一种基于卟啉的立方体金属-有机笼状配合物及光动力治疗的应用制造技术

一种基于卟啉的立方体金属

【技术实现步骤摘要】
一种基于卟啉的立方体金属
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有机笼状配合物及光动力治疗的应用


[0001]本专利技术涉及一种基于卟啉的立方体金属
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有机笼，其属于金属
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有机配合物、超分子化学、光动力治疗和生物无机化学的
，具体涉及简单高效的卟啉类光敏剂的合成方法和该卟啉光敏剂纳米颗粒在细胞中光动力治疗的应用。

技术介绍

[0002]光动力疗法是近年来得到广泛研究的一类治疗方法，凭借其优秀的抗癌潜力脱颖而出，是新开发之一种具有优异靶向性和几乎无耐药性兼存的新型癌症治疗战略。其中光敏剂为光动力治疗的载体，利用光敏剂对氧气的敏化，可以做到对癌细胞选择杀伤，不具有耐药性，并且有良好的靶向性，是近年来迅猛发展的一类拥有精良治疗效果的抗癌策略并得到了大量研究。通过不同的方法使得光敏剂性能得到改进或被赋予新的功能，从而使光敏剂在光动力治疗的临床应用中得到广泛的使用。现今研究领域已经开发出了多种光敏剂应用于光动力治疗，常见的光敏剂有卟啉类化合物、酞菁类化合物、吲哚菁绿类化合物、BODIPY类化合物、聚集诱导发光效应化合物(AIE效应化合物)等等。基于不同类别光敏剂的优点缺点，大量经过了修饰改良的光敏剂材料得到开发和普及，并在光动力治疗领域中产生了深远的影响。
[0003]卟啉及其衍生物是一种经典的光敏剂，由于其在自然界中广泛存在，原材料容易得到，同时拥有优异的光物理和光化学性质，以上优点使卟啉类化合物得到了广泛研究。卟啉在其核心具有大的π
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共轭芳香结构，在可见光区域具有大的摩尔消光系数的大吸收峰和高ROS产率。但卟啉分子之间的π
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π相互作用会导致高浓度下的聚集和自猝灭，阻碍ROS的产生。为了提高卟啉在光动力治疗中的生物活性，有必要提高卟啉的溶解度并解决自猝灭问题。给卟啉核赋予良好的水溶性通常是通过适当的亲水取代基或核的轴向取代来实现的，以改善聚集自猝灭现象，进一步提高ROS的产生效率并增强光毒性。开发一种可以通过简单的制备过程有效提高卟啉光敏性能的策略仍然是一个具有挑战性的工作。
[0004]光敏剂在金属
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有机笼(MOCs)中用于生物医学应用在过去几年中引起了相当大的关注。与传统的小分子化合物和简单的金属配位化合物相比，MOCs易于通过配体修饰进行功能化，并具有一般金属配合物和配体从未提供的固定的立体特异性构象。与传统共价连接的复合物相比，各种非共价相互作用的存在，如氢键、π
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π堆积、静电相互作用、疏水或亲水效应，赋予了MOCs优异的灵活性和更有效的应用，在分子鉴定、药物递送、成像或抗癌活性和光动力疗法。此外，离散的MOCs是在分子水平上制备的，并且往往以几纳米的尺寸分布。较大的尺寸为MOCs在生物学应用中提供了优势，例如促进肿瘤中增强的渗透和滞留(EPR)效应，以增强药物的吸收和释放，这符合纳米医学技术的最终目标。通过金属
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有机笼的应用和卟啉光敏剂的改进，将卟啉作为构建金属
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有机笼中的构建块，并将其作为构建金属
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有机笼的前体，具有提高光动力疗法疗效的巨大潜力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种基于卟啉的金属
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有机笼的简洁高效的合成路径，并能够将其通过简单的自组装合成为水溶性良好的纳米颗粒。来源于卟啉金属
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有机笼的纳米颗粒能够在水溶液中高效产生活性氧，并能在肿瘤细胞中有效地产生活性氧导致肿瘤细胞的凋亡，从而达到治疗肿瘤目的。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种用于金属
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有机笼的配位自组装的四氨基金属卟啉配体的制备方法，包括如下步骤：
[0008][0009](1)以对硝基苯甲醛、吡咯、丙酸和吡啶为原材料制备中间体1；所述对硝基苯甲醛：吡咯的摩尔比为1:1；
[0010](2)以所示中间体1、氯化亚锡和盐酸为原料制备中间体2；所述中间体1：氯化亚锡的摩尔比为1:15；
[0011](3)以中间体2和金属醋酸盐M(OAc)2在N,N
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二甲基甲酰胺中反应，得到四氨基金属卟啉配体，所述中间体2：金属醋酸盐M(OAc)2的摩尔比为1:13；
[0012]所述金属醋酸盐M(OAc)2为醋酸钴、醋酸镍或醋酸锌。
[0013]所述四氨基金属卟啉配体与金属醋酸盐M(OAc)2、醛类化合物组装得到的M8L6型正方体金属
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有机笼状配合物。
[0014]所述四氨基金属卟啉配体：金属醋酸盐M(OAc)2：醛类化合物的摩尔比为6:8:24。
[0015]所述醛类化合物的结构为：R
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CHO；
[0016]其中，
[0017]将四氨基金属卟啉配体、醛类化合物与金属醋酸盐M(OAc)2溶于有机溶剂中，将溶液充分混合搅拌，通过溶剂挥发结晶、溶剂扩散或加入产物金属
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有机笼的不良溶剂沉淀出金属
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有机笼状配合物。
[0018]所述纳米颗粒中包括以上任一所述的金属
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有机笼状配合物和两亲性分子聚乙二醇单甲醚
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2000
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二十八烷基磷脂酰乙醇胺(MPEG
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2000
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DSPE)。
[0019]以上任一所述的金属
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有机笼状配合物与两亲性分子MPEG
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2000
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DSPE在水和丙酮的混合溶液中自组装得到纳米颗粒。
[0020]所述纳米颗粒应用于水溶液中的活性氧产生能力检测。
[0021]所述纳米颗粒的溶液中加入单线态氧探针1,3
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二苯基异苯并呋喃或超氧阴离子自由基探针二氢罗丹明123进行紫外和荧光检测。
[0022]所述纳米颗粒应用于制备细胞光动力治疗的试剂。
[0023]卟啉配体作为金属
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有机笼的配位自组装有机配体单元；
[0024]所述的金属
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有机笼的制备方法与纳米粒子制备方法，包括如下步骤：
[0025][0026](1)以M
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TAPP、醛、三氟甲磺酸锌在N,N
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二甲基甲酰胺中加热搅拌反应，并加入乙醚沉淀出金属
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有机配合物，得到式III金属
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有机笼结构，所述M
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TAPP：醛：金属醋酸盐M(OAc)2的摩尔比为6:24:8。通过核磁、质谱数据确认结构M8L6。
[0027](2)以金属
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有机笼(式III)、MPEG
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2000
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DSPE在水和丙酮的混合溶液中自组装，得到最终产物金属
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有机笼纳米颗粒，所述金属
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有机笼(式III)：MPEG
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于金属
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有机笼的配位自组装的四氨基金属卟啉配体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以对硝基苯甲醛、吡咯、丙酸和吡啶为原材料制备中间体1；所述对硝基苯甲醛：吡咯的摩尔比为1:1；(2)以所示中间体1、氯化亚锡和盐酸为原料制备中间体2；所述中间体1：氯化亚锡的摩尔比为1:15；(3)以中间体2和金属醋酸盐在N,N
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二甲基甲酰胺中反应，得到四氨基金属卟啉配体，所述中间体2：金属醋酸盐M(OAc)2的摩尔比为1:13；所述金属醋酸盐M(OAc)2为醋酸钴、醋酸镍或醋酸锌。2.根据权利要求1所述的方法制备的四氨基金属卟啉配体配位自组装得到正方体金属
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有机笼状配合物，其特征在于：所述四氨基金属卟啉配体与金属醋酸盐M(OAc)2、醛类化合物组装得到的M8L6型正方体金属
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有机笼状配合物。3.根据权利要求2所述的正方体金属
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有机笼状配合物，其特征在于：所述四氨基金属卟啉配体：金属醋酸盐M(OAc)2：醛类化合物的摩尔比为6:8:24。4.根据权利要求2所述的正方体金属
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有机笼状配合物，其特征在于：所述醛类化合物的结构为：R
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CHO；其中，5.根据权利要求2
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4任一所述的金属
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有机笼状配合物的制备方法，其特征在于：将四氨基金属卟啉...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦扬，段春迎，张义豪，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：