[發(fā)明專利]一種寡聚苯乙炔化合物及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410355442.8
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104151174A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周志軍;王靜;魏洪源;蹇源;王關(guān)全
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所
• 主分類號: C07C213/08
• 分類號: C07C213/08;C07C217/20;A61K41/00;A61P31/04
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于寡聚苯乙炔類化合物制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種寡聚苯乙炔化合物及其其制備方法以及它們在光誘導(dǎo)抗菌過程中作為光敏劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

寡聚苯乙炔（OPE）是一類苯基和乙炔基交替構(gòu)成的，具有大π共軛電子結(jié)構(gòu)化合物。該類化合物具有很獨(dú)特的光化學(xué)、光物理、生物物理及生物化學(xué)性質(zhì)，?合成方法簡便。

Whitten研究組2009年合成了2個(gè)非對稱的OPE和2個(gè)對稱結(jié)構(gòu)的OPE（Tang,?Zhou,?et?al.,?J.?Photochem.?Photobiol.?A:?Chemistry,?2009,207,?4-6.），并詳細(xì)研究了其超分子自組裝性質(zhì)。他們發(fā)現(xiàn)，帶正電的OPE分子在羧甲基纖維素鈉（CMC）和羧甲基淀粉鈉（CMA）的作用下較容易發(fā)生超分子自組裝，并使得氣吸收光譜和發(fā)射光譜產(chǎn)生明顯的紅移，同時(shí)，放射光譜的強(qiáng)度大大增強(qiáng)；圓二色譜研究發(fā)現(xiàn)，OPE分子能誘導(dǎo)CMA產(chǎn)生雙螺旋結(jié)構(gòu)；然而，帶負(fù)電的OPE卻不能與CMA或CMC產(chǎn)生超分子自組裝，相應(yīng)的也沒有明顯的光譜變化。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，帶正電的OPE分子與其他的負(fù)電高分子材料也能產(chǎn)生相似的作用（Tang,?Zhou,?et?al.,?Langmuir,?2009,?25?(1),?21-25;?Tang,?Zhou,?et?al.,?Langmuir,?2011,?27,?4945-4955.），比如，在OPE的水溶液中加入不同長度的DNA，也能發(fā)現(xiàn)明顯的光譜變化（Tang,?Achyuthan,?et?al.,?Langmuir,?2010,?26(9),?6832-6837）。

利用帶正電的OPE分子可以與DNA可以相互作用從而產(chǎn)生明顯光譜變化，Whitten課題組嘗試了OPE作為生物傳感器的應(yīng)用潛力（Tang,?Achyuthan,?et?al.,?Langmuir,?2010,?26(9),?6832-6837）。通過合成完全匹配和DNA和部分錯(cuò)配的DNA，他們發(fā)現(xiàn)，OPE與上述DNA相互作用后產(chǎn)生明顯不同的光譜特征。光譜的變化還與DNA的錯(cuò)配位置，錯(cuò)配的堿基對數(shù)量等有直接關(guān)系。因此，通過分析OPE與DNA相互作用后光譜的變化，得到DNA堿基相互匹配的正確度。該方法對于研究DNA的突變（如輻射條件下發(fā)生的DNA斷裂，DNA錯(cuò)配，甲基化等）具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

光物理研究表明，?OPE分子在光照條件下，可以激發(fā)基態(tài)氧氣產(chǎn)生單線態(tài)氧，因此具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒性。這也是光動力治療的基礎(chǔ)。通過對不同的細(xì)菌的毒性實(shí)驗(yàn)可以看出，非光照條件下OPE的細(xì)菌毒性（無論是革蘭氏陽性菌或革蘭氏陰性菌）很?。╓ang,?Zhou,?et?al.,?Polymers,?2011,?3,?1199-1214.），然而，光照條件下，OPE的細(xì)菌毒性迅速增加（Tang,?Corbitt,?et?al.,?Langmuir,?2011,?27(8),?4956-4962.）。研究發(fā)現(xiàn)，重復(fù)單元越多，OPE的細(xì)菌毒性越強(qiáng)，且OPE對革蘭氏陽性菌具有更強(qiáng)的毒性；光源的波長對OPE的細(xì)菌毒性也有明顯的影響，可見光照（波長>?400?nm）OPE產(chǎn)生的細(xì)菌毒性要遠(yuǎn)小于紫外光照（UV?365?nm）。通過光譜分析可以發(fā)現(xiàn)，OPE的最大吸收峰（2個(gè)）在360納米和420納米附近，更加接近紫外區(qū)，因此，紫外光更容易激發(fā)OPE。因此，紫外光照下其三線態(tài)產(chǎn)率將更高，從而通過能量轉(zhuǎn)移激發(fā)基態(tài)氧氣（三線態(tài)）產(chǎn)生氧化性較強(qiáng)的單線態(tài)氧。OPE的細(xì)菌毒性不僅與苯乙炔的重復(fù)單元多少有關(guān)，也與支鏈有非常密切的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，不帶支鏈且苯基上直接連接銨鹽的EO-OPE具有更強(qiáng)的細(xì)胞毒性，甚至，非光照條件下也具有一定程度的細(xì)菌毒性。對病毒，真菌也有一定的毒性（Zhou,?Corbitt,?et?al.,?J.Phy.Chem.Lett.?2010,?1,?3207-3212.）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種寡聚苯乙炔化合物；

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種寡聚苯乙炔化合物的制備方法；

本發(fā)明要解決的再一技術(shù)問題是提供一種寡聚苯乙炔化合物作為光活抗菌劑在抗菌方面的用途；

本發(fā)明的寡聚苯乙炔化合物，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如（I）和（II）：