本发明涉及一类具有多功能的自组装纳米光敏剂分子，具体涉及一种基于亚甲蓝的肿瘤靶向自组装分子及其制备方法和药学上的应用。
背景技术：
1、目前，癌症治疗仍然在治疗效率、精确度和复杂性等方面面临一系列挑战。光动力疗法(pdt)作为一种非侵入性的癌症治疗模式，具有灵活、安全和高效的特点，因而在临床上得到广泛的普及和认可。然而，常用光敏剂较高的毒性、缺乏癌症靶向性、有限的治疗深度等问题严重限制了它们在光动力治疗领域的应用。
技术实现思路
1、本发明开发了一种结构新颖、可自组装、肿瘤靶向的基于亚甲蓝的诊疗一体化分子，其用于肿瘤的光动力治疗及荧光/光声诊断成像。
2、本发明提供了一种化合物或其药学上可接受的盐，其中，该化合物具有式ⅰ所示的结构：
3、
4、式ⅰ中：
5、连接臂包括其中，n1＝2-5，n2＝2-5，n3＝1-5，n4＝1-5。
6、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述化合物具有式ⅱ所示的结构：
7、
8、式ⅱ中：
9、连接臂包括其中，n4＝1-5。
10、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述化合物具有式ⅲ所示的结构：
11、
12、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述肿瘤靶向分子包括生物素、arg-gly-asp、arg-gly-asp环肽或叶酸。
13、根据本发明的具体实施方案，优选地，所述化合物结构如下：
14、
15、本发明还提供了上述化合物的制备方法，其包括以下步骤：
16、亚甲蓝经还原得到亚甲蓝接枝片段、亚甲蓝接枝片段与二硫键片段偶联得到亚甲蓝片段、肿瘤靶向分子与连接臂缩合得到肿瘤靶向片段、肿瘤靶向片段与亚甲蓝片段连接。
17、根据本发明的具体实施方案，优选地，上述方法包括以下步骤：
18、(1)2-羟乙基二硫化物与3-溴丙炔经取代反应，得到式ⅳ所示化合物；
19、(2)亚甲蓝在连二亚硫酸钠与二(三氯甲基)碳酸酯的作用下，反应得到式ⅴ所示化合物；
20、(3)式ⅳ所示化合物和式ⅴ所示化合物经醇解反应，得到式ⅵ所示化合物；
21、(4)叠氮-三聚乙二醇-氨基与肿瘤靶向分子进行缩合反应，得到式ⅶ所示化合物；
22、(5)式ⅶ所示化合物与式ⅵ所示化合物经叠氮-炔环化加成反应，得到式ⅲ所示化合物；
23、
24、根据本发明的具体实施方案，优选地，上述方法包括以下步骤：
25、(1)将2-羟乙基二硫化物与3-溴丙炔以摩尔比1:0.5-1:5在反应溶剂中回流反应2-10h，得到式ⅳ所示化合物；
26、(2)将亚甲蓝和碳酸氢钠溶于水和二氯甲烷的混合液中，加入连二亚硫酸钠后在保护气体氛围下于20-40℃反应15-60min，冷却反应液并滴加二(三氯甲基)碳酸酯的有机溶液，继续反应1-5h，得到式ⅴ所示化合物，
27、其中，所述亚甲蓝、碳酸氢钠、连二亚硫酸钠、二(三氯甲基)碳酸酯的摩尔比为1:2-8:1-5:0.1-1；
28、(3)将式ⅳ所示化合物和式ⅴ所示化合物溶于无水甲苯中，加入n,n-二异丙基乙胺和4-二甲氨基吡啶后，于室温和保护气体氛围下反应2-12h，得到式ⅵ所示化合物，
29、其中，所述式ⅳ所示化合物、式ⅴ所示化合物、n,n-二异丙基乙胺和4-二甲氨基吡啶的摩尔比为1:0.5-2:1-5:0.1-1；
30、(4)叠氮-三聚乙二醇-氨基与肿瘤靶向分子进行缩合反应，得到式ⅶ所示化合物；
31、(5)将式ⅶ所示化合物、式ⅵ所示化合物和抗坏血酸钠溶于醇溶液中，通入保护气体保护后，加入五水合硫酸铜，于室温下反应4-24h，得到式ⅲ所示化合物,
32、其中，所述式ⅶ所示化合物、式ⅵ所示化合物、抗坏血酸钠和五水合硫酸铜的摩尔比为1:0.5-2:0.1-2:0.05-0.5。
33、根据本发明的具体实施方案，优选地，在步骤(1)中，所述反应溶剂为乙腈、二氯甲烷、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺中的一种或两种以上的组合。
34、根据本发明的具体实施方案，优选地，在步骤(5)中，所述醇溶液为甲醇和乙醇体积比2:1的混合溶液。
35、本发明还提供了式ⅵ所示的化合物：
36、
37、本发明还提供了一种纳米粒，其由上述化合物或其药学上可接受的盐在溶剂中自组装形成，所述溶剂优选为水溶液。
38、本发明还提供了一种药物组合物，其包含上述化合物或其药学上可接受的盐或上述纳米粒作为活性成分，以及一种或多种药学可接受的载体或赋形剂。
39、本发明还提供了上述化合物或其药学上可接受的盐或上述纳米粒或上述药物组合物在用于制备治疗癌症的药物中的应用。
40、本发明还提供了上述化合物或其药学上可接受的盐或上述纳米粒或上述药物组合物作为显影剂的用途。
41、本发明提供的基于亚甲蓝的肿瘤靶向自组装分子，其具有以下特点：
42、1、极易在水相体系中自组装，形成稳定的均质纳米颗粒，借助纳米材料被动靶向效应(epr)显著提高分子在肿瘤处的富集；
43、2、具有肿瘤靶向基团包括但限于生物素、三肽arg-gly-asp(rgd)、环肽arg-gly-asp基序(crgd)和叶酸等，将肿瘤靶向基团设计嵌入本发明的分子中，进一步增强了分子对癌症区域的靶向能力；
44、3、本发明的分子及其自组装形成的纳米颗粒在肿瘤部位精准靶向和富集，进而基于癌症部位的特殊微环境，即高浓度gsh的作用下，高效地释放活性亚甲蓝分子作为光敏剂以实现癌症的光动力治疗，同时，亚甲蓝分子优异的体内荧光成像和光声成像特性，从而为精准的癌症光动力治疗提供指引，达到诊疗一体化的目的；
45、此外，本技术的分子具有肿瘤特异响应机制，在未被肿瘤处高浓度谷胱甘肽激活前是无荧光信号及无治疗效应的分子，激活后才进一步释放亚甲蓝分子，此机制可以带来良好的肿瘤光动力治疗精度；
46、4、本发明分子的二硫键，其功能除了被肿瘤高浓度gsh断裂而释放亚甲蓝，还包括消耗肿瘤细胞中的谷胱甘肽，谷胱甘肽作为强还原剂，其浓度的降低可以在光动力过程中缓解活性氧分子的还原，进而提高肿瘤光动力治疗的疗效；
47、5、制备的分子及其自组装形成的纳米粒子在体内外表现出优异的生物相容性和生物降解性，保证了其在光疗应用于多种癌症局部治疗中的生物安全性。
48、本发明直接将多种功能集成到一个探针中，包括自组装、癌症靶向、癌症多模态成像、对肿瘤微环境的选择性激活以及强大的光动力治疗的能力，在肿瘤的临床光动力治疗领域具有良好的应用前景。
49、除非有相反的陈述，在说明书和权利要求书中使用的术语具有下述含义：
50、“药学上可接受的盐”或者“其药学上可接受的盐”是指本发明化合物保持游离酸或者游离碱的生物有效性和特性，且所述的游离酸通过与无毒的无机碱或者有机碱，所述的游离碱通过与无毒的无机酸或者有机酸反应获得的盐。
51、“药物组合物”是指一种或多种本发明所述化合物、其药学上可接受的盐或前药和其它化学组分形成的混合物，其中，“其它化学组分”是指药学上可接受的载体、赋形剂和/或一种或多种其它治疗剂。
52、“载体”是指不会对生物体产生明显刺激且不会消除所给予化合物的生物活性和特性的材料。
53、“赋形剂”是指加入到药物组合物中以促进化合物给药的惰性物质。非限制性实施例包括碳酸钙、磷酸钙、糖、淀粉、纤维素衍生物(包括微晶纤维素)、明胶、植物油、聚乙二醇类、稀释剂、成粒剂、润滑剂、粘合剂和崩解剂。
1.一种化合物或其药学上可接受的盐，其中，该化合物具有式ⅰ所示的结构：
2.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中，所述化合物具有式ⅱ所示的结构：
3.根据权利要求1或2所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中，所述化合物具有式ⅲ所示的结构：
4.根据权利要求1-3任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中，所述肿瘤靶向分子包括生物素、arg-gly-asp、arg-gly-asp环肽或叶酸。
5.根据权利要求1-4任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中，所述化合物结构如下：
6.权利要求1-5任一项所述化合物的制备方法，其包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
9.式ⅵ所示的化合物：
10.一种纳米粒，其由权利要求1-5任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐在溶剂中自组装形成，优选地，所述溶剂为水溶液。
11.一种药物组合物，其包含权利要求1-5任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或权利要求10所述的纳米粒作为活性成分，以及一种或多种药学可接受的载体或赋形剂。
12.权利要求1-5任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或权利要求10所述的纳米粒或权利要求11所述的药物组合物在用于制备治疗癌症的药物中的应用。
13.权利要求1-5任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐或权利要求10所述的纳米粒或权利要求11所述的药物组合物作为显影剂的用途。
