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一种轴向端羟基取代硅酞菁及其自组装体

摘要

本发明公开了一种轴向端羟基取代硅酞菁及其自组装体,以及它们的制备方法和应用,属于光动力药物或光敏剂制备领域。本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁及其自组装体可作为光敏剂用于光动力治疗、光动力诊断或光动力消毒,具有高的光动力活性。

著录项

  • 公开/公告号CN103864833A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-06-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 福州大学;

    申请/专利号CN201410108985.X

  • 发明设计人 黄剑东;杨小清;郑碧远;李中井;

    申请日2014-03-24

  • 分类号C07F7/10;A61K41/00;A61K49/00;A61P35/00;A61P35/02;A61P31/04;A61P31/12;A61P9/10;A61P1/02;A61P27/02;A61P17/00;

  • 代理机构福州元创专利商标代理有限公司;

  • 代理人蔡学俊

  • 地址 350108 福建省福州市闽侯县上街镇大学城学园路2号福州大学新区

  • 入库时间 2024-02-19 23:36:50

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-09-07

    授权

    授权

  • 2014-07-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):C07F7/10 申请日:20140324

    实质审查的生效

  • 2014-06-18

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于光动力药物或光敏剂制备领域,具体涉及一种轴向端羟基取代硅酞菁及其自组装体,以及它们的制备方法和应用。

背景技术

酞菁化合物是一类重要的功能材料,通过不同的结构修饰可以发展为不同用途的功能材料。在酞菁环上引入合适取代基和中心离子,便有可能开发为氧化催化剂、脱硫催化剂、非线性光学材料、光敏药物、液晶材料、光记录材料或光导材料,但是如何调控取代基和中心离子来获得目标功能化合物,却是需要创造性的工作。

酞菁化合物作为光敏剂在光动力治疗(Photodynamic Therapy)中的应用前景引人瞩目。所谓的光动力治疗(或称光动力疗法),实质上,是光敏剂(或称光敏药物)的光敏化反应在医学领域的应用。其作用过程是,先将光敏剂注入机体,过一段时间后(这段等待时间是让药物在靶体中相对富集),用特定波长的光照射靶体(对体腔内的目标可借助光纤等介入技术导入光源),富集在靶体中的光敏剂在光激发下,启发了一系列光物理光化学反应,产生活性氧,进而破坏靶体(例如癌细胞和癌组织)。

在一些发达国家,光动力治疗已成为治疗癌症的第四种常规方法。与传统的疗法,如外科手术、化疗、放射治疗相比,光动力学治疗最大的优点是可对癌组织进行选择性破坏而不必施行外科手术,且副作用小,因而备受瞩目。

同时,近年来的研究还表明,光动力疗法还可有效地治疗细菌感染、口腔疾病、黄斑变性眼病、动脉硬化、创伤感染以及皮肤病等非癌症疾病。光敏剂还可以用于光动力消毒,最主要的是用于水体、血液和血液衍生物的灭菌消毒。同时,利用光敏剂的荧光性质进行光动力诊断,也是光敏药物的一个重要用途。

光动力治疗的关键在于光敏剂,光动力疗效取决于光敏剂的优劣。基于光动力治疗在治疗肿瘤和其它疾病方面的潜力,科学界普遍认为,光动力治疗将成为21世纪的重要医疗方法,那么,作为光动力治疗核心的光敏剂将成为一个重要而诱人的高新技术产业。

至今,获准在临床上正式使用的光敏剂主要为血卟啉衍生物。在美国、加拿大、德国、日本等国,使用的是Photofrin(美国FDA于1995年正式批准Photofrin用于临床治疗癌症),它是从母牛血液中提取的并进行化学改性的血卟啉低聚物的混合物。血卟啉衍生物显示了一定的疗效,但也暴露了严重缺点:最大吸收波长(380-420nm)不在对人体组织透过率较佳的红光区(650-800nm),皮肤光毒性大,是混合物、组成不稳定等,因而临床应用受到限制,所以开发新一代光动力药物(光敏剂)是国际上的研究热点。

由于具有最大吸收波长位于易透过人体组织的红光区域和光敏化能力强等特点,酞菁化合物作为光敏剂的应用已引起重视。在各种酞菁化合物中,由于以下原因硅酞菁作为新型光敏剂的应用受到高度重视:(1)硅酞菁可以在轴向引入二个取代基,从而能更有效地阻止酞菁环聚集,保证酞菁光敏化能力的发挥;(2)硅的生物相容性较高、无暗毒性。美国Case Western Reserve 大学研制的轴向取代酞菁硅(Pc4)显示了较高光动力活性,已进入临床试验。但是,Pc4的合成路线复杂,制备成本高,稳定性差。因此,迫切需要筛选新的光敏活性高、制备简便、成本低的轴向修饰硅酞菁光敏剂。另外,目前临床试验的光敏剂(包括酞菁类光敏剂)还缺乏对肿瘤组织和癌细胞的选择性,也是当前需要重点克服的问题。

专利ZL200410013289.7和ZL200610200598.4介绍了一系列轴向取代硅酞菁化合物、它的制备及其在光动力治疗中的应用(该发明与本申请为同一发明人)。但是,由于光敏剂和光动力治疗潜在的巨大经济社会价值、极大的应用范围以及治疗病灶的细化,制备出更多具有光敏活性的轴向取代硅酞菁化合物作为候选药物是十分必要的。

由于具有EPR效应,纳米抗癌药物具有对肿瘤组织的相对选择性,但是,酞菁的纳米自组装体在光动力治疗中应用潜力还未被发掘。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴向端羟基取代硅酞菁及其自组装体,以及它们的制备方法和应用,属于光动力药物或光敏剂制备领域。本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁及其自组装体可作为光敏剂用于光动力治疗、光动力诊断或光动力消毒,具有高的光动力活性。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种轴向端羟基取代硅酞菁的结构式如下所示:

、、、或。  

所述的轴向端羟基取代硅酞菁为轴向对称二取代及不对称取代的硅酞菁,轴向取代基通过氧原子与硅相连;硅酞菁或称酞菁硅,是中心离子为硅的酞菁化合物。酞菁,英文名称phthalocyanine,是四苯并四氮杂卟啉的简称。所述的轴向端羟基取代的硅酞菁的结构特点是:取代基的端基是羟基。

制备方法包括以下步骤:

(1)以二氯硅酞菁和三乙二醇、四乙二醇、PEG400、PEG600中的一种为反应物,两者的投料摩尔比为1:1~20,以甲苯、二甲苯或二氧六环为溶剂,在氮气的保护下,100~130℃下反应1~20小时,通过柱层析分离去除过量的原料和杂质,得到轴向聚乙二醇修饰硅酞菁。

(2)以二氯硅酞菁和对羟基苯丙酸为反应物,两者的投料摩尔比为1:1~20,以甲苯、二甲苯或二氧六环为溶剂,在氮气的保护下,100~130℃下反应1~20小时,通过柱层析分离去除过量的原料和杂质,得到轴向3-(4-羟基苯基)乙基羰氧基和4-(2-羧基乙基)苯氧基不对称修饰硅酞菁。

轴向端羟基取代硅酞菁溶解到纯水后,自组装所形成的纳米颗粒,粒度在100-500nm。

所述的轴向端羟基取代硅酞菁及其自组装体可应用于制备光动力药物或光敏剂。所述光敏剂,在生物医药领域可称为光敏药剂,或称光敏药物制剂,又称为光动力药剂。所制备的光动力药物或光敏剂可用于光动力治疗、光动力诊断或光动力消毒。所述的光动力治疗可以是恶性肿瘤的光动力治疗,或是良性肿瘤的光动力治疗,或是白血病的骨髓体外光动力净化治疗,或是非癌症疾病的光动力治疗。所述的非癌症疾病,可以是细菌感染,或是口腔疾病,或是黄斑变性眼病,或是动脉硬化,或是创伤感染,或是皮肤病,或是病毒感染。所述的光动力消毒可以是血液或血液衍生物的光动力灭菌净化,或是水的光动力灭菌消毒,或是医用或生活用器的光动力消毒。

本发明的有益效果和突出优势在于:

(1)本发明所提供的轴向端羟基取代硅酞菁具有极高的光动力抗癌活性,其活性显著高于对应的端烷基取代的硅酞菁,具有出人意料、显著更高的实际应用效果。

(2)由于端羟基形成分子内氢键能力较强,本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁容易在水中形成纳米自组装体,且所形成的纳米自组装体具有高的光动力抗癌活性。

(3)本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁可作为中间体,利用端羟基的活性,通过成酯反应,连接含有羧基的生物靶向分子,如叶酸、低密度脂蛋白、抗体等,进而构成具有高靶向性的硅酞菁基光敏剂。

(4)本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁中,有的化合物还同时具有端羧基。由于端羟基和端羧基均为活性反应功能团,因此,可以这种化合物为基础,合成具有两种靶向基团的硅酞菁基光敏剂。

(5)本发明提供的硅酞菁结构明确、不存在位置异构体。本发明对酞菁母体结构的化学修饰,是通过在酞菁环的轴向而不是在酞菁环的周边引入取代基团来实现,因而目标化合物结构明确、不存在异构体。如果在酞菁环的周边引入取代基,由于酞菁环的周边存在16个可能的取代位置,则可能产生多个异构体,导致产物含有异构体或分离成本增大。

(6)本发明选择硅作为酞菁化合物的中心离子,硅的生物安全性和生物相容性要佳于其它常见的离子(锌、铝、镁和镓),并且硅酞菁产生活性氧的量子产率高。

(7)本发明提供的硅酞菁具有较高的光稳定性,其光稳定性高于其他类似光敏剂,例如美国的Pc4。

具体实施方式

本发明轴向端羟基取代硅酞菁的制备方法是:(1)以二氯硅酞菁和三乙二醇、四乙二醇、PEG400或PEG600为反应物,两者的投料摩尔比为1:1~20, 以甲苯、二甲苯或二氧六环为溶剂,在氮气的保护下,100~130℃下反应1~20小时,通过溶剂法和柱层析分离去除过量的原料和杂质,得到的轴向聚乙二醇修饰硅酞菁。(2)以二氯硅酞菁和对羟基苯丙酸为反应物,两者的投料摩尔比为1:1~20, 以甲苯、二甲苯或二氧六环为溶剂,在氮气的保护下,100~130℃下反应1~20小时,通过溶剂法和柱层析分离去除过量的原料和杂质,得到轴向3-(4-羟基苯基)乙基羰氧基和4-(2-羧基乙基)苯氧基不对称修饰硅酞菁。

本发明轴向端羟基取代硅酞菁的自组装体的制备方法是:将轴向端羟基取代硅酞菁溶于纯水中,配制成1-20×10-6 mol/L的浓度,静置5-10min,可获得粒度为100-500nm自组装体。

本发明提供的轴向端羟基取代的硅酞菁可用于制备光动力药物或光敏(药)剂,应用于光动力治疗或光动力诊断中,本发明所述的光动力治疗可以是恶性肿瘤的光动力治疗,或是良性肿瘤的光动力治疗,或是白血病的骨髓体外光动力净化治疗,或是非癌症疾病的光动力治疗。本发明所述的非癌症疾病,可以是细菌感染,或是口腔疾病,或是黄斑变性眼病,或是动脉硬化,或是创伤感染,或是皮肤病,或是病毒感染。

本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁可用于制备光敏(药)剂,用于光动力消毒,所述的光动力消毒可以是血液或血液衍生物的光动力灭菌净化,或是水的光动力灭菌消毒,或是医用或生活用器的光动力消毒。

本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁在光动力治疗、光动力诊断和光动力消毒中的应用,需配套适宜的光源,所述的适宜的光源可以由普通光源连接合适的滤光片来提供或由特定波长的激光来提供,光源的波长范围为600~800nm,优选670-690nm。

利用本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁制备光动力药物(或光敏剂)的基本方法是:使用水和其它物质的混和溶液(其它物质的含量不高于10%(wt%))作为溶剂,溶解本发明所述酞菁硅,配制成含一定浓度的光敏药剂,酞菁硅的浓度不高于其饱和浓度。所述的其它物质可以是以下一种或几种的混和:蓖麻油衍生物(Cremophor EL)、二甲亚砜、乙醇、甘油、N,N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇300-3000,环糊精、葡萄糖、吐温、聚乙二醇单硬脂酸酯。在制成的溶液中可加入抗氧化剂、缓冲剂和等渗剂作为添加剂以保持光敏药剂的化学稳定性和生物相容性。

利用本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁的自组装体制备光动力药物(或光敏剂)的基本方法是:直接用纯水溶解轴向端羟基取代硅酞菁,配制成1-20×10-6 mol/L的浓度,静置5-10min,可获得粒度为100-500nm自组装体。

以下采用非限制性实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

二(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)硅酞菁的合成

在氮气保护下,将二氯硅酞菁(100 mg, 0.164 mmol)、三乙二醇(1.640~3.280 mmol,优选 2.460 mmol)和NaH(0.01~0.02 mmol,优选 0.016 mmol)加入到甲苯7~15 ml(优选10 ml)中,回流12~24小时(优选14小时)。真空旋转蒸发去除溶剂,水洗,得蓝色粗产物。粗产物通过硅胶柱纯化,使用乙酸乙酯:三氯甲烷(5:1)为洗脱剂,收集第二组分,浓缩干燥后得蓝色产物,产率32.91%。产物在DMF 中的最大吸收峰位于 673 nm处,在1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液中的最大吸收波长位于676 nm处。

产物的结构如下式所示,表征数据如下:

MS(ESI): M/Z 838.4 (100%, M+).

1H NMR(CDCl3, 400MHz, ppm): δ 9.68-9.65 (m, 8H, Pc-Hα), δ 8.36-8.34 (m, 8H, Pc-Hβ), δ 3.33-3.31 (t, 4H, J=4Hz, CH2-6), δ 2.96-2.94 (t, 4H, J=4Hz, CH2-5), δ 2.43-2.41 (t, 4H, J=4Hz, CH2-4), δ 1.53-1.51 (t, 4H, J=4Hz, CH2-3), δ 0.50-0.47 (t, 4H, J=4Hz, CH2-2), δ -1.88--1.91 (t, 4H, J=4Hz, CH2-1). 

实施例2

二(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)硅酞菁的合成

在氮气保护下,将二氯硅酞菁(100 mg, 0.164 mmol)、三乙二醇单甲醚(1.640~3.280 mmol,优选 2.460 mmol)和NaH(0.01~0.02 mmol,优选 0.016 mmol)加入到甲苯7~15 ml(优选10 ml)中,回流12~24小时(优选12小时)。真空旋转蒸发去除溶剂,水洗,得蓝色粗产物。粗产物通过硅胶柱纯化,使用乙酸乙酯溶剂为洗脱剂,收集第二组分浓缩干燥后得蓝色产物,产率32.91%。产物在DMF 中的最大吸收峰位于 674 nm处,在1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液中的最大吸收波长位于677 nm处。

产物的结构如下式所示,表征数据如下: 

1H NMR (CDCl3,400MHz,ppm):δ9.65-9.58(m,8H,Pc-Hα),δ 8.41-8.35(m,8H,Pc-Hβ),δ 3.13 (s, 6H, CH2-7), δ 3.12-3.08 (t, 4H, J=8Hz, CH2-6), δ 2.96-2.92 (t, 4H, J=8Hz, CH2-5), δ 2.47-2.43 (t, 4H, J=8Hz, CH2-4), δ 1.70-1.66 (t, 4H, J=8Hz, CH2-3), δ 0.42-0.38 (t, 4H, J=8Hz, CH2-2), δ -1.89--1.93 (t, 4H, J=8Hz, CH2-1).

实施例3

二(2-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)硅酞菁的合成

在氮气保护下,将二氯硅酞菁(100 mg, 0.164 mmol)、四乙二醇(1.640~3.280 mmol,优选 2.460 mmol)和NaH(0.01~0.02 mmol,优选 0.016 mmol)加入到甲苯7~15 ml(优选10 ml)中,回流12~24小时(优选16小时)。真空旋转蒸发去除溶剂,水洗,得蓝色粗产物。粗产物通过硅胶柱纯化,使用乙酸乙酯:三乙胺(10:1)为洗脱剂洗去淡蓝色组份,再用四氢呋喃做洗脱剂收集第二组分,浓缩干燥后得蓝色产物,产率38.85%。产物在DMF 中的最大吸收峰位于 673 nm处,在1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液中的最大吸收波长位于676 nm处。

产物的结构如下式所示,表征数据如下: 

MS(ESI): M/Z 926.4 (100%, M+).

1H NMR(CDCl3,400MHz,ppm): δ 9.68-9.64 (m, 8H, Pc-Hα), δ 8.39-8.34 (m, 8H, Pc-Hβ), δ 3.45-3.42 (m, 4H, CH2-8), δ 3.31-3.29 (t, 4H, J=4Hz, CH2-7), δ 3.23-3.20 (m, 4H, CH2-6), δ 2.96-2.93 (m, 4H, CH2-5), δ 2.48-2.46 (m, 4H, CH2-4), δ 2.28-2.25 (t, 2H, J=4Hz, OH-9), δ 1.69-1.67 (m, 4H, CH2-3), δ 0.45-0.43 (t, 4H,J=4Hz, CH2-2), δ -1.87--1. 90 (t, 4H, J=4Hz, CH2-1). 

实施例4

二(2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)硅酞菁的合成

    在氮气保护下,将二氯硅酞菁(100 mg, 0.164 mmol)、四乙二醇单甲醚(1.640~3.280 mmol,优选 2.460 mmol)和NaH(0.01~0.02 mmol,优选 0.016 mmol)加入到甲苯7~15 ml(优选10 ml)中,回流12~24小时(优选18小时)。真空旋转蒸发去除溶剂,水洗,得蓝色粗产物。粗产物通过硅胶柱纯化,使用乙酸乙酯为洗脱剂收集第二组分,浓缩干燥后得蓝色产物,产率29.90%。产物在DMF 中的最大吸收峰位于 674 nm处,在1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液中的最大吸收波长位于677 nm处。

MS(ESI): M/Z 977.5 (100%, M+Na+).

1H NMR (CDCl3, 300MHz, ppm): δ 9.67-9.65 (m, 8H, Pc-Hα), δ 8.49-8.46 (m, 8H, Pc-Hβ), δ 6.43 (s, 6H, CH3-9), δ 3.09-2.98 (m, 8H, CH2-7,8), δ 2.83-2.80 (q, 4H, CH2-6), δ 2.32-2.28 (t, 4H, J=6Hz, CH2-5), δ 1.59-1.56 (t, 4H, J=6Hz, CH2-4), δ 1.23-1.19 (t, 4H, J=6Hz, CH2-3), δ 0.33-0.29 (t, 4H, J=6Hz, CH2-2), δ -2.02--2.05 (t, 4H, J=6Hz, CH2-1).

实施例5

二(聚乙氧基(PEG400))硅酞菁: 

在氮气保护下,将二氯硅酞菁(100 mg, 0.164 mmol)、PEG400(1.640~3.280 mmol,优选 1.640 mmol)和NaH(0.01~0.02 mmol,优选 0.016 mmol)加入到甲苯7~15 ml(优选10 ml)中,回流12~24小时(优选18小时)。真空旋转蒸发去除溶剂,水洗,得蓝色粗产物。粗产物通过硅胶柱纯化,使用三氯甲烷:乙醇(10:1)为洗脱剂收集第二组分,浓缩干燥后得蓝色产物,产率14.00%。产物在DMF 中的最大吸收峰位于 672 nm处,在1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液中的最大吸收波长位于677 nm处。

产物的结构表征数据如下:

MS(ESI): M/Z 1389.7 (100%, M+Na+).

1HNMR(CDCl3, 300Hz, ppm): δ 9.63-9.39 (m, 8H, Pc-Hα), δ 8.35-8.33 (m, 8H, Pc-Hβ), δ 3.66--1.92(m, 74H, H-PEG400).

实施例6

    二(聚乙氧基(PEG600))硅酞菁: 

在氮气保护下,将二氯硅酞菁(100 mg, 0.164 mmol)、PEG600(1.640~3.280 mmol,优选 1.640 mmol)和NaH(0.01~0.02 mmol,优选 0.016 mmol)加入到甲苯7~15 ml(优选10 ml)中,回流12~24小时(优选18小时)。真空旋转蒸发去除溶剂,水洗,得蓝色粗产物。粗产物通过硅胶柱纯化,使用三氯甲烷:乙醇(10:1)为洗脱剂收集第二组分,浓缩干燥后得蓝色产物,产率14.00%。产物在DMF 中的最大吸收峰位于 672 nm处,在1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液中的最大吸收波长位于677 nm处。

产物的结构表征数据如下:

元素分析(C84H122N8O30Si):计算值:C,57.52%; H,7.13%; N, 6.39%; 实测值:C (56.31%),H (6.95%),N (7.85%)。

    1HNMR(CDCl3, 300Hz, ppm): δ 9.64-9.48 (m, 8H, Pc-Hα), δ 8.33 (m, 8H, Pc-Hβ), δ3.65--2.06 (m, 106H, H-PEG600).

实施例7

[3-(4-羟基苯基)乙基羰氧基][4-(2-羧基乙基)苯氧基]硅酞菁的合成

在氮气保护下,将二氯硅酞菁(100 mg, 0.164 mmol)、对羟基苯丙酸(1.640~3.280 mmol,优选 4.920 mmol)和NaH(0.01~0.02 mmol,优选 0.016 mmol)加入到甲苯7~15 ml(优选10 ml)中,回流12~24小时(优选12小时)。真空旋转蒸发去除溶剂,水洗,得蓝色粗产物。粗产物用四氢呋喃溶解,过滤除去不容物,再通过硅胶柱纯化,使用乙酸乙酯:四氢呋喃(1:1)为洗脱剂收集第二组分,浓缩干燥后得蓝色产物,产率35.00%。产物在DMF 中的最大吸收峰位于683 nm处,在1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液中的最大吸收波长位于690 nm处。

产物的结构表征数据如下:

HR-MS (-ESI) calcd for C50H34N8O6Si [M-1]- 869.2298, found 869.2280.

1H NMR(DMSO-d6, 400Hz, ppm): δ 9.72-9.68 (m, 8H, Pc-Hα), δ 8.57-8.53 (m, 8H, Pc-Hβ), δ 5.98-5.96 (d, 2H, J=8Hz, Ph-H-4), δ 5.46-5.44 (d, 2H, J=8Hz, Ph-H-6), δ 5.14-5.12 (d, 2H, J=8Hz, Ph-H-3), δ 2.26-2.24 (d, 2H, J=8Hz, Ph-H-5), δ 1.88-1.84 (t, 2H, J=8Hz, CH2-8), δ 1.66-1.62 (t, 2H, J=8Hz, CH2-7), δ 0.18-0.15 (t, 2H, J=8Hz, CH2-2), δ -0.49--0.52 (t, 2H, J=8Hz, CH2-1).

实施例8

二[4-(2-羧基乙基)苯氧基]硅酞菁的合成

在氮气保护下,将二氯硅酞菁(100 mg, 0.164 mmol)、对羟基苯丙酸(1.640~3.280 mmol,优选 4.920 mmol)和NaH(0.01~0.03 mmol,优选 0.03 mmol)加入到甲苯7~15 ml(优选10 ml)中,回流12~24小时(优选12小时)。真空旋转蒸发去除溶剂,水洗,得蓝色粗产物。粗产物用DMF溶解,通过硅胶柱纯化,以四氢呋喃(1:1)为洗脱剂洗去第一第二组份,再以DMF为洗脱剂收集目标产物,浓缩干燥后得蓝色产物,产率40.00%。产物在DMF 中的最大吸收峰位于683 nm处,在1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液中的最大吸收波长位于690 nm处。

产物的结构表征数据如下:

MS(ESI): M/Z 870.3 (M-).

1H NMR(DMSO-d6, 300 Hz, ppm): δ 11.90 (s, 2H, COOH-5), δ 9.66-9.64 (m, 8H, Pc-Hα), δ 8.52-8.49 (m, 8H, Pc-Hβ), δ 5.42-5.39 (d, 2H, J=9Hz, Ph-H-2), δ 2.20-2.17 (d, 2H, J=9Hz, Ph-H-1), δ 1.84-1.79 (t, 2H, J=9Hz, CH2-4)δ 1.62-1.57 (t, 2H, J=9Hz, CH2-3).

实施例 9

利用本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁制备光动力药物(或光敏剂)的基本方法是:使用水和其它物质的混和溶液(其它物质的含量不高于10%(wt%))作为溶剂,溶解本发明所述酞菁硅,配制成含一定浓度的光敏药剂,酞菁硅的浓度不高于其饱和浓度。所述的其它物质可以是以下一种或几种的混和:蓖麻油衍生物(Cremophor EL)、二甲亚砜、乙醇、甘油、N,N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇300-3000,环糊精、葡萄糖、吐温、聚乙二醇单硬脂酸酯。在制成的溶液中可加入抗氧化剂、缓冲剂和等渗剂作为添加剂以保持光敏药剂的化学稳定性和生物相容性。

实施例 10

利用本发明提供的轴向端羟基取代硅酞菁的自组装体制备光动力药物(或光敏剂)的基本方法是:直接用纯水溶解轴向端羟基取代硅酞菁,配制成1-20×10-6 mol/L的浓度,静置5-10min,可获得粒度为100-500nm自组装体(通过粒度分布仪测定)。

实施例 11

本发明所制备的光动力药物、光敏(药)剂,在光动力治疗,或光动力诊断,或光动力消毒中的使用方法与已有技术中运用非本发明所述的酞菁或卟啉化合物制备的光敏药剂或光敏剂的使用方法相同,但需配套适宜的光源,所述的适宜的光源可以由普通光源连接合适的滤光片来提供或由特定波长的激光来提供,光源的波长范围为300-800nm,优选670-690nm。

实施例12

将本发明所述的轴向端羟基取代硅酞菁溶于1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液中,制成0.08mM的光敏药剂。测试它们对人肝癌细胞HepG2的光动力抑制活性。

将0.08mM的光敏药剂稀释到细胞培养液中,制成含不同浓度光敏剂的细胞培养液。将测试细胞分别在含有不同浓度光敏剂的培养液中培养2小时,尔后弃培养液,用PBS清洗细胞后,加入新的培养液(不含光敏剂)。光照实验组,对细胞进行红光照射(所用激发光光源为波长大于610nm的红光,照射30分钟,照射光的功率为15mw×cm-2);不照光组,将细胞置于暗处20分钟。光照或不光照后,细胞的存活率采用MTT法考察。具体实验步骤参见《Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters》, 2006, 16,2450-2453。

上述波长大于610nm的红光是通过500W的卤素灯连接隔热水槽加大于610nm的滤光片来提供的。

结果表明,若不进行光照,本发明的轴向端羟基取代酞菁硅对癌细胞没有杀伤和生长抑制作用,表明它们没有暗毒性。但是,在红光照射下,可杀伤癌细胞,通过测定浓度和细胞存活率的量效关系,发现本发明所述的轴向端羟基取代酞菁硅在红光照射下的半致死浓度(IC50,即杀死50%癌细胞所需的药物浓度)分别为:

3.4 nM (轴向三乙二醇取代硅酞菁,即实施例1所述化合物);

5.5nM (轴向四乙二醇取代硅酞菁, 即实施例3所述化合物);

120 nM (轴向PEG400取代硅酞菁,即实施例5所述化合物);

139 nM (轴向PEG600取代硅酞菁, 即实施例6所述化合物);

30nM ([3-(4-羟基苯基)乙基羰氧基][4-(2-羧基乙基)苯氧基]硅酞菁, 即实施例7所述化合物);

可见,轴向端羟基取代酞菁硅均具有显著的光动力活性,部分化合物甚至低至3-6nM(即3-6×10-8 mol/L)。极低的IC50值,说明本发明所提供的酞菁硅具有极高的光动力活性。

将上述1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)水溶液换成1%蓖麻油衍生物(Cremophor EL,wt%)磷酸盐缓冲溶液(PBS),也可得到同样的实验结果。

实施例13

按照实施例12所述的方法,测定了部分对照硅酞菁对人肝癌细胞HepG2的光动力抑制活性。结果表明,在红光照射下的半致死浓度(IC50)分别为:

8.0 nM (轴向三乙二醇单甲醚取代硅酞菁,即实施例2所述化合物);

64 nM (轴向四乙二醇单甲醚取代硅酞菁, 即实施例4所述化合物);

320 nM(二[4-(2-羧基乙基)苯氧基]硅酞菁,即实施例6所述化合物)。

可见,轴向三乙二醇取代硅酞菁的光动力抗癌活性是轴向三乙二醇单甲醚取代硅酞菁的2.3倍,轴向四乙二醇取代硅酞菁的光动力抗癌活性是轴向四乙二醇单甲醚取代硅酞菁的11.6倍,说明本发明所提供的轴向端羟基取代硅酞菁具有极高的光动力抗癌活性,其活性显著高于对应的端烷基取代的硅酞菁,具有出人意料、显著更高的实际应用效果。

另外,[3-(4-羟基苯基)乙基羰氧基][4-(2-羧基乙基)苯氧基]硅酞菁的光动力抗癌活性是二[4-(2-羧基乙基)苯氧基]硅酞菁的10倍,也说明发明所提供的轴向端羟基取代硅酞菁具有高的光动力抗癌活性。

实施例14

按照实施例10所述的方法,制备轴向端羟基取代硅酞菁纳米自组体,并按照实施例12所述的方法,测定纳米自组体对人乳腺癌细胞MCF-7(RGD阴性)的光动力抑制活性。结果表明,在红光照射下的半致死浓度(IC50)分别为:

3.6 nM (轴向三乙二醇取代硅酞菁的纳米自组装体,即实施例1所述化合物的自组装体);

8.5 nM (轴向四乙二醇取代硅酞菁的纳米自组装体,即实施例3所述化合物的自组装体);

89 nM (轴向PEG400取代硅酞菁纳米自组装体,即实施例5所述化合物);

103 nM(轴向PEG600取代硅酞菁纳米自组装体, 即实施例6所述化合物)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

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