基于无氧条件下利用光敏剂三线态激发态的分子组及其制备方法技术

本发明专利技术公开了基于无氧条件下利用光敏剂三线态激发态的分子组及其制备方法，其主要步骤是：制备有机金属配合物D作为敏化剂，制备受光激发能够释放具有治疗效果分子的湮灭剂A，在此基础上通过上转换理论将两者建立联系，当氧气耗尽或降低到一定阀值后，光敏剂的三线态能量会通过上转换方式传递给湮灭剂，从而使得湮灭剂被激发释放具有治疗效果的小分子。本发明专利技术能够充分利用光敏剂的三线态能量，在肿瘤的光疗领域具有非常重要的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于无氧条件下利用光敏剂三线态激发态的分子组及其制备方法
本专利技术涉及有机光电材料
，具体涉及能够在无氧条件下充分利用光敏剂三线态激发态分子组的设计、合成及其在光动力治疗中的应用。
技术介绍
光敏剂是指在光化学反应中，把光能转移到一些对可见光不敏感的反应物上以提高或扩大其感光性能的物质。金属配合物是一类常用的光敏剂，在有特定波长的光照和氧气分子的存在下，其可将光能转移至氧气分子，使氧气分子受激发而转变为单线态氧分子；而在无氧气分子存在下，受到光照激发的光敏剂将通过辐射或非辐射等形式将能量耗散。目前，光敏剂的这一特殊性质主要应用于光疗。光疗是一种非侵入性光触发的肿瘤治疗方法，其主要包括光动力疗法和光热疗法。光动力疗法是利用光敏剂在光照和氧气存在的条件下产生单线态氧或活性氧，从而达到杀死肿瘤细胞的目的。而在肿瘤细胞内部是乏氧的环境，氧气耗尽即不会再产生单线态氧分子，使得光敏剂的三线态能量无法得到充分的利用。基于上述背景，我们提出开发一种在无氧条件下仍能够利用光敏剂的三线态能量，并可以治疗肿瘤细胞的分子组，这一研究将具有重要的医学应用意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种能够在无氧条件下利用光敏剂的三线态能量，并可以治疗肿瘤细胞的分子组。本专利技术的技术方案为：基于无氧条件下利用光敏剂的三线态激发态的分子组，所涉及的光敏剂D和湮灭剂A的结构式分别如下，其中，光敏剂D的结构式为：其中，N^N配体为下列中任一个：湮灭剂A具有如下能够在特定波长的光激发时释放CO分子的结构式：其中，Ar为以下任意一个萘类或蒽类小分子：所述无氧条件下利用光敏剂的三线态激发态的分子组的制备方法，具体包括如下步骤：S1，制备有机金属配合物作为光敏剂D；S2，制备能够在光激发下释放具有治疗效果分子的湮灭剂A；S3，通过上转换理论将光敏剂D与湮灭剂A建立联系；在氧气存在下，光敏剂的三线态能量会传递给氧气生成单线态氧；当氧气耗尽或降低到一定阀值后，光敏剂的三线态能量会通过上转换方式传递给湮灭剂，从而使得湮灭剂被激发释放具有治疗效果的小分子。进一步地，所述光敏剂D的合成路线为：具体的合成步骤是：1)化合物1的制备称取二水合三氯化钌，N^N配体和氯化锂加入到装有搅拌子且接有冷凝管的双口烧瓶中；用锡箔纸包裹烧瓶，密封，抽真空然后充氮气，循环三次；注入N，N-二甲基甲酰胺，将双口烧瓶置于153℃油浴锅中搅拌并冷凝回流6h；反应结束后，冷却至室温，加入丙酮溶液，放入冰箱中冰冻过夜，抽滤得黑色固体；2)化合物2的制备将上述所得化合物1和2，2-联吡啶加入到装有搅拌子且接有冷凝管的双口烧瓶中；用锡箔纸包裹烧瓶，密封，抽真空然后充氮气，循环三次；注入乙醇和水，将双口烧瓶置于78℃油浴锅中搅拌并冷凝回流24h；反应结束后，冷却至室温，将反应液滴入饱和的六氟磷酸钾水溶液中，抽滤，用正己烷和乙醚洗涤；3)化合物3的制备将上述所得化合物1和2，2-联喹啉加入到装有搅拌子且接有冷凝管的双口烧瓶中；用锡箔纸包裹烧瓶，密封，抽真空然后充氮气，循环三次；注入乙醇和水，将双口烧瓶置于78℃油浴锅中搅拌并冷凝回流24h；反应结束后，冷却至室温，将反应液滴入饱和的六氟磷酸钾水溶液中，抽滤，用正己烷和乙醚洗涤。进一步地，所述湮灭剂A的合成路线为：具体的合成步骤为：将装有搅拌子且接有冷凝管的双口烧瓶抽真空然后充氮气，循环三次；用锡箔纸包裹烧瓶，密封；向双口烧瓶中注入反应原料Ar和反应原料四氯环丙烯，于-78℃环境下搅拌2h，再放置常温环境下搅拌4h；通过TLC监测反应进程，反应结束后，待反应液冷却到室温，萃取，抽滤洗涤。本专利技术的有益效果为：本专利技术在制备光敏剂D和湮灭剂A的基础上通过上转换理论将两者建立联系；在氧气存在下，光敏剂的三线态能量会传递给氧气生成单线态氧；当氧气耗尽或降低到一定阀值后，光敏剂的三线态能量会通过上转换方式传递给湮灭剂，从而使得湮灭剂被激发释放具有治疗效果的小分子。本专利技术能够充分利用光敏剂的三线态能量，并在肿瘤的光疗领域具有非常重要的应用前景。附图说明图1是光敏剂Ru(bpy)3和湮灭剂DPCP-F的紫外-可见吸收光谱；图2是湮灭剂DPCP-F在365nm，6W/cm2光源下紫外-可见吸收光谱变化；图3是湮灭剂DPCP-F在475nm，30mW/cm2光源下紫外-可见吸收光谱变化；图4是光敏剂Ru(bpy)3和湮灭剂DPCP-F混合液在475nm，30mW/cm2光源下紫外-可见吸收光谱变化。具体实施方式以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围。光敏剂、光照和氧气同时存在下可以产生单线态氧，并用于光动力治疗。但是当氧气耗尽，三线态的光敏剂将会通过辐射或非辐射等方式将能量耗散，此时光敏剂的三线态能量并没有得到利用。我们通过引入能够释放具有治疗效果的小分子的湮灭剂，并利用上转换理论，使得光敏剂的三线态能量得以充分利用。在氧气存在下，光敏剂的三线态能量会传递给氧气生成单线态氧；当氧气耗尽或降低到一定阀值后，光敏剂的三线态能量会通过上转换方式传递给湮灭剂，从而使得湮灭剂被激发释放具有治疗效果的小分子，其中，本专利技术公开的基于无氧条件下利用光敏剂三线态激发态的分子组中所涉及到的光敏剂D和湮灭剂A的制备方法如下：一、光敏剂D的制备光敏剂合成通用路线如下：其中，N^N配体为下述中任一个：1、化合物1的制备称取二水合三氯化钌(243.5mg，1.0mmol)，N^N配体(2.0mmol)和氯化锂(212.0mg，5.0mmol)加入到装有搅拌子且接有冷凝管的100mL双口烧瓶中；用锡箔纸包裹烧瓶进行避光处理，密封，抽真空然后充氮气，循环三次，保证反应在氮气保护下进行；注入N，N-二甲基甲酰胺(10mL)，将双口烧瓶置于153℃油浴锅中搅拌并冷凝回流6h；反应结束后，冷却至室温，加入50mL丙酮溶液，放入冰箱中冰冻过夜，抽滤得黑色固体。1.化合物2的制备将上述所得化合物1(0.5mmol)和2，2-联吡啶(0.5mmol，78.0mg)加入到装有搅拌子且接有冷凝管的100mL双口烧瓶中；用锡箔纸包裹烧瓶进行避光处理，密封，抽真空然后充氮气，循环三次，保证反应在氮气保护下进行；注入乙醇(20mL)和水(10mL)，将双口烧瓶置于78℃油浴锅中搅拌并冷凝回流24h；反应结束后，冷却至室温，将反应液滴入饱和的六氟磷酸钾水溶液中，抽滤，用正己烷和乙醚洗涤。2.化合物3的制备将上述所得化合物1(0.5mmol)和2，2-联喹啉(0.5mmol，128.1mg)加入到装有搅拌子且接有冷凝管的100mL双口烧瓶中；用锡箔纸包裹烧瓶进行避光处理，密封，抽真空然后充氮气，循环三次，保证反应在氮气保护下进行；注入乙醇(20mL)和水(10mL)，将双口烧瓶置于78℃油浴锅中搅拌并冷凝回流24h；反应结束后，冷却至室温，将反应液滴入饱和的六氟磷酸钾水溶液中，抽滤，用正己烷和乙醚洗涤。二、湮灭剂的制备湮灭剂合成通用路线如下：其中，Ar为下述中任一个：1.化合物1的制备将装有搅拌子且接有冷凝管的50mL双口烧瓶抽真空然后充氮气，循环三次，保证反应在氮气保护下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于无氧条件下利用光敏剂的三线态激发态的分子组，其特征在于，所涉及的光敏剂D和湮灭剂A的结构式分别如下，其中，光敏剂D的结构式为：

【技术特征摘要】
1.基于无氧条件下利用光敏剂的三线态激发态的分子组，其特征在于，所涉及的光敏剂D和湮灭剂A的结构式分别如下，其中，光敏剂D的结构式为：其中，N^N配体为下列中任一个：湮灭剂A具有如下能够在特定波长的光激发时释放CO分子的结构式：其中，Ar为以下任意一个萘类或蒽类小分子：2.如权利要求1所述的无氧条件下利用光敏剂的三线态激发态的分子组的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1、制备有机金属配合物作为光敏剂D；S2、制备能够在光激发下释放具有治疗效果分子的湮灭剂A；S3、通过上转换理论将光敏剂D与湮灭剂A建立联系；在氧气存在下，光敏剂的三线态能量传递给氧气生成单线态氧；当氧气耗尽或降低到一定阀值后，光敏剂的三线态能量通过上转换方式传递给湮灭剂，从而使得湮灭剂被激发释放具有治疗效果的小分子。3.如权利要求2所述的无氧条件下利用光敏剂的三线态激发态的分子组的制备方法，其特征在于，所述光敏剂D的合成路线为：具体的合成步骤是：1)化合物1的制备称取二水合三氯化钌，N^N配体和氯化锂加入到装有搅拌子且接有冷凝管的双口烧瓶中；用锡箔纸包裹烧瓶，密封，抽真空然后充氮气，循环三次；注入N，N-二甲基甲酰胺，将双口烧瓶置于153℃油浴锅中搅拌并冷凝回流6h；反...

【专利技术属性】
技术研发人员：张寅，朱恒宇，戴佩玲，吴琦，赵强，刘淑娟，黄维，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32