[发明专利]一类新型磷光钌配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一类新型磷光钌配合物及其制备方法和应用，该配合物由多联吡啶配体，金属中心和含有给体官能团的辅助配体组成，该配合物中的给体基团给电子能力强，氧化电位低，还原性强，失电子能力强；供电子环金属化的C^N配体提高dp(Ru)轨道能级，电子转移能力明显提高，本发明合成的钌配合物生物毒性低，可用于乏氧环境下的Ⅰ型光动力治疗，提高光动力治疗效果，在光动力治疗方面具有重要的应用前景；且该类化合物的合成方法简单，合成条件温和，适于大规模生产使用。

技术领域

本发明属于有机光电、生物材料技术领域。具体涉及一类具有I型光动力治疗效果的磷光钌配合物及其制备方法和应用。

背景技术

光动力治疗(PDT)是近年发展起来的一种安全有效的无创性治疗方法，该方法对组织损伤小，没有明显和长期的不良反应，且其操作简便，经济实惠，易为大多数患者接受。

PDT化学反应的过程中，吸收特定波长的光的光敏剂可以由基态被激发至寿命极短的单重态，单重态可以通过辐射荧光释放出能量而返回到基态。或者经过系间跃迁到三重态。由于三重态激子的寿命比较长，所以和周围分子的相互作用更强。在PDT的这一阶段中产生了细胞毒物质。光敏剂的三重态可与底物分子间直接发生电子转移，即I型反应，产生底物和敏化剂的自由基离子或者自由基，并进一步与周围的氧反应最终形成氧化物；或通过与基态氧分子之间发生能量传递从而产生单重态氧，即Ⅱ型反应。单重态氧具有高反应活性，除此之外还有亲电子性，因为它能够高效的氧化生物分子、蛋白质、不饱和脂肪酸、核酸等细胞内物质反应而损伤细胞，最终杀死细胞。

一般来说，光动力治疗的机制是基于激发光敏剂(PS)到分子氧的能量转移以产生单线态氧(¹O₂)，其可以立即损害生物分子以引起细胞死亡(Ⅱ型光动力治疗)。分子氧对于Ⅱ型光动力治疗是必不可少的，并且¹O₂的产生受周围氧浓度的影响。因此，光动力Ⅱ型治疗的治疗效果很大程度上取决于氧含量水平。然而，由于肿瘤生长迅速，氧气供应不足，实体瘤的原生微环境为乏氧环境。此外，PDT过程中耗氧迅速量，这将进一步加重乏氧状态，限制治疗效果，这已成为PDT的主要障碍。在I型光动力治疗化学反应中电荷转移发生在受激发的PS和相邻底物之间，形成反应性的自由基离子损伤生物分子，这种类型的PDT在乏氧条件下可以很好地工作，并解决光动力Ⅱ型治疗过程中乏氧的局限性。

因此，为了在乏氧条件下保持优异的I型光动力治疗效果，开发在乏氧条件下可以产生有效的活性氧的光敏剂是有重要意义的。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的不足，通过将给电子官能团引入到辅助配体上合成在乏氧条件下能够提供有效活性氧的磷光钌配合物，所述化合物在I型光动力治疗方面具有良好的应用前景。

本发明的技术方案为：本发明公开的一类新型磷光钌配合物具体包括Ru1、Ru2和Ru3，结构式分别为：

进一步地，所述新型磷光钌配合物的合成路线如下：

进一步地，所述新型磷光钌配合物的制备方法的具体合成步骤为：

1)化合物2的制备：1mmol的化合物1和1.3mmol的氧化碘在常温下搅拌混合，加入醋酸后加热回流2～6h，得到紫黑色的溶液；冷却至室温，加去离子水沉降，室温静置过夜；真空抽滤得到黄色固体，随后融入氯仿得到暗红色溶液，然后用饱和NaHCO₃和饱和Na₂S₂O₃洗，有机相用无水硫酸钠干燥，最后旋蒸得到深棕色固体化合物2；

2)化合物4的制备：化合物2、乙酸铵，化合物3与冰醋酸于60℃反应过夜，冷却至室温，逐滴加入氨水中和，产物沉出棕色固体，抽滤，水洗，真空干燥得到褐色粉末状的化合物4；