、6‑、7‑、8‑、9‑、10‑、11‑、12‑位等(如果存在)中的1、2个或更多个位置上取代或与其他基团键合的形式，包括吡啶‑2‑基、亚吡啶‑2‑基、吡啶‑3‑基、亚吡啶‑3‑基、吡啶‑4‑基和亚吡啶‑4‑基； 噻吩基或亚噻吩基包括噻吩‑2‑基、亚噻吩‑2‑基、噻吩‑3‑基和亚噻吩‑3‑基；吡唑‑1‑基、吡唑‑3‑基、吡唑‑4‑基、吡唑‑5‑基。 [0089] 术语“烷氧基”指‑O‑(烷基)，其中烷基的定义如上所述。烷氧基的非限制性实例包括：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基。烷氧基可以是任选取代的或非取代的，当被取代时，取代基优选为一个或多个以下基团，其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷基氧基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷基氧基或杂环烷基氧基。 [0090] “卤代烷基”指被一个或多个卤素取代的烷基，其中烷基如上所定义。 具体实施方式[0091] 下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。 凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。 [0093] 实施例1： [0094] [0096] 将0.76g(4mmol)化合物II‑1、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在18ml N,N‑二甲基甲酰胺中形成混合溶液，搅拌下加入0.08ml(0.6mmol)三乙胺，然后在回流条件下反应5小时，冷却后加入100毫升水，用200毫升乙酸乙酯萃取三次，乙酸乙酯相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑1，产率5％。ESI ab. em MS：m/z,444.1。λ max/nm＝440nm,λ max/nm＝550nm,stokes＝110nm，单线态氧产率Ф＝ 0.12。 [0097] 实施例2： [0098] [0099] 7‑(二乙氨基基)香豆素‑3‑甲醛II‑2根据文献(Tetrahedron 68(2012)5458‑5463)由4‑N，N‑二乙氨基水杨醛制备，总产率60％。 [0100] 将0.49g(2mmol)化合物II‑2、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在20ml乙腈中形成混合溶液，搅拌下加入0.1ml(0.75mmol)1,2,3,4‑四氢异喹啉，然后在回流条件下反应2小时，冷却后加入100毫升水，用 200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑2，产率 ab. em 53.4％。ESI MS：m/z,554.2。λ max/nm＝525nm,λ max/nm＝600nm,Фf＝0.69,stokes＝ 75nm，单线态氧产率Ф＝0.27。 [0101] 实施例3： [0102] [0103] II‑3根据文献(Anal.Chem.2020,92,10068‑10075)由2，4‑二羟基苯甲醛制备，总产率10％。 [0104] 将1.08g(4mmol)化合物II‑3、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在30ml N,N‑二甲基甲酰胺中形成混合溶液，搅拌下加入0.12ml(0.9mmol)三乙胺，然后在回流条件下反应12小时，冷却后加入100毫升水，用 200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑3，产率8％。 ab. em ESI MS：m/z,602.2。λ max/nm＝545nm,λ max/nm＝620nm,stokes＝75nm，单线态氧产率Ф＝ 0.23。 [0105] 实施例4： [0106] [0107] II‑4根据文献(Org.Lett.2008,10,21,5015–5018)由3‑氨基苯酚制备，总产率15％。 [0108] 将0.6g(2mmol)化合物II‑4、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在25ml四氢呋喃中形成混合溶液，搅拌下加入0.03ml(0.6mmol)哌啶，然后在回流条件下反应8小时，冷却后加入200毫升水，用200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑4，产率23％。ESI MS：m/z,ab. em 674.3。λ max/nm＝540nm,λ max/nm＝615nm,stokes＝75nm，单线态氧产率Ф＝0.31。 [0109] 实施例5： [0110] [0111] II‑5根据文献(Org.Lett.2008,10,21,5015–5018)由3‑氨基苯酚制备，总产率17％。 [0112] 将0.9g(3mmol)化合物II‑5、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在40ml乙腈中形成混合溶液，搅拌下加入0.06ml(0.45mmol)三乙胺，然后在回流条件下反应4小时，冷却后加入200毫升水，用200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑5，产率33％。ESI MS：m/ab. em z,610.2。λ max/nm＝505nm,λ max/nm＝570nm,stokes＝65nm，单线态氧产率Ф＝0.29。 [0113] 实施例6： [0114] [0115] II‑6根据文献(Zhurnal Obshchei Khimii,1992，62(7),1658,1664；)由7‑氨基‑4‑甲基香豆素制备，总产率40％。 [0116] 将0.55g(2mmol)化合物II‑6、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在30ml N,N‑二甲基甲酰胺中形成混合溶液，搅拌下加入0.12ml(0.9mmol)1,2,3,4‑四氢异喹啉，然后在回流条件下反应12小时，冷却后加入 200毫升水，用200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物ab. em I‑6，产率42％。ESI MS：m/z,610.2。λ max/nm＝515nm,λ max/nm＝590nm,stokes＝75nm，单线态氧产率Ф＝0.27。 [0117] 实施例7： [0118] [0119] II‑7根据文献(Anal.Chem.2020,92,10068‑10075)由7‑二乙基氨基‑4‑甲基香豆素制备，总产率56％。 [0120] 将0.52g(2mmol)化合物II‑7、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在20ml乙腈中形成混合溶液，搅拌下加入0.08ml(0.6mmol)1,2,3,4‑四氢异喹啉，然后在回流条件下反应6小时，冷却后加入200毫升水，用 200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑7，产率 ab. em 47％。ESI MS：m/z,582.3。λ max/nm＝530nm,λ max/nm＝585nm,stokes＝55nm，单线态氧产率Ф＝0.25。 [0121] 实施例8： [0122] [0123] II‑8根据文献(Org.Lett.2008,10,21,5015–5018)由3‑氨基苯酚制备，总产率10％。 [0124] 将1.34g(4mmol)化合物II‑8、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在35ml四氢呋喃中形成混合溶液，搅拌下加入0.1ml(1mmol)哌啶，然后在回流条件下反应9小时，冷却后加入200毫升水，用200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑8，产率39％。ESI MS：m/z, ab. em 738.3。λ max/nm＝540nm,λ max/nm＝600nm,stokes＝60nm，单线态氧产率Ф＝0.29。 [0125] 实施例9： [0126] [0127] II‑9根据文献(Biosensors and Bioelectronics 90(2017)117–124)由3‑N,N‑二乙基氨基苯酚制备，总产率60％。 [0128] 将0.56g(2mmol)化合物II‑9、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在40ml乙腈中形成混合溶液，搅拌下加入0.1ml(0.75mmol)三乙胺，然后在回流条件下反应8小时，冷却后加入200毫升水，用200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑9，产率21％。ESI MS：m/ab. em z,622.2。λ max/nm＝528nm,λ max/nm＝600nm,stokes＝72nm，单线态氧产率Ф＝0.20。 [0129] 实施例10： [0130] [0131] II‑10根据文献(Org.Lett.2008,10,21,5015–5018)由3‑氨基苯酚制备，总产率5％。 [0132] 将0.72g(2mmol)化合物II‑10、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮、0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在30ml N,N‑二甲基甲酰胺中形成混合溶液，搅拌下加入0.1ml(0.75mmol)1,2,3,4‑四氢异喹啉，然后在回流条件下反应5小时，冷却后加入200毫升水，用200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑ab. em 10，产率55％。ESI MS：m/z,786.2。λ max/nm＝510nm,λ max/nm＝580nm,stokes＝70nm，单线态氧产率Ф＝0.27。 [0133] 实施例11： [0134] [0135] II‑11根据文献(Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 27(2017)4893–4897)由3‑溴苯酚制备，总产率16％。 [0136] 将1.2g(4mmol)化合物II‑4、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在20ml N,N‑二甲基甲酰胺中形成混合溶液，搅拌下加 入0.1ml(1mmol)哌啶，然后在回流条件下反应10小时，冷却后加入200毫升水，用200毫升二氯甲烷萃取三次，二氯甲烷相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑11，产率23％。ESI MS： ab. em m/z,650.2。λ max/nm＝535nm,λ max/nm＝610nm,stokes＝75nm，单线态氧产率Ф＝0.22。 [0137] 实施例12： [0138] [0139] II‑12根据文献(Tetrahedron 68(2012)5458‑5463)由补骨脂素制备，总产率6％。 [0140] 将0.63g(3mmol)化合物II‑12、0.11ml(1mmol)2,4‑戊二酮0.69g(10mmol)三氧化二硼与2.3g(10mmol)硼酸三丁酯混合在30ml四氢呋喃中形成混合溶液，搅拌下加入0.08ml (0.6mmol)1,2,3,4‑四氢异喹啉，然后在回流条件下反应5小时，冷却后加入100毫升水，用 200毫升乙酸乙酯萃取三次，乙酸乙酯相干燥后，柱层析纯化分离得到化合物I‑12，产率 ab. em 14％。ESI MS：m/z,492.1。λ max/nm＝460nm,λ max/nm＝535nm,stokes＝75nm，单线态氧产率Ф＝0.17。 [0141] 测试例1 [0142] 通过标准的MTT法评估细胞毒性。 [0143] 细胞暗毒性测试：首先，将HeLa细胞接种到96孔板中，将细胞与不同浓度的I‑2溶液在37℃、5％CO2条件下孵育1小时，然后更换新鲜的培养液，继续孵育24小时。向每孔加入‑120μL MTT溶液(5mg mL )，继续孵育4小时，移去每孔中的溶液，加入80μL DMSO溶液，用酶标仪测定570nm处的吸光度。以对照组的细胞吸光度值作为参照，视其存活率为100％，换算得出不同浓度孵育的细胞存活率。每组细胞平行测定6次。 [0144] 细胞PDT测试：首先，将HeLa细胞接种到96孔板中，将细胞与不同浓度的I‑2溶液在‑237℃、5％CO2条件下孵育1小时，然后更换新鲜的培养液，用532nm激光(0.1W cm )照射10分钟，继续孵育时，然后更换新鲜的培养液，继续孵育24小时。向每孔加入20μL MTT溶液(5mg ‑1 mL )，继续孵育4小时，移去每孔中的溶液，加入80μL DMSO溶液，用酶标仪测定570nm处的吸光度。以对照组的细胞吸光度值作为参照，视其存活率为100％，换算得出不同浓度孵育的细胞存活率。每组细胞平行测定6次。 [0145] 图3‑图15表明，本发明化合物作为光敏剂能够有效生成单线态氧(1O2)和超氧阴离‑·子(O2 )，进而发挥光诊疗作用；图16‑23结果表明，本发明的化合物具有较低的暗毒性与极高的光毒性，具备非侵入性、时空精度高、肿瘤破坏选择性高、可重复治疗和毒副作用小等优点。 [0146] 以上对本发明技术方案的实施方式进行了示例性的说明。应当理解，本发明的保护范围不拘囿于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，本领域技术人员所做的任 何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请权利要求书的保护范围之内。 |
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