[发明专利]一种无重原子光动力光敏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于光敏剂技术领域，具体涉及一种无重原子光动力光敏剂及其制备方法和应用。为提供一种吸收波长更长的光敏剂，本发明选取在近红外区具有强吸收的硅罗丹明染料作为母体发色团以及电子受体，以吩噁嗪为电子给体，基于SOCT‑ISC机理设计合成了一个无重原子三线态光敏剂“硅罗丹明‑吩噁嗪(SiPPhO)”，该光敏剂具有吸收波长位于近红外区、生物兼容性好、暗毒性低以及单线态氧产生效率高等特点，具有潜在的生物应用价值。

技术领域

本发明属于光敏剂技术领域，具体涉及一种无重原子光动力光敏剂及其制备方法和应用。

背景技术

光动力疗法(Photodynamic therapy，PDT)是近年来发展的一种非破坏性肿瘤治疗方法，具有时空分辨率高、正常组织损伤小、无耐药性、可反复治疗等优势，已在临床得到应用。光动力治疗原理是处于三线激发态的光敏剂将激发能传递给氧气或其他生物分子，导致高活性氧化物(ROS)的产生，治疗效果的关键是选择合适的光敏剂(PS)。理想的光敏剂一般要求兼具好的水溶性、大的摩尔吸光系数以及尽量长的激发波长等。而且，研究表明，线粒体是光动力治疗的重要靶点，线粒体靶向的光敏剂能更加有效地杀死肿瘤细胞。传统的且应用最为广泛的PS大都是基于Br、I的重原子效应设计的，然而这类PS生物毒性较大、三线态寿命短，并不是理想的三线态光敏剂。相比之下，无重原子三线态光敏剂成本低、毒性小、三线态寿命长，日渐受到人们的广泛关注。

近年来，基于¹(n,π*)→³(π,π*)跃迁、激子耦合、单重态裂变、扭曲构象促进系间窜越、自由基促进系间窜越(EISC)、自由基对-系间窜越(RP-ISC)、自旋轨道耦合电子转移-系间窜越(SOCT-ISC)等机理报道了系列光动力光敏剂，其中，基于SOCT-ISC机理构建的三线态光敏剂具有分子结构简单、易于设计合成的优点，结构设计上只需要将电子给体和电子受体以垂直构象连接。然而，基于该机理设计的PS的吸收主要在可见区，波长更长的PS仍需进行设计开发。

发明内容

针对上述问题，本发明选取在近红外区具有强吸收的硅罗丹明染料作为母体发色团以及电子受体，以吩噁嗪为电子给体，基于SOCT-ISC机理设计合成了一个无重原子三线态光敏剂“硅罗丹明-吩噁嗪(SiPPhO)”，并将该光敏剂用于癌细胞的光动力治疗。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种无重原子光动力光敏剂，结构式为：

一种无重原子光动力光敏剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，在氮气保护下，将吩噁嗪(化合物1)、2-溴-5-碘甲苯(化合物2)、叔丁醇钠和碘化亚铜依次加入到1，4-二氧六环中，充分搅拌均匀，随后向上述溶液中加入配位剂1，2-二氨基环己烷，回流反应，反应结束后冷却至室温，并蒸干溶剂，粗产品经柱色谱分离得10-(4-溴-2-甲基苯基)吩噁嗪(化合物3)；

步骤2，在氮气保护下，向步骤1得到的10-(4-溴-2-甲基苯基)吩噁嗪(化合物3)中加入无水THF，将所得溶液冷却后，逐滴加入正丁基锂溶液反应，随后逐滴加入硅吡罗红酮的THF溶液，反应液恢复至室温后继续反应，反应结束后，用水猝灭并用盐酸酸化，继续搅拌，经萃取、干燥以及柱色谱分离得到吩噁嗪-硅罗丹明染料，即所述光敏剂。

进一步，所述步骤1中吩噁嗪、2-溴-5-碘甲苯、叔丁醇钠和碘化亚铜的摩尔比为1：1.1：2：0.02。

进一步，所述步骤1中回流反应的温度为130℃，时间为18h，柱色谱分离展开剂CH₂Cl₂：正己烷的体积比为1：4。

进一步，所述步骤2中10-(4-溴-2-甲基苯基)吩噁嗪、正丁基锂和硅吡罗红酮的摩尔比为3：3：1。