[發(fā)明專利]一種水溶性卟啉的合成方法及其光催化應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410805132.1
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104513250B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔德明;趙婷;張琦;姜紅新
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22;C12Q1/68;B01J31/02
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明專利涉及有機合成及化學(xué)分析領(lǐng)域，特別是一種水溶性卟啉的合成方法及其光催化應(yīng)用。

背景技術(shù)

卟吩是一類由四個吡咯類亞基的α-碳原子通過次甲基橋（=CH-）互聯(lián)而形成的大分子雜環(huán)化合物，而有取代基的卟吩即稱為卟啉。四個吡咯環(huán)之間的碳?(5,10,15,20)稱作中位碳，其余8個可被取代的碳稱作外環(huán)碳，在中位碳上可連接不同的取代基形成一系列卟啉。卟啉類化合物具有芳香性，有兩個共振異構(gòu)體，環(huán)內(nèi)有26個π電子，是一個高度共軛的體系，一般為高熔點的深色固體。

卟啉類化合物因其獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行功能分子的設(shè)計，合成及應(yīng)用研究，受到化學(xué)，生物學(xué)和醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。隨著腫瘤逐漸成為危脅人類健康的第一大殺手，卟啉也因其與惡性腫瘤細胞的特殊的親和性及殺傷性，成為癌癥檢測定位劑，光敏治療劑的重要選擇之一。卟啉化合物作為腫瘤治療的導(dǎo)向藥物已經(jīng)進入臨床試驗階段，作為光敏治療劑的光動力療法也成為繼手術(shù)，放療和化療外的第四種成熟的癌癥治療手段。

卟啉類物質(zhì)做抗癌光敏劑有著較長的歷史：20世紀(jì)初到20年代，發(fā)現(xiàn)了某些染料和粗血卟啉的光動力損傷作用；20到40年代，發(fā)現(xiàn)了粗血卟啉在新生組織中的富集現(xiàn)象和特定波長作用下發(fā)射特征熒光的性質(zhì)；50年代，粗血卟啉對惡性腫瘤的熒光定位診斷開始臨床應(yīng)用；60年代，血卟啉衍生物開始應(yīng)用于光動力治療，對惡性腫瘤進行熒光診斷；90年代初，光敏素問世，隨后被批準(zhǔn)臨床應(yīng)用。雖然成果豐碩，但我們?nèi)匀豢梢钥吹竭策惞饷魟┑拿黠@弱點。首先，卟啉類化合物的溶解性較差，作用于生物體時難免引入一些有害溶劑；其次，體內(nèi)滯留時間長，選擇性差，保留在組織內(nèi)，并對健康細胞產(chǎn)生一定的毒副作用；另外，光動力治療劑的光漂白現(xiàn)象也存在于卟啉中。只有克服了這些缺點，卟啉類光敏劑才能真正的廣泛應(yīng)用于癌癥的治療中，推動癌癥治療技術(shù)的發(fā)展。

腫瘤細胞的pH較正常細胞更低，找到一種新型的具有光催化活性的卟啉，能夠有選擇性的殺傷腫瘤細胞將對光敏抗癌有重要作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述存在問題，提供一種水溶性卟啉的合成方法及其光催化應(yīng)用，該水溶性有機化合物為四碘化5,10,15,20-四{4-[2-(N,N-二甲基-2-哌啶)乙氧基]苯基}卟啉，合成過程簡便易行、產(chǎn)物純度較高；通過瓊脂糖凝膠電泳實驗觀察在酸性和中性溶液中該卟啉對超螺旋質(zhì)粒pBR322的光催化切割作用。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種水溶性卟啉的合成方法，所述水溶性卟啉的化合物名稱為四碘化5,10,15,20-四{4-[2-(N,N-二甲基-2-哌啶)乙氧基]苯基}卟啉，步驟如下：

1）5,10,15,20-四(4-羥基苯基)卟啉的合成

將苯甲醛溶于丙酸a，加入二甲基亞砜（DMSO）催化劑，機械攪拌，回流加熱至128℃時，再滴加新蒸的吡咯與丙酸b的混合液，升溫至141℃，回流2小時，趁熱抽濾，丙酸洗滌濾餅2-3次，得到5,10,15,20-四(4-羥基苯基)卟啉，干燥、提純后待用；

2）5,10,15,20-四{4-[2-(N-甲基-2-哌啶)乙氧基]苯基}卟啉的合成

將上述5,10,15,20-四(4-羥基苯基)卟啉、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、碳酸銫（Cs₂CO₃）催化劑和N-甲基-2-氯乙基哌啶鹽酸鹽混合，在60℃溫度并氮氣保護下反應(yīng)72小時，將產(chǎn)物提純后，得到5,10,15,20-四{4-[2-(N-甲基-2-哌啶)乙氧基]苯基}卟啉；

3）四碘化5,10,15,20-四{4-[2-(N,N-二甲基-2-哌啶)乙氧基]苯基}卟啉的合成

將上述5,10,15,20-四{4-[2-(N-甲基-2-哌啶)乙氧基]苯基}卟啉溶于二氯甲烷a中，磁力攪拌均勻，在氮氣保護下加熱至40℃，避光條件下緩慢滴加碘甲烷與二氯甲烷b的混合液，在40℃溫度、氮氣保護下反應(yīng)24小時，得到目標(biāo)產(chǎn)物。

所述苯甲醛、丙酸a、二甲基亞砜、吡咯、丙酸b的用量比為6.1?g：110?mL：6?mL：3.5?mL：10?mL。

所述5,10,15,20-四(4-羥基苯基)卟啉、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、碳酸銫（Cs₂CO₃）催化劑和N-甲基-2-氯乙基哌啶鹽酸鹽的用量比為0.2035g、50mL、1.3032?g、0.5232?g。