[发明专利]一种卟啉‑环糊精纳米超分子组装体及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及纳米超分子组装体及其制备方法，特别是一种卟啉-环糊精纳米超分子组装体及其制备方法。

【背景技术】

纳米超分子组装体由于其表现出与组成分子完全不同且更加复杂独特的物理、化学以及生物性质，在分子器件、生物模拟以及医学诊疗等诸多领域中都有着重要的作用。在各类大环主体中，环糊精由于其价格低廉、易于制备、无毒、良好的生物相容性以及对很多有机小分子(尤其是药物小分子)的包结能力，因此被广泛作为单体分子通过其与其它小分子的非共价相互作用构筑一系列功能纳米超分子组装体。此外，环糊精在药物制剂方面也被广泛用作药物辅料用于提高药物水溶性，降低药物副作用，提高药物稳定性等。与此同时，卟啉分子独特的光电性能，也同样被作为功能构筑单元而广泛应用。因此，结合环糊精和卟啉两种分子，设计、构筑和调控功能型超分子组装体已经在模拟酶、催化以及人工电子能量转移体系中被广泛研究与应用。目前，构筑纳米超分子组装体最常用的方法是自组装，主要是因为该方法可以简化合成步骤以及提供动态可逆特性。因此，利用自组装的方法构筑和调控基于环糊精和卟啉的纳米超分子组装体，结合各自优势，可以在很多领域诸(如药物传递、控制释放等)有很好的应用前景。

【发明内容】

本发明的目的是针对上述技术分析，提供一种卟啉-环糊精纳米超分子组装体及其制备方法，该超分子组装体可以通过简单改变客体分子的投料量方便地调控组装体的形貌从囊泡结构向网状结构的转变；并且所述超分子组装体的结构都能有效包结抗癌药物分子盐酸阿霉素，通过体外控制释放实验表明组成成分相同但结构不同的两种纳米超分子组装体的药物释放速率明显不同，因此适合于具有不同药量需求的疾病治疗；这两种组装体制备以及调控方法简单，适于放大合成和实际生产应用。

本发明的技术方案：

一种卟啉-环糊精纳米超分子组装体，为以5-(4’-十二烷基氧苯基)-10,15,20-三(全甲基化-β-环糊精)-Zn(II)-卟啉作为主体分子、与客体5,10,15,20-四(4’-磺酸基苯基)-卟啉通过分子之间的非共价相互作用构筑的二元超分子纳米组装体，主、客体分子的摩尔比为1:0.5-1.5。

所述二元超分子纳米组装体通过改变主客体分子组分之间的比例实现该纳米超分子组装体的形貌结构调控，当主、客体分子的摩尔比为1:0.5时，得到具有囊泡结构的封闭中空双层有序的纳米超分子组装体；当主、客体分子的摩尔比为1:1.5时，得到具有三维网状多孔结构的纳米超分子组装体；这两种具有不同结构的组装体都可以实现对抗癌药物分子盐酸阿霉素的有效包结，同时由于组装体结构的不同，其对于包结的药物分子的释放速率也明显不同。

一种所述卟啉-环糊精纳米超分子组装体的制备方法，包括以下步骤：

1)5-(4’-十二烷基氧苯基)-10,15,20-三(4’-炔丙基氧苯基)-Zn(II)-卟啉的合成

将4-(2-炔丙基氧)苯甲醛和4-(十二烷基氧)苯甲醛搅拌下溶于丙酸中，将得到的混合液升温至回流后加入新蒸馏的吡咯，反应三小时后，将反应液冷却，通过减压蒸去丙酸，残留物中加入三乙胺，然后在甲醇中沉淀，过滤后将滤饼用甲醇洗涤两次得到粗产品，将粗产品通过200-300目硅胶色谱柱分离，使用体积比为5:1的石油醚与二氯甲烷混合溶剂作淋洗剂，得到5-(4’-十二烷基氧苯基)-10,15,20-三(4’-炔丙基氧苯基)-卟啉，将所得样品溶解在体积比为1:1的氯仿-甲醇混合溶液中，再将醋酸锌溶于甲醇后并加入其中，加热回流反应3小时，冷却后旋干，将氯仿加入旋干的样品中以沉淀出未反应的醋酸锌，收集滤液，减压干燥，得到5-(4’-十二烷基氧苯基)-10,15,20-三(4’-炔丙基氧苯基)-Zn(II)-卟啉；

2)5-(4’-十二烷基氧苯基)-10,15,20-三(全甲基化-β-环糊精)-Zn(II)-卟啉的合成

在氮气氛围保护下，分别将5-(4’-十二烷基氧苯基)-10,15,20-三(4’-炔丙基氧苯基)-Zn(II)-卟啉和6-脱氧-6-叠氮-全甲基化-β-环糊精溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，然后将两种溶液混合，再将CuSO₄·5H₂O和抗坏血酸溶解于DMF后加入到上述混合液中，在60℃下搅拌48小时，将混合物旋干，所得粗产品通过200-300目硅胶色谱柱分离，使用体积比为40-20:1的氯仿-甲醇溶液梯度淋洗，得到5-(4’-十二烷基氧苯基)-10,15,20-三(全甲基化-β-环糊精)-Zn(II)-卟啉；