[发明专利]一种有机长余辉类化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种有机长余辉类化合物及其制备方法和应用，属于光动力治疗技术领域。本发明基于氧族元素设计并合成出一类结构全新的有机长余辉类化合物，具有以下优点：1、成像时间长，从传统荧光成像剂的纳秒级成像提高至有机长余辉材料的毫秒级成像；2、将氧族元素引入有机长余辉类化合物中提高了分子的三重激子的产率，促进了活性氧的产生；3、其激发可延伸至可见光，易于在可见光照射下达到较好的治疗效果，且生物毒性低；4、具备良好的生物相容性。本发明通过实验证实上述化合物对革兰氏阳性菌具有显著的抑制活性，因此具有作为有效光动力治疗的光敏剂的潜力。

技术领域

本发明属于光动力治疗技术领域，具体涉及一种有机长余辉类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

细菌威胁着人类的健康及周围环境中的动植物的生存。因此，抗菌剂的应用具有重要的意义。但是，同一种杀菌剂的长期重复使用已经导致病原菌对很多现行杀菌剂产生了很强的耐药性。此外，很多国家已经禁止使用一些对环境、人或生态具有不良影响的杀菌剂。因此，研究和开发高效低毒且环保的新型杀菌方法具有重要的意义。

生物光学成像技术(Bio-imaging)是指利用光学的探测手段结合光学分子对细菌、细胞或者组织甚至生物体进行成像，来获得其中的生物学信息的方法。目前常用的成像剂多为荧光成像剂，其荧光寿命短，在成像过程中易受生物自荧光的干扰。在诊疗过程中，这会导致无法准确对病灶进行定位和观察，进而不能有效的辅助治疗过程的进行。

光动力治疗(Photodynamic Therapy，PDT)是近年来发展起来的一种新的物理化学治疗技术，作为一种有效的细胞治疗方式，已经在临床研究与实践中有了较广泛的应用。其主要过程是：光敏剂在特定波长的光照射下，通过一系列光化学和光生物学反应，在分子氧的参与下，产生单线态氧、自由基或自由基离子等，氧化破坏组织和细胞中的各种生物大分子，使异常增生活跃的细胞发生不可逆的损伤，最终使细胞死亡，达到治疗目的。单线态氧和各种自由基是PDT治疗中使用的光敏剂(PS)产生的主要活性物质，可诱导细菌或细胞死亡。传统的治疗方法安全性不高，对周围正常组织有一定的杀伤力，影响器官完整性和正常生理功能。治疗后不良反应多，复发性极高，还易产生耐药性，不能有效清除病毒。而PDT创伤很小，毒性低微，不会产生耐药性，可重复治疗，消灭隐性病灶，有更好的选择性和适用性有助于促进健康组织的快速愈合，减少长期发病率，提高患者的生活质量。

目前使用的小分子有机光敏剂，如卟啉、亚甲基蓝、BODIPY等为荧光分子，其成像寿命短，在体内易受生物自荧光干扰，对肿瘤组织缺乏精准成像作用，难以达到精确成像的效果，影响成像和治疗的效果。另外，其制备过程复杂，而且对健康组织的选择性较差，容易破坏正常细胞，影响治疗的效果。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种有机长余辉类化合物及其制备方法和应用，本发明公开的有机长余辉类化合物，解决了成像时间短和制备过程复杂的问题，同时具有良好的生物相容性，因此在光动力治疗中具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种有机长余辉类化合物，结构式如下：

其中，R₁、R₂是杂芴类和吩嗪类共轭单元或者氢元素；E是氧、硫、硒或碲。

优选地，所述杂芴类为咔唑，吩嗪类为吩噁嗪、吩噻嗪、吩硒嗪或吩碲嗪。

本发明还公开了上述有机长余辉类化合物的合成方法，包括以下步骤：

1)将4-取代基苯氧族元素酚类化合物和4-取代基卤素苯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，并加入碳酸钠，于60～150℃搅拌反应8～24h，制得4-取代基醚类化合物；