一种水溶性卟啉羧酸酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种水溶性卟啉羧酸酯及其制备方法和应用。该水溶性卟啉羧酸酯的分子结构通式如下所示：通式中：Ar选自芳基和杂环芳基中的一种；A选自O或S；R选自碳原子数为2

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性卟啉羧酸酯及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种卟啉化合物的合成方法，尤其涉及水溶性卟啉羧酸酯及其制备方法和应用，属于化合物合成


技术介绍

[0002]三重态光敏化剂是被光激发后能够高效地产生三重激发态的体系[Zhao,J.；Wu,W.；Sun,J.；Guo,S.Chem.Soc.Rev.,2013,42,5323]，产生的三重激发态在光催化有机反应[Wang,X.；Goeb,S.；Ji,Z.；Pogulaichenko,N.A.；Castellano,F.N.Inorg.Chem.2011,50,705.]、光伏电池[Shao,Y.；Yang,Y.Adv.Mater.2005,17,2841.]、光动力学疗法(PDT)[Cakmak,Y.；Kolemen,S.；Duman,S.；Dede,Y.；Dolen,Y.；Kilic,B.；Kostereli,Z.；Yildirim,L.T.；Dogan,A.L.；Guc,D.；Akkaya,E.U.Angew.Chem.,Int.Ed.2011,50,11937.]、光致聚合作用[Lalevee,J.；Blanchard,N.；Tehfe,M.A.；Peter,M.；MorletSavary,F.；Fouassier,J.P.Macromol.Rapid Commun.2011,32,917]、生物成像[Fernandez
‑
Moreira,V.；Thorp
‑
Greenwood,F.L.；Coogan,M.P.Chem.Commun.2010,46,186.]、三重态
‑
三重态湮灭上转换[Singh
‑
Rachford,T.N.；Castellano,F.N.Coord.Chem.Rev.2010,254,2560.]等方面具有广泛的应用，近年来成为研究的热点。
[0003]其中PDT被报道是一种潜在的无创的癌症治疗方法。PDT的机制是在特定波长光照射后，光敏剂(PSs)被激活，可以产生活性氧(特别是单线氧)，进而杀死癌细胞。因此，开发具有高光毒性、低暗毒性、和特定实时成像特性的高效PSs对PDT非常重要。
[0004]卟啉可以在可见光的激发下将三重态氧转化为单重态氧，单重态氧非常活泼且氧化性很强，能直接杀死细胞。目前在光动力治疗中使用的光敏剂主要基于卟啉衍生物[Sakurai,T.；Sakaguchi,S.；Takeshita,Y.,et al.ACS Appl.Nano Mater.,2020,3(6):6043
‑
53.Pander,V.；Raza,M.K.；Joshi,P.,et al.J.Org.Chem.,2020,85(10):6309
‑
22.]。然而，在临床应用方面遇到了一些限制，如其吸收系数低、水溶解性差以及输送载体的浸出等。因此开发具有水溶性卟啉化合物作为三重态光敏化剂以应用于光动力学疗法方面具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种可以作为三重态光敏化剂的水溶性卟啉羧酸酯及其制备方法。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种水溶性卟啉羧酸酯，所述水溶性卟啉羧酸酯的分子结构通式如下所示：
[0007][0008]通式中：
[0009]Ar选自芳基和杂环芳基中的一种；
[0010]A选自O或S；
[0011]R选自碳原子数为2
‑
12的烷基和含杂原子的烷基中的一种；
[0012]B选自O或S；
[0013]M选自H、Zn
2+
、Cu
2+
、Pt
2+
、Co
2+
、Fe
2+
或Pd
2+
。
[0014]本专利技术还提供了上述水溶性卟啉羧酸酯的制备方法，它包括以下步骤：
[0015]步骤a：取化合物1、化合物2和4
‑
DMAP溶解在溶剂a中，得到混合溶液；将DCC溶解在溶剂a中，在冰浴下、N2气氛下滴加到所述混合溶液中；在25℃
‑
35℃油浴中8h
‑
14h，确定原料完全反应，抽滤，用溶剂a洗涤滤饼，收集滤液，蒸除溶剂，柱色谱分离，得到化合物3；所述化合物1的化学通式为所述化合物2的化学通式为HA
‑
R
‑
BH，所述化合物3的结构通式为
[0016]步骤b：取化合物3、吡咯溶解在溶剂b中，于N2气氛下，加入催化剂，在室温下反应10h
‑
20h，直到TLC点板确定原料已经反应完全，加入氧化剂，搅拌反应3h
‑
5h，蒸除反应溶剂，用纯二氯甲烷溶解，进行柱色谱分离，淋洗分离得到化合物4；所述化合物4的化学通式
为式中M为H；
[0017]当M为Zn
2+
、Cu
2+
、Pt
2+
、Co
2+
、Fe
2+
或Pd
2+
时，还包括：
[0018]步骤c：取化合物4、金属盐分别溶解在溶剂c、醇类溶剂中得化合物4溶液和金属盐溶液；在N2氛围下，将所述金属盐溶液滴加到所述化合物4溶液中，于50～90℃的条件下反应1h
‑
10h，经萃取、有机相干燥、柱色谱分离即可。
[0019]在本专利技术的一具体实施方式中，步骤(a)中，所述化合物1、化合物2、4
‑
DMAP和DCC的混合摩尔比为0.8
‑
1.2：2
‑
4：0.08
‑
0.15：1.0
‑
1.4。
[0020]在本专利技术的一具体实施方式中，步骤(b)中，所述化合物3与吡咯的混合摩尔比为0.6
‑
1.4：0.6
‑
1.4。
[0021]在本专利技术的一具体实施方式中，步骤(b)中，所述化合物3与催化剂的混合摩尔比为0.6
‑
1.4：0.9
‑
1.1；
[0022]优选地，所述催化剂为CF3COOH或三氟化硼乙醚。
[0023]在本专利技术的一具体实施方式中，步骤(b)中，所述化合物3与氧化剂的摩尔比为0.6
‑
1.4：1.2
‑
2.2；
[0024]优选地，所述氧化剂为二氯二氰基苯醌。
[0025]在本专利技术的一具体实施方式中，步骤(c)中，所述化合物4与所述金属盐的摩尔比为0.8
‑
1.2：2
‑
3。
[0026]在本专利技术的一具体实施方式中，溶剂a、溶剂b和溶剂c相互独立地为CH2Cl2或CHCl3。
[0027]在本专利技术的一具体实施方式中，所述淋洗采用的淋洗剂为体积为1:3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水溶性卟啉羧酸酯，其特征在于，所述水溶性卟啉羧酸酯的分子结构通式如下所示：通式中：Ar选自芳基和杂环芳基中的一种；A选自O或S；R选自碳原子数为2
‑
12的烷基和含杂原子的烷基中的一种；B选自O或S；M选自H、Zn
2+
、Cu
2+
、Pt
2+
、Co
2+
、Fe
2+
或Pd
2+
。2.权利要求1所述水溶性卟啉羧酸酯的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤a：取化合物1、化合物2和4
‑
DMAP溶解在溶剂a中，得到混合溶液；将DCC溶解在溶剂a中，在冰浴下、N2气氛下滴加到所述混合溶液中；在25℃
‑
35℃油浴中反应8h
‑
14h，确定原料完全反应，抽滤，用溶剂a洗涤滤饼，收集滤液，蒸除溶剂，柱色谱分离，得到化合物3；所述化合物1的化学通式为所述化合物2的化学通式为所述化合物3的结构通式为步骤b：取化合物3、吡咯溶解在溶剂b中，于N2气氛下，加入催化剂，在室温下反应10h
‑
20h，直到TLC点板确定原料已经反应完全，加入氧化剂，搅拌反应3h
‑
5h，蒸除反应溶剂，用纯二氯甲烷溶解，进行柱色谱分离，淋洗分离得到化合物4；所述化合物4的化学通式为
式中M为H；当M为Zn
2+
、Cu
2+
、Pt
2+
、Co
2+
、Fe
2+
或Pd
2+
时，还包括：步骤c：取化合物4、金属盐分别溶解在溶剂c、醇类溶剂中得化合物4溶液和金属盐溶液；在N2氛围下，将所述金属盐溶液滴加到所述化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳艳，徐正华，李成，陈胜，
申请(专利权)人：安徽清科瑞洁新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：