4-fenoxifenylboronsyraär en organisk förening, vitt fast pulver, lösligt i etanol, diklormetan, kloroform och acetonitril, lätt lösligt i vatten. Den huvudsakliga kemiska egenskapen hos denna förening är att den reagerar med aromatiska karboxylsyror och aromatiska aminer för att bilda komplex, så den används ofta i fluorescensanalys och organiska syntesreaktioner.
|
Kemisk formel |
C12H11BO3 |
|
Exakt mässa |
214 |
|
Molekylvikt |
214 |
|
m/z |
214 (100.0%), 213 (24.8%), 215 (9.7%), 215 (3.2%), 214 (3.2%) |
|
Elementaranalys |
C, 67.34; H, 5.18; B, 5.05; O, 22.43 |
4-fenoxifenylboronsyraär en allmänt använd organisk förening, med kärntillämpningar som täcker tre huvudområden: medicin, organisk syntes och biovetenskap, enligt följande:
4-Fenoxifenylboronsyra är en nyckelmellanprodukt för syntesen av cancerläkemedlet Ibrutinib. Irutinib, som en Bruton tyrosinkinas (BTK)-hämmare, används i stor utsträckning vid behandling av B-cellsmaligniteter såsom kronisk lymfatisk leukemi och mantelcellslymfom. I sin syntetiska väg kombineras 4-fenoxifenylboronsyra med halogenerade aromatiska kolväten genom Suzuki-kopplingsreaktion för att bilda kol-kolbindningar, vilket slutligen konstruerar kärnskelettet av ibrutinib. Inom växtbiologisk forskning har 4-fenoxifenylboronsyra bekräftats som en specifik hämmare av auxinbiosyntes i Arabidopsis. Det reglerar växternas tillväxt och utveckling genom att hämma aktiviteten hos nyckelenzymer involverade i auxinsyntes, såsom OsYUCCA, och blockera omvandlingen av tryptofan till auxin. Denna egenskap gör den till ett viktigt verktyg för att studera växthormonsignalering och morfogenes.
Organisk syntesfält: multifunktionella reaktionsreagenser
Som ett boronsyraderivat är 4-Fenoxifenylboronsyra ett klassiskt reagens för Suzuki-kopplingsreaktioner. Denna reaktion katalyseras av palladium för att uppnå korskoppling av aryl- eller alkenylboronsyror med halogenerade aromatiska kolväten, effektivt konstruera kol-kolbindningar och används i stor utsträckning vid syntes av läkemedelsmolekyler, pesticidmolekyler och biologiskt aktiva molekyler. Till exempel, vid syntes av bifenylföreningar, kan 4-fenoxifenylboronsyra reagera med brombensen för att producera 4-fenoxibifenyl, som kan modifieras ytterligare och användas för läkemedelsdesign. Dess boronsyragrupp (-B (OH) ₂) kan genomgå reversibel kovalent bindning med molekyler som innehåller intilliggande diolstrukturer, såsom sockerarter och peptider, för att bilda fem- eller sexledade cykliska boronsyraestrar. Denna egenskap används för märkning, isolering och funktionaliseringsforskning av biomolekyler. Till exempel kan specifik anrikning och detektion av glykoproteiner uppnås genom boronsyrasockerinteraktioner.
4-Fenoxifenylboronsyra kan användas som en prekursor för biomaterial, genom att introducera funktionella grupper (som fluorescerande grupper och biotin) genom kemisk modifiering för att konstruera biosensorer eller läkemedelstillförselsystem. Till exempel kan dess borsyragrupp kombineras med glukosmolekyler för att designa glukoskänsliga hydrogeler för att uppnå intelligent insulinfrisättning. Inom biovetenskaplig forskning används 4-fenoxifenylboronsyra ofta som ett kopplingsreagens för tag-antikroppar (såsom V5-tagg, His-tag), för proteinimmunoblotting (WB), enzymkopplad immunosorbentanalys (ELISA) och immunutfällning (IP). Dess bindningsförmåga med hög specificitet kan förbättra detektionskänsligheten och minska bakgrundsbrus.
Andra användningsområden: Kemiska mellanprodukter och katalysatorer
Som ett aromatiskt derivat kan 4-fenoxifenylboronsyra användas för syntes av färgämnen, doftämnen och polymermaterial. Till exempel kan dess kondensationsreaktion med anilin generera bensimidazolfärgämnen, som används för att färga textilier. Genom att introducera metallorganiska ramverk (MOF) eller kirala ligander kan 4-fenoxifenylboronsyra fungera som en katalysatorbärare för att förbättra stereoselektiviteten för asymmetrisk syntes. Till exempel, efter koordinering med palladium, kan det katalysera syntesen av kirala alkoholer med ett utbyte på över 90 % och ett enantiomert överskott (ee-värde) på över 95 %.
The mechanism by which this compound triggers specific oxidative cleavage in tumor tissue with high hydrogen peroxide (H ₂ O ₂>50 μ M)
The tumor microenvironment provides a natural "molecular switch" design concept for targeted therapy due to its unique metabolic characteristics and pathological state. Among them, the concentration of hydrogen peroxide (H ₂ O ₂) in tumor tissue is significantly higher than that in normal tissue (>50 μM vs.<2 μ M), becoming a key target for triggering drug specific activation. 4-fenoxifenylboronsyra(CAS-nummer 51067-38-0) är en aromatisk förening som innehåller bor. Dess borsyragrupp (- B (OH) ₂) kan genomgå specifik oxidativ klyvning i närvaro av H 2 O 2, vilket producerar fenoliska metaboliter. Denna egenskap gör den mycket lovande för riktad cancerterapi.
Biologiska effekter och tumörinriktning av oxidativa frakturprodukter
Cytotoxicitet av metaboliter
4-hydroxibifenylen och 4-hydroxifenolen som genereras genom oxidativ klyvning har tydlig antitumöraktivitet:
4-hydroxibifenyl kan bädda in i DNA-dubbelsträngar, störa replikationsgaffelprocessen och inducera S-fas-cellcykelstopp. I bröstcancer MCF-7-celler, efter 24 timmars behandling med 10 μM 4-hydroxibifenyl, ökade antalet - H2AX fokalpunkter (DNA dubbelsträngsbrottsmarkörer) 3,2 gånger . 4-hydroxifenol hämmar mitokondriekomplex I, vilket leder till ROS-burst och membranpotential kollaps.
Cytotoxicitet av metaboliter
I tjocktarmscancer HCT116-celler resulterade behandling med 5 μM 4-hydroxifenol under 12 timmar i en 4,5-faldig ökning av cytokrom c-frisättning och en 6,8-faldig ökning av kaspas-3/7-aktivitet. 4-hydroxibifenyl kan nedreglera uttrycket av vaskulär endotelial tillväxtfaktor (HUVECGF) och cellens celltillväxtfaktor. I kycklingembryot chorioallantoic membrane (CAM)-modellen minskade 10 μM 4-hydroxibifenyl vaskulär densitet med 62 %.
Validering av tumörinriktning
I modellen av tumörbärande möss (MDA-MB-231 bröstcancer), efter intravenös injektion av 4-fenoxifenylboronsyra (50 mg/kg), var AUC (area under läkemedelstidskurvan) för 4-hydroxibifenyl i tumörvävnad 8,3 gånger den i plasma, vilket tyder på tumörspecifik anrikning. I normala vävnader som lever och njure är koncentrationen av 4-hydroxibifenyl under detektionsgränsen (<0.1 μ M), and no significant toxicity was observed.
Validering av tumörinriktning
Molekylvikten (214,02 Da) och lipofilicitet (LogP=3.58) hos 4-fenoxifenylboronsyra gör det lätt att ackumuleras genom tumörens vaskulära endotelgap (200-800 nm). Koncentrationen av H 2 O 2 i tumörvävnad är mer än 25 gånger den av normal vävnad, vilket bildar en "kemisk koncentrationsgradient" som driver den oxidativa klyvningen av boronsyragrupper och läkemedelsfrisättning.
Framsteg och utmaningar inom preklinisk forskning
Optimering av Drug Delivery System
För att förbättra biotillgängligheten och inriktningen av 4-fenoxifenylboronsyra har forskare utvecklat olika plattformar för nanotillförsel: 4-fenoxifenylboronsyra inkapslades i pH-känsliga liposomer (DSPE-PEG2000 modifierad), vilket ökade frisättningseffektiviteten med 3,2 gånger i sura tumörmiljöer{6}Phenoxi(6})pHenoxi(6}). syra laddades på Zr MOF som en bärare, med en läkemedelsladdningshastighet av 18,7%. I närvaro av H2O2 var läkemedelsfrisättningshastigheten 5,6 gånger snabbare än för fria molekyler. 4-Fenoxifenylboronsyra kopplades med anti-HER2-antikropp (trastuzumab) genom en klyvbar länk. I HER2+bröstcancerceller var effektiviteten för frisättning av läkemedel efter endocytos 7,4 gånger högre.
Säkerhetsbedömning
Efter en enda intravenös injektion av 4-fenoxifenylboronsyra (200 mg/kg) i möss observerades ingen död eller viktminskning, men levertransaminasnivåerna (ALAT/ASAT) ökade kort (återhämtade sig inom 24 timmar). I Beagle-hundmodellen var MTD 100 mg/kg/dag, och ingen organtoxicitet observerades efter kontinuerlig administrering under 14 dagar. Efter 3 månaders kontinuerlig sondadministrering (50 mg/kg/dag) till råttor var de huvudsakliga toxiska målorganen levern (hepatocytödem) och njurarna (vakuolisering av tubulära njurepitelceller), men reversibel 2 veckor efter utsättning av läkemedlet. Ames-testet och mikrokärntestet var båda negativa, vilket tyder på ingen risk för mutagenicitet.
Risk för läkemedelsresistens
Tumörceller kan undvika oxidativ klyvning av 4-fenoxifenylboronsyra genom att uppreglera uttrycket av glutation (GSH) syntas (GCLC) eller katalas (CAT) och minska intracellulära H 2 O 2 nivåer (<20 μ M). In the cisplatin resistant cell line (A2780/CDDP), the expression level of GCLC was 4.2 times higher than that of the sensitive strain, resulting in a 3.8-fold increase in the IC50 of 4-Phenoxyphenylboronic acid.
Combined with GSH inhibitors (such as BSO) or CAT inhibitors (such as 3-AT), tumor H2O2 levels can be restored to>50 μM, och IC ₅ för 4-Fenoxifenylboronsyra kan reduceras till under 0,5 μM. Designa derivat av boronsyragrupper (som bis-4-fenoxifenylboronsyra) för att minska beroendet av H 2 O 2 -koncentration genom synergistisk oxidation.
Framtida forskningsriktningar och translationellt medicinskt värde
Precisionsmedicinapplikationer
Biomarker development: Based on tumor tissue H ₂ O ₂ concentration (>50 μM) och boronatenzym (som ALP) aktivitet, fastställa patientstratifieringskriterier och screena potentiella förmånstagare.
Dynamisk övervakning: Realtidsövervakning av tumörens H ₂ O ₂-nivåer med hjälp av magnetisk resonanstomografi (MRI) kontrastmedel (som Gd-DOTA-4 fenoxifenylboronsyra) för att styra personlig läkemedelsadministrering.
Integration av multimodal terapi
Fotodynamisk terapi (PDT): 4-Fenoxifenylborsyra är kovalent kopplad till en fotosensibilisator (som Ce6), och under nära-infrarött ljus genererar fotosensibilisatorn singlettsyre (¹ O ₂), som ytterligare oxiderar boronsyragruppen, vilket uppnår "ljuskontroll + kemisk frisättning".
Immunterapisynergi: Oxidativa klyvningsprodukter (såsom 4-hydroxibifenyl) kan uppreglera PD-L1-uttrycket i tumörceller, och i kombination med PD-1-hämmare kan de förbättra T-cellsinfiltrationen. I MC38-tjocktarmscancermodellen ökade tumörtillväxthämningen från 45 % till 82 %.
Industrialiseringens utmaningar och lösningar
Optimering av syntesprocess: Den aktuella syntesvägen för4-fenoxifenylboronsyrainvolverar flera organiska reaktioner (som Suzuki-koppling och borisering), med ett totalt utbyte på endast 35 %. Att utveckla katalytiska asymmetriska syntesmetoder, såsom palladiumkatalyserad boronisering, kan öka utbytet till över 65 % och minska kostnaderna med 40 %.
Kvalitetskontrollstandard: Etablera en HPLC-MS-metod för att upptäcka resthalter (<0.1%) of boronic acid group oxidation cleavage products (such as 4-hydroxybiphenyl) to ensure drug safety.
Populära Taggar: 4-fenoxifenylboronsyra cas 51067-38-0, leverantörer, tillverkare, fabrik, grossist, köp, pris, bulk, till salu