一种酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种酞菁‑羧甲基壳聚糖偶联物及其制备方法与应用，属于药物制备领域。该酞菁‑羧甲基壳聚糖偶联物为单取代氨基类锌酞菁与羧甲基壳聚糖的偶联物，其由于具有酞菁和羧甲基壳聚糖的双功能基，可用于光动力抗菌、光动力抗癌、光动力诊断及光动力消毒；同时，羧甲基壳聚糖具有优良的水溶性和生物相容性，能够有效改善酞菁的两亲性和生物相容性，并降低酞菁的毒性，提高酞菁的临床应用价值。

A coupling compound of phthalocyanine carboxymethyl chitosan and its preparation and Application

The invention discloses a phthalocyanine carboxymethyl chitosan coupling compound and a preparation method and application thereof, belonging to the field of drug preparation. The coupling compound of phthalocyanine \u2011 carboxymethyl chitosan is a coupling compound of monosubstituted amino zinc phthalocyanine and carboxymethyl chitosan. Because of its dual functional groups of phthalocyanine and carboxymethyl chitosan, it can be used for photodynamic antibacterial, photodynamic anticancer, photodynamic diagnosis and photodynamic disinfection. At the same time, carboxymethyl chitosan has excellent water solubility and biocompatibility, which can effectively improve the two kinds of phthalocyanine It can reduce the toxicity of phthalocyanine and improve its clinical application value.

【技术实现步骤摘要】
一种酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物及其制备方法与应用
本专利技术属于药物制备领域，具体涉及一种酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物及其制备方法与应用。
技术介绍
光动力治疗（或称光动力疗法），本质上是光敏剂（或称光敏类药物）的光敏化反应在医学领域的应用。其一般作用过程是，光敏剂先被注入到机体，一段时间后（药物在靶体中相对富集），用特定波长的光照射靶体位置（体腔内目标可借助光纤等导入光源），使富集在靶体中的光敏剂在光照射下被激发，产生了一系列光物理化学反应，并产生能够破坏靶体（例如染菌部位和癌细胞、组织等）的物质，如：活性氧、单线态氧等。光动力治疗的关键在于光敏剂，然而自1995年美国FDA批准的第一个光敏剂Photofrin应用于临床癌症治疗至今，获准在临床上正式使用的光敏剂却很少，主要是由于光敏剂在临床应用中暴露出很多缺陷，如：暗毒性高、水溶性差、组织穿透力差、靶向性不足以及稳定性不足等。因此，开发新型的具有良好临床效应的光敏剂成为亟待解决的问题。酞菁（phthalocyanine），是四苯并四氮杂卟啉的简称，被归属为第二代光敏剂，由于其稳定性高、光物理化学性质优良、具有一定的渗透能力而一直受到高度重视。但是，目前所报道的具有生物活性的酞菁配合物仍存在不足之处，例如：缺乏两亲性、暗毒性高、生物选择性不佳、合成路线复杂等，而限制其临床应用。人们借助各种载药工具，如多聚物、核酸和蛋白质等，试图解决酞菁在临床应用上的缺陷。羧甲基壳聚糖是壳聚糖经改性后的一类两性聚电解质，其分子中具有大量的活性氨基和羧基。相比壳聚糖只溶于酸性水溶液，羧甲基壳聚糖能在很宽的pH范围内溶于水。除了保留壳聚糖本身良好的生物可降解性外，羧甲基壳聚糖由于引入了羧基，降低了铵根离子的电荷密度，降低了细胞毒性，从而具备更好的细胞相容性。同时，由于其水溶性明显提高，使其更有利于进入细胞中，减轻患者对药物的不耐受性，是理想的药物载体。在抗菌方面，羧甲基壳聚糖中存在大量未反应的-NH2，经质子化后转变为-NH3+，能够渗透进入细菌细胞体内，吸附细胞体内带负电荷的分子基团，发生絮凝作用，阻碍细胞正常的生理活动；也可以吸附在细胞膜表面形成一层高分子膜，改变细胞膜的选择渗透性，细胞质壁分离，从而起到抑菌杀菌作用。另外，-COO-和-NH3+两种基团可形成分子内或分子间氢键，使大分子链柔顺性下降，分子链更加舒展。在羧基的取代度不高时，-NH3+的被包埋程度下降，暴露的-NH3+能与微生物充分作用，因此可显示出更强的抗菌活性。然而目前针对性质更加优良的羧甲基壳聚糖作为光敏剂的载药系统的研究却很少。
技术实现思路
本专利技术针对现有酞菁临床应用暴露出的缺点，借助具有优良特性（如水溶性好、可生物降解、无免疫原性、无毒、可修饰性和抗菌性）的羧甲基壳聚糖作为药物载体，提供了一种酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物及其制备方法，所得酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物显示了良好的抗菌性和极高的光动力活性，作为光敏剂应用具有显著优势。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物，该偶联物是酞菁化合物中的氨基与羧甲基壳聚糖上的羧基以酰胺键偶联生成。所述酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物的制备方法是以酞菁化合物和羧甲基壳聚糖为反应原料，二甲亚砜和水为溶剂，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑为缩合试剂，在室温和氮气保护下反应过夜，然后经析出、抽滤和透析进行分离纯化，得到所述酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物；其具体制备步骤如下：1）将1-羟基苯并三唑（HOBt）溶于二甲亚砜中，得HOBt溶液；将1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDCI）溶于水中，得EDCI溶液；将酞菁化合物溶于二甲亚砜中，得酞菁化合物溶液；2）将羧甲基壳聚糖溶于1wt%的盐酸溶液中，然后先后加入制备好的HOBt溶液和EDCI溶液，室温下搅拌1h以活化羧基，再缓慢滴加制备好的酞菁化合物溶液，于室温、氮气保护条件下搅拌反应过夜；3）反应结束后浓缩至干，加水析出后用砂芯漏斗抽滤，再对滤液进行浓缩、透析，得到目标产物。其中，所用羧甲基壳聚糖的分子量为10~300kDa。所用酞菁化合物与羧甲基壳聚糖重复单元数（羧甲基壳聚糖的质量与单个重复单元平均摩尔质量的比值）的摩尔比为1:20~200；所用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑与羧甲基壳聚糖重复单元数的摩尔比均为1:2~20。所述酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物可用于制备光动力药物，其包括光动力抗癌药物、光动力抗菌药物、光动力诊断剂和光动力消毒剂等。所述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。其应用方法为：用水或水和其它物质的混合溶液作为溶剂，溶解酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物，配制成相应药剂（药剂中酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物的浓度不高于其饱和浓度）；制成的药剂中还可加入抗氧化剂、缓冲剂和等渗剂，以保持光敏药剂的化学稳定性和生物相容性；所述混合溶液中其它物质的质量分数不高于10％，所述其它物质为蓖麻油衍生物、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中的一种或几种。本专利技术的有益效果和突出优势在于：（1）本专利技术提供的酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物的制备过程简便、易操作、重现性高。（2）本专利技术所用原料羧甲基壳聚糖来源丰富、价格低廉。（3）本专利技术所制备的酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物能降低酞菁的暗毒性，明显改善氨基酞菁在水相中的聚集行为。（4）本专利技术所制备的酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物不仅保留了单纯氨基酞菁锌的光活性，也保存了羧甲基壳聚糖的优良天然活性，如与菌细胞壁膜上带负电的残基相结合从而改变壁膜的渗透性而发挥抗菌效果。（5）本专利技术所制备的酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物的抗菌效果显著，对白色念珠菌Candidaalbicans的IC90可低至0.72μM，优于单纯氨基酞菁锌的对应值（IC90~5μM）。附图说明图1为氨基酞菁锌在水中的电子吸收光谱（少量DMSO作为助剂）。图2为实施例1偶联物在水中的电子吸收光谱。图3为实施例2偶联物在水中的电子吸收光谱。图4为实施例3偶联物在水中的电子吸收光谱。图5为实施例4偶联物在水中的电子吸收光谱。具体实施方式一种酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物，其是以酞菁化合物和羧甲基壳聚糖为反应原料（酞菁化合物与羧甲基壳聚糖重复单元数的摩尔比为1:20~200），二甲亚砜和水为溶剂，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑为缩合试剂（1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物，其特征在于：该偶联物是酞菁化合物

【技术特征摘要】
1.一种酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物，其特征在于：该偶联物是酞菁化合物中的氨基与羧甲基壳聚糖上的羧基以酰胺键偶联生成。


2.一种如权利要求1所述的酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物的制备方法，其特征在于：以酞菁化合物和羧甲基壳聚糖为反应原料，二甲亚砜和水为溶剂，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑为缩合试剂，在室温和氮气保护下反应过夜，然后经析出、抽滤和透析进行分离纯化，得到所述酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物。


3.根据权利要求2所述的酞菁-羧甲基壳聚糖偶联物的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑东，唐凤翔，高芳，郑碧远，李思聪，叶秋梅，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35