[發明專利]一種具有高穩定性的水溶性方酸菁型近紅外有機大分子光熱劑的合成方法

有效

• 申請號: 202110930032.1
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113698588B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 王紅明;王怡剛;夏國民
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C08G65/333
• 分類號: C08G65/333;C08G83/00
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 夏軍

本發明公開了一種具有高穩定性的水溶性方酸菁型近紅外有機大分子光熱劑的合成方法，屬于生物醫學技術領域。首先設計合成了一種傳統的1,3?型方酸菁光熱劑(SQ1)，SQ1具有高的摩爾消光系數，因其水溶性較差以及化學不穩定性，本發明在SQ1的中心四元環的2’位通過共價鍵連接氨基修飾的PEG₅₀₀₀長鏈，得到一個1,2,3?型方酸菁大分子光熱劑(PSQ)。該光熱劑在單分子的狀態擁有高的光穩定性、化學穩定性，以及很好的水溶性；同時PSQ大分子是一個兩親性分子，它可以在水中自組裝形成粒徑、形貌均一的納米粒子(NPs)，納米粒子在體外的光熱性能研究中展示出了優異的光熱性質。

技術領域

本發明屬于生物醫學技術領域，具體涉及一種具有高穩定性的水溶性方酸菁型近紅外有機大分子光熱劑的合成方法。

背景技術

光熱療法(PTT)是一種典型的光子觸發療法，通過光熱劑(PTAs)在可見光或近紅外(NIR)激光下產生的局部高熱來殺滅腫瘤細胞。它利用細胞對熱的敏感性來誘導細胞凋亡或增加對放射性或化療的敏感性。與傳統的癌癥治療方式，如手術、放療和化療相比，PTT具有很大的吸引力，因為它可能具有高度的內在特異性和較低的侵入性負擔。原則上，PTT還是一種對周圍健康組織損害相對較小的癌癥治療手段。這是因為只有在應用NIR激光時，同時只有在PTAs存在時才會產生熱效應。通過適當的設計，PTAs可以專門針對癌癥部位，進一步提高選擇性。鑒于分子設計在PTT的成功中起著如此關鍵的作用，毫不奇怪，相當多的努力已經被投入到開發新的的增敏劑。到目前為止，這種努力大多集中在近紅外光觸發的無機材料上，包括過渡金屬納米粒子、硫化物納米粒子、金納米粒子和鉑納米粒子。雖然這些系統通常顯示出良好的吸收特性、出色的光熱轉換效率和良好的光穩定性，但它們缺乏生物降解性和潛在的長期毒性，給有效的臨床轉化工作帶來了障礙。近年來，有機小分子作為納米材料在PTT領域的潛在替代品受到越來越多的關注。這些分子增敏劑通常通過吸收近紅外照射產生的光子而發揮作用。有機PTT感光劑的一個潛在優勢在于，與無機材料不同，以有機小分子為基礎的光熱材料的設計考慮到安全和構成基底問題。它們的特點可以通過專門的合成來進一步微調。例如，有機小分子為基礎的光熱劑可以被進一步改性，以便發揮治療學的功能。

方酸菁(SQs)通常由一個缺電子的中心四元環和兩個電子給體組成，呈共振穩定的齊式給體-受體-給體(D-A-D)形式，已經被廣泛應用于生物成像、離子檢測、光動力療法、光伏器件和非線性光學領域。這些染料在近紅外區域表現出低的隙間穿越速率(ISC)和高摩爾吸光系數(ε＞10⁵L·mol^-1·cm^-1)。因此，SQ衍生物以其獨特的光學特性和良好的光穩定性成為一類有前途的PTAs。然而，SQ固有的化學不穩定性和較差的水溶性阻礙了其在生物學和醫學上的應用。因此開發一種以SQ小分子為基礎，同時具有高穩定性以及很好水溶性的光熱劑是很有潛力的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有高穩定性的水溶性方酸菁型近紅外有機大分子光熱劑的合成方法，它具有高的光熱轉換效率，以及良好的光、熱、化學穩定性。

本發明具體是通過如下技術方案實現的：

一種具有高穩定性的水溶性方酸菁型近紅外有機大分子光熱劑的合成方法，包括以下步驟：

1)合成1,3-型方酸菁光熱劑(SQ1)；

2)合成高穩定性的水溶性1,2,3-型方酸菁大分子光熱劑(PSQ)；

3)將PSQ在水溶液中自組裝形成納米粒子。

進一步地，步驟1)所述SQ1的合成方法包括：

S1、將1,8-萘內酰亞胺(化合物1)溶于N,N-二甲基甲酰胺，冰水浴條件下緩慢加入氫化鈉，攪拌15min后緩慢滴入碘乙烷，反應體系緩慢升至室溫后繼續攪拌2h，加水猝滅反應，萃取后使用柱色譜分離提純得到黃色固體(化合物2)；