通过改进的合成路线以高纯度制备具有光敏能力的两种x吨染料衍生物曙红B(EoB)和曙红Y(EoY)。使用偶联剂4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4,在温和的反应条件下通过稳定的酰胺键将染料接枝到6-单氨基-β-环糊精支架上 - 甲基吗啉氯化物。通过1D和2D NMR光谱和质谱法广泛表征在水性介质中良好溶解的分子缀合物。初步的光谱研究表明,β-环糊精-EoY缀合物保留了荧光特性和光生未结合的发色团的单线态氧的能力。相反,
关键词: β-环糊精; 荧光; 光动力疗法; 光敏剂; 单线态氧; 呫吨
环糊精(CD)是能够与药物形成主体 - 客体包合物的环状低聚糖,并且该性质可用于保护客体分子免于氧化和降解,增强其溶解度和生物利用度,或者将CD主体用作药物载体[1]。这些大环糖在这种药物制剂中的潜在应用需要了解它们的作用机制和它们在活细胞内的命运。CD的荧光标记使其能够在生物介质中进行跟踪和可视化,并提供有关其细胞膜穿透能力的有用信息[2,3]。此外,附加荧光团的CD已被广泛研究并成功用于光动力疗法(PDT)。这种微创治疗方法已被证明非常适合癌症和细菌性疾病治疗。PDT基于三种主要成分的组合:可见光,光敏剂(PS)和分子氧[4,5]。在被可见光激发后,PS - 同时恢复到基态 - 将其最低激发三重态的能量转移到附近的分子氧。这导致原位产生单线态氧(1 O 2),这是细胞中细胞毒性反应的主要负责物种[6]。。单线态氧提供了优于传统药物的重要优势,因为它:i)潜在地攻击不同性质的生物底物(即脂质,蛋白质和DNA),ii)不具有多药耐药性(MDR)问题,和iii)由于其半衰期短(<0.1 ms)且电荷不足,它在短距离(几十nm)的细胞环境中扩散,导致可忽略的全身副作用。
对于PDT应用,CD已与卟啉[7]和原卟啉(5-氨基乙酰丙酸)[8]结合,以增强PS(或其前药)的膜渗透,增加水溶性并防止不希望的聚集细胞内的PS。共价连接的CD-PS系统提供的另一个优点是疏水可光活化的药物分子在CD腔中的包封,从而使得这些系统能够应用于组合的光疗法中。这种方法最近导致基于卟啉-β - CD共轭物的自组装系统和定制的一氧化氮光致分离剂与β-CD腔形成强包合物[9]。这种超分子纳米组装在可见光照射下同时释放细胞毒素1 O 2和一氧化氮,导致癌细胞死亡率增加[9]。通过将卟啉连接到γ-CD和二聚体β-CD,它们都能够与多柔比星和紫杉醇等细胞毒性药物分子形成包合复合物,Král等人开发了具有多模式治疗效果的纳米载体(PDT和化学疗法)。[10,11]。这些小组取得的成果清楚地证明了PS-CD耦合的众多优点。然而,尽管与CD结合的卟啉类PS的数量[12-20]关于x吨与PS结合的PS的文献非常缺乏。这一事实背后的原因很可能是选择性CD功能化的困难和x吨染料改性的局限性。
X吨染料可以通过CD的可用羟基与染料的羧酸基团之间的酯键最容易地引入CD支架[21]。然而,由于酯键对酶促降解的不稳定性,这些缀合物不能用于生物医学应用。缀合物的任何裂解都会导致研究介质中游离染料浓度增加,因此在微观研究或游离PS的不希望的聚集中会导致假阳性结果。为了克服这个缺点并确保附加染料的CD衍生物的稳定性,使用硫脲[3]或酰胺[22]的不同策略已建立联系。Fenyvesi和Jicsinszky应用硫脲化学将异硫氰酸荧光素与随机甲基化的6-单氨基-β - CD连接,作为地下水中可溶性污染物的可能传感器[23]。在获得的缀合物中,形成的硫脲基部分的稳定性也使其生物学应用成为可能,并且自从该策略的引入以来,已经开发了各种各样的x吨染料附着的CD [24,25]。使用相同的方法。然而,该方法的主要缺点是异硫氰酸酯预改性的x吨原料的极高价格和成功偶联所需的苛刻的反应条件(吡啶作为溶剂,回流,另外的碱)。这些因素要求对x吨染料改性的CD具有易于实施且广泛适用的方法。这是借助4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉氯化物(DMTMMC1)实现的,DMTMMC1是一种常用于肽合成的偶联剂。Malanga等。最近报道了使用最常用的荧光探针罗丹明和荧光素(Flu,1)制备附有x吨染料的CD 。6-单氨基的共轭-通过x吨染料的氨基-CD和羧基之间形成酰胺键来实现β-CD支架[26]。该策略不需要费力的异硫氰酸酯官能化,并且它可以应用于所有具有羧酸官能团的x吨染料。受这些结果的鼓舞,我们决定使用这种方法与x吨染料偶联,在光照射下能够产生细胞毒性的1 O 2。因此,偶联产物将代表一系列新的光敏剂,即曙红-CD(Eo-CD)。虽然Eo染料的光杀菌活性在文献中是众所周知的[27,28],但据我们所知,Eo-CD结合物迄今尚未制备。