4-Phenoxyphenylboronsyreer en organisk forbindelse, hvidt fast pulver, opløseligt i ethanol, dichlormethan, chloroform og acetonitril, let opløseligt i vand. Den vigtigste kemiske egenskab ved denne forbindelse er, at den reagerer med aromatiske carboxylsyrer og aromatiske aminer for at danne komplekser, så den bruges ofte i fluorescensanalyse og organiske syntesereaktioner.
|
Kemisk formel |
C12H11BO3 |
|
Præcis masse |
214 |
|
Molekylvægt |
214 |
|
m/z |
214 (100.0%), 213 (24.8%), 215 (9.7%), 215 (3.2%), 214 (3.2%) |
|
Elementær analyse |
C, 67.34; H, 5.18; B, 5.05; O, 22.43 |
4-Phenoxyphenylboronsyreer en meget anvendt organisk forbindelse, med kerneapplikationer, der dækker tre hovedområder: medicin, organisk syntese og biovidenskab, som følger:
4-Phenoxyphenylboronsyre er et nøglemellemprodukt til syntesen af kræftlægemidlet Ibrutinib. Irutinib, som en Bruton tyrosinkinase (BTK)-hæmmer, er meget udbredt i behandlingen af B-celle maligniteter såsom kronisk lymfatisk leukæmi og kappecellelymfom. I sin syntetiske vej kombineres 4-phenoxyphenylboronsyre med halogenerede aromatiske kulbrinter gennem Suzuki-koblingsreaktion for at danne kulstof-carbonbindinger, hvilket i sidste ende konstruerer kerneskelettet af ibrutinib. I plantebiologiske forskning er 4-Phenoxyphenylboronsyre blevet bekræftet som en specifik hæmmer af auxinbiosyntese i Arabidopsis. Det regulerer plantevækst og udvikling ved at hæmme aktiviteten af nøgleenzymer involveret i auxinsyntese, såsom OsYUCCA, og blokere omdannelsen af tryptofan til auxin. Denne egenskab gør det til et vigtigt værktøj til at studere plantehormonsignalering og morfogenese.
Organisk syntesefelt: multifunktionelle reaktionsreagenser
Som et boronsyrederivat er 4-Phenoxyphenylboronsyre et klassisk reagens til Suzuki-koblingsreaktioner. Denne reaktion katalyseres af palladium for at opnå krydskobling af aryl- eller alkenylboronsyrer med halogenerede aromatiske carbonhydrider, effektivt konstruere carbon-carbonbindinger og i vid udstrækning anvendes i syntesen af lægemiddelmolekyler, pesticidmolekyler og biologisk aktive molekyler. For eksempel, i syntesen af biphenylforbindelser, kan 4-Phenoxyphenylboronsyre reagere med brombenzen for at producere 4-phenoxybiphenyl, som kan modificeres yderligere og bruges til lægemiddeldesign. Dens boronsyregruppe (- B (OH) ₂) kan gennemgå reversibel kovalent binding med molekyler, der indeholder tilstødende diolstrukturer, såsom sukkerarter og peptider, for at danne fem- eller seksleddede cykliske boronsyreestere. Denne egenskab bruges til mærkning, isolering og funktionaliseringsforskning af biomolekyler. For eksempel kan specifik berigelse og påvisning af glycoproteiner opnås gennem boronsyresukkerinteraktioner.
4-Phenoxyphenylboronsyre kan bruges som en forløber for biomaterialer, der indfører funktionelle grupper (såsom fluorescerende grupper og biotin) gennem kemisk modifikation til konstruktion af biosensorer eller lægemiddelleveringssystemer. For eksempel kan dens borsyregruppe kombineres med glucosemolekyler for at designe glucoseresponsive hydrogeler for at opnå intelligent insulinfrigivelse. Inden for biovidenskabsforskning bruges 4-phenoxyphenylboronsyre ofte som et koblingsreagens til tag-antistoffer (såsom V5-tag, His-tag), til proteinimmunoblotting (WB), enzym-linked immunosorbent assay (ELISA) og immunpræcipitation (IP). Dens høje specificitetsbindingsevne kan forbedre detektionsfølsomheden og reducere baggrundsstøj.
Andre anvendelser: Kemiske mellemprodukter og katalysatorer
Som et aromatisk derivat kan 4-phenoxyphenylboronsyre bruges til syntese af farvestoffer, duftstoffer og polymermaterialer. For eksempel kan dets kondensationsreaktion med anilin generere benzimidazolfarvestoffer, som bruges til at farve tekstiler. Ved at introducere metalorganiske rammer (MOF'er) eller chirale ligander kan 4-phenoxyphenylboronsyre tjene som en katalysatorbærer for at øge stereoselektiviteten af asymmetrisk syntese. For eksempel, efter koordinering med palladium, kan det katalysere syntesen af chirale alkoholer med et udbytte på over 90% og et enantiomert overskud (ee-værdi) på over 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-Phenoxyphenylboronsyre(CAS-nummer 51067-38-0) er en aromatisk forbindelse, der indeholder bor. Dens boronsyregruppe (- B (OH) ₂) kan undergå specifik oxidativ spaltning i nærvær af H 2 O 2, hvilket producerer phenoliske metabolitter. Denne egenskab gør den meget lovende for målrettet cancerterapi.
Biologiske effekter og tumormålretning af oxidative frakturprodukter
Cytotoksicitet af metabolitter
4-hydroxybiphenyl og 4-hydroxyphenol genereret ved oxidativ spaltning har klar antitumoraktivitet:
4-hydroxybiphenyl kan indlejres i DNA-dobbeltstrenge, interferere med replikationsgaffelprocessen og inducere S-fase-cellecyklusstop. I brystkræft MCF-7-celler, efter 24 timers behandling med 10 μM 4-hydroxybiphenyl, øgedes antallet af - H2AX-fokalpunkter (DNA-dobbeltstrengsbrudmarkører) 3,2 gange . 4-hydroxyphenol hæmmer mitokondriekompleks I, hvilket fører til ROS-udbrud og membranpotentiale kollaps.
Cytotoksicitet af metabolitter
I tyktarmskræft HCT116-celler resulterede behandling med 5 μM 4-hydroxyphenol i 12 timer i en 4,5-fold stigning i cytochrom c-frigivelse og en 6,8-fold stigning i caspase-3/7-aktivitet. 4-hydroxybiphenyl kan nedregulere ekspressionen af vaskulær endothelial growth factor og HUVEClum-cellens vækstfaktor. I kyllingeembryo-chorioallantoic membran (CAM)-modellen reducerede 10 μM 4-hydroxybiphenyl vaskulær tæthed med 62 %.
Validering af tumormålretning
I modellen med tumorbærende mus (MDA-MB-231 brystcancer) efter intravenøs injektion af 4-phenoxyphenylboronsyre (50 mg/kg), var AUC (arealet under lægemiddeltidskurven) for 4-hydroxybiphenyl i tumorvæv 8,3 gange højere end i plasma, hvilket indikerer tumorspecifik berigelse. I normalt væv som lever og nyre er koncentrationen af 4-hydroxybiphenyl under detektionsgrænsen (<0.1 μ M), and no significant toxicity was observed.
Validering af tumormålretning
Molekylvægten (214,02 Da) og lipofilicitet (LogP=3.58) af 4-Phenoxyphenylboronsyre gør det let at akkumulere gennem tumorens vaskulære endotelgab (200-800 nm). Koncentrationen af H 2 O 2 i tumorvæv er mere end 25 gange koncentrationen af normalt væv, hvilket danner en "kemisk koncentrationsgradient", der driver den oxidative spaltning af boronsyregrupper og lægemiddelfrigivelse.
Fremskridt og udfordringer i præklinisk forskning
Optimering af Drug Delivery System
For at forbedre biotilgængeligheden og målretningen af 4-Phenoxyphenylboronsyre har forskere udviklet forskellige platforme til nanolevering: 4-Phenoxyphenylboronsyre blev indkapslet i pH-følsomme liposomer (DSPE-PEG2000 modificeret), hvilket øgede frigivelseseffektiviteten med 3,2 gange i sure tumormiljøer{6}Phenoxy{6}Phenoxy. syre blev påført Zr MOF som en bærer med en lægemiddelpåfyldningshastighed på 18,7%. I nærværelse af H2O2 var lægemiddelfrigivelseshastigheden 5,6 gange hurtigere end frie molekyler. 4-Phenoxyphenylboronsyre blev koblet med anti HER2 antistof (trastuzumab) gennem en spaltelig linker. I HER2+brystkræftceller var lægemiddelfrigivelseseffektiviteten efter endocytose 7,4 gange højere.
Sikkerhedsvurdering
Efter en enkelt intravenøs injektion af 4-phenoxyphenylboronsyre (200 mg/kg) i mus, blev der ikke observeret dødsfald eller vægttab, men levertransaminaseniveauer (ALT/AST) steg kortvarigt (genvandt inden for 24 timer). I Beagle-hundemodellen var MTD 100 mg/kg/dag, og der blev ikke observeret organtoksicitet efter kontinuerlig administration i 14 dage. Efter 3 måneders kontinuerlig sondeindgivelse (50 mg/kg/dag) til rotter var de vigtigste toksiske målorganer leveren (hepatocytødem) og nyrerne (vakuolisering af renale tubulære epitelceller), men reversibel 2 uger efter seponering af lægemidlet. Ames-testen og mikronukleustesten var begge negative, hvilket indikerer ingen risiko for mutagenicitet.
Risiko for lægemiddelresistens
Tumorceller kan undgå oxidativ spaltning af 4-Phenoxyphenylboronsyre ved at opregulere ekspressionen af glutathion (GSH) syntase (GCLC) eller katalase (CAT) og reducere intracellulære H 2 O 2 niveauer (<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, og IC ₅ for 4-Phenoxyphenylboronsyre kan reduceres til under 0,5 μM. Design derivater af boronsyregrupper (såsom bis-4-Phenoxyphenylboronsyre) for at reducere afhængigheden af H 2 O ₂ koncentration gennem synergistisk oxidation.
Fremtidige forskningsretninger og translationel medicinværdi
Præcisionsmedicinske applikationer
Biomarker development: Based on tumor tissue H ₂ O ₂ concentration (>50 μM) og boronatenzym (såsom ALP) aktivitet, etablere patientstratificeringskriterier og screene potentielle begunstigede.
Dynamisk overvågning: Realtidsovervågning af tumor H ₂ O ₂-niveauer ved hjælp af magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) kontrastmidler (såsom Gd-DOTA-4 Phenoxyphenylboronsyre) til at vejlede personlig lægemiddeladministration.
Integration af multimodal terapi
Fotodynamisk terapi (PDT): 4-Phenoxyphenylboronsyre er kovalent bundet til en fotosensibilisator (såsom Ce6), og under bestråling med nær-infrarødt lys genererer fotosensibilisatoren singlet oxygen (¹ O ₂), som yderligere oxiderer boronsyregruppen og opnår en "lyskontrol + kemisk frigivelse".
Immunterapisynergi: Oxidative spaltningsprodukter (såsom 4-hydroxybiphenyl) kan opregulere PD-L1-ekspression i tumorceller, og når de kombineres med PD-1-hæmmere, kan de øge T-celleinfiltrationen. I MC38-tyktarmskræftmodellen steg tumorvækstinhiberingsraten fra 45 % til 82 %.
Industrialiseringens udfordringer og løsninger
Optimering af synteseproces: Den nuværende synteserute for4-Phenoxyphenylboronsyreinvolverer flere organiske reaktioner (såsom Suzuki-kobling og boronisering), med et samlet udbytte på kun 35%. Udvikling af katalytiske asymmetriske syntesemetoder, såsom palladiumkatalyseret boronisering, kan øge udbyttet til over 65 % og reducere omkostningerne med 40 %.
Kvalitetskontrolstandard: Etabler en HPLC-MS-metode til at detektere resterende niveauer (<0.1%) of boronic acid group oxidation cleavage products (such as 4-hydroxybiphenyl) to ensure drug safety.
Populære tags: 4-phenoxyphenylboronic acid cas 51067-38-0, leverandører, producenter, fabrik, engros, køb, pris, bulk, til salg