一种BNCT含硼药物原料衍生物的合成文献综述

 2022-12-19 19:43:43

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

  1. 课题背景

早在1912年,当时的科学家已经进行了关于硼烷的研究,并在实验室合成了许多硼氢化合物,由于这种化合物具有极大的燃烧热,随着世界各国对能源的需求日益增长,许多国家为了寻找更好的能源,加大了对硼烷科学的研究,所以硼烷科学得到了极大的发展。但是硼烷在水环境中是不稳定的物质,因此它不适用于药物化学,后来科学家们将硼烷顶点上两个B-H键换成了C-H键,使它具有显著的生物学特性和稳定性,可以对碳硼烷化合物以两个碳原子作为起点进行有机修饰,而碳硼烷化合物也获得了极大的发展,碳硼烷衍生物具有多面体结构和球状结构,它在生物医学领域,各种材料领域,例如光学材料领域,还有物理化学领域有着广泛的应用。随着碳硼烷化合物应用的不断发展,关于碳硼烷化合物的设计、合成和反应等成为研究热点。对于碳硼烷化合物,我们所熟知的有三种结构,第一种是封闭结构,是指构成的硼原子形成的封闭结构。第二种巢式结构,是指由封闭结构去掉了一个硼原子,之后形成一种掉顶特殊结构。第三种是网式结构,是指由封闭结构去掉了两个相邻硼原子所形成的特殊结构。其次碳硼烷包括了邻位碳硼烷,间位碳硼烷,对位碳硼烷。根据光学理论,对位碳硼烷的两个碳位的距离是最长的,所以它的共轭程度是最高的,这表明在分子设计中,碳硼烷中的两个碳不仅具有强吸电子的性质,还能起到来延长它共轭体系的作用。

硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)技术是极具发展潜力且正新兴快速发展 的先进放射治疗技术之一,其对大范围弥散性恶性肿瘤治疗,如原发性脑肿瘤/复发性头颈部肿瘤及腺癌肝转移等具有特殊治疗优势[1-3]。

硼中子俘获治疗技术是一种结合靶向治疗和重离子治疗的先进放疗技术,其基本原理是将含 10B 药物注入患者体内,硼药选择性地聚集于肿瘤细胞内后使用热中子或超热中子从患者体外进行照射, 中子被硼俘获后发生 10B(n,alpha;)7Li 反应。其产物 alpha; 粒子和 7Li 粒子在生物组织中射程为 5 mu;m-9 mu;m, 与细胞直径类似,具有高传能线密度(LET) 的特性, 可有效杀死肿瘤细胞; 另一方面, 10B(n,alpha;)7Li反应截面 3837 靶恩,远高于中子与人体常见元素的反应截面,中子对未摄取 10B的正常组织辐射损伤可控制在安全剂量水平 [4,5]。因此, BNCT 技术具有多粒子协同、精准靶向制导、生物自适形调强、高生物效应与短疗程等显著优势,可作为传统癌症治疗手段的有利辅助与补充,以实现癌症治疗效果的提升。

  1. 要解决的问题

设计一种的合成路线,该药物的合成部分,了解该BNCT含硼药物的表征性质。

  1. 可行性分析

肿瘤因其代谢旺盛、基因突变等特性而凸显出与正常组织有所区别的肿瘤微环境,根据肿瘤微环境的各种特性来设计靶向高效抗癌药物是目前基础研究中极其热门的一个领域,有望在未来临床中大放光彩;然而此种设计理念在新型硼药的开发中相对薄弱,没有得到充分利用。目前,第二代硼药中已有两种进入临床研究,其中 BPA 含硼量低、对异质性强的肿瘤适应性低、肿瘤内分布不均、生物半衰期短;BSH 缺少主动运输能力,肿瘤特异性积累能力低且细胞毒性大,使其应用受到限制。在此前提下,研发第三代硼药过程中,需要侧重于肿瘤微环境靶向及响应性机制的研究与应用,以设计开发不同功能基团修饰的富硼源硼药,并对其进行结构优化,从而实现硼药的肿瘤内均匀分布, 高 T/N 比及生物安全性,为进一步挖掘 BNCT 技术在肿瘤治疗中的发展潜力并使之成为代表性先进放射治疗技术提供必要支撑。

  1. 研究方法和内容

1,通过合成对应的药物中间体,再用核磁共振质谱仪检测。

2、在细胞实验成功的基础上,可以考虑将药物用于患瘤小鼠内的检测效果。

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  1. 工作计划

2月28日—3月17日:完成文献查阅、开题报告等前期工作。

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