一种同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于生物化学材料技术领域，具体涉及一种同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂，具有式I所示结构。本发明专利技术提供的AIE型光敏剂，分子结构中存在D

【技术实现步骤摘要】
一种同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物化学材料
，具体涉及一种同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]癌症已经成为严重威胁人类健康的疾病之一。化疗、手术和放疗这些传统治疗方法的效果差、毒副作用大，给患者的身心带来了极大的痛苦，并且易复发。光动力疗法(PDT)和光热疗法(PTT)具有无创性、低耐药性、局部治疗的优势，通过光对光敏剂的激发使其产生活性氧(ROS)和热来杀死癌细胞，选择性好、副作用小，因此在抗癌方面得到了广泛的关注。
[0003]聚集诱导发光(AIE)型光敏剂在聚集状态下分子内运动受到限制，非辐射减弱，辐射增强，具有荧光增强特性，同时聚集还能提高ROS产生效率，为光动力抗癌应用提供了新契机。
[0004]光热疗法(PTT)是光敏剂吸收一定波长的光，从基态到激发态，能量通过振动弛豫转化为热，产生的热量使生物组织的温度升高从而对癌细胞起到杀伤作用。PTT可以促进免疫细胞的激活，并且随着温度的变化，生物组织的细胞形态和生存能力都会发生变化。对于肿瘤细胞而言，当温度升高到41℃时，细胞的跨膜扩散和血流速度都会加快。在温度为41～48℃时，细胞中的蛋白质会发生聚集，从而增加细胞对放化疗的敏感性，并且这种高温超过60min就会对细胞造成严重损伤。若温度升高至48
‑
60℃，在短时间内也会对细胞造成不可逆的损伤，如蛋白质变性、DNA受损等。而肿瘤组织由于存在供血差的特点，导致肿瘤组织对热的耐受性会比正常组织差，这是PTT治疗癌症的基础。
[0005]由于PTT具有与PDT相似的光激发特点，因此被广泛应用于与PDT作用相结合来克服单一PDT抗癌的局限性。PTT过程中产生的热量不仅能够引起癌细胞的凋亡，还能使肿瘤内血流量提高，为PDT过程提供更多的氧气。此外，PDT过程产生的ROS可以抑制热休克蛋白的生成，有助于PTT更好的发挥作用。
[0006]目前，同时具有高效ROS产生能力和光热转换效率的新型AIE光敏剂还未见报道。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的光敏剂同时具有AIE性质、强的ROS和光热产生能力，可对癌细胞进行高效的光动力光热协同杀伤，抗癌活性高。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂，具有式I所示结构：
[0010][0011]所述式I中的A为
[0012]所述式I中的R1和R2独立的为氢、C
1～6
烷基、苯基、烷基取代的苯基或
[0013]优选的，所述式I中的R1和R2为C
1～6
烷基。
[0014]优选的，具有式I
‑
1、式I
‑
2或式I
‑
3所示结构：
[0015][0016]本专利技术提供了上述技术方案所述的同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将第一反应原料、第二反应原料和有机溶剂混合，进行Knoevenagel反应，得到式I所示同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂；
[0018]所述第一反应原料具有式II所示结构、式IV所示结构或式V所示结构；
[0019]所述第二反应原料具有式III所示结构；
[0020]将所述第一反应原料具有式IV所示结构时，所述Knoevenagel反应的反应原料还包括吡啶；
[0021]将所述第一反应原料具有式V所示结构时，所述Knoevenagel反应的反应原料还包括乙酸铵，所述Knoevenagel反应在保护气体氛围中进行；
[0022][0023]优选的，所述第一反应原料具有式II所示结构，所述第一反应原料和第二反应原料的摩尔比为1:1；所述Knoevenagel反应的温度为常温。
[0024]优选的，所述第一反应原料具有式IV所示结构，所述第一反应原料、第二反应原料与吡啶的摩尔比为1:1:1.5；所述Knoevenagel反应的温度为常温。
[0025]优选的，所述第一反应原料具有式V所示结构，所述第一反应原料、第二反应原料与乙酸铵的摩尔比为1:1:1.5；所述Knoevenagel反应的温度为78℃。
[0026]本专利技术提供了一种光动力诊疗和光热治疗协同抗癌的试剂，包括上述技术方案所述的聚集诱导发光型光敏剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的聚集诱导发光型光敏剂。
[0027]本专利技术提供了上述技术方案所述的聚集诱导发光型光敏剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的聚集诱导发光型光敏剂在制备抗癌药物中的应用。
[0028]本专利技术提供了一种改性光敏剂水分散液，包括水和分散于所述水中的改性光敏剂颗粒，所述改性光敏剂颗粒包括光敏剂颗粒和包覆于所述光敏剂颗粒表面的两亲性共聚物；所述光敏剂颗粒为上述技术方案所述的聚集诱导发光型光敏剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的聚集诱导发光型光敏剂。
[0029]本专利技术提供了一种同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂，具有式I所示结构。本专利技术提供的AIE型光敏剂的分子结构中存在D
‑
A相互作用，有利于光敏剂的吸收和发射波长发生红移，增加对生物组织的穿透深度，降低对生物组织的光损伤；本专利技术提供的光敏剂具有AIE性质，在聚集状态下AIE分子内运动受到限制，非辐射减弱，辐射增强，使其具有荧光增强的特性，同时，本专利技术提供的光敏剂能够靶向活细胞内的脂滴，进行荧光成像，具有较强的ROS和光热产生能力。由实施例的结果表明，将式I
‑
1、式I
‑
2或式I
‑
3所示结构的光敏剂用于光动力光热协同抗癌，本专利技术提供的式I
‑
1、式I
‑
2或式I
‑
3所示结构的光敏剂对HeLa细胞具有良好的光动力光热协同杀伤效果，表明本专利技术提供的光敏剂有望用作荧光介导的PDT/PTT协同治疗。
[0030]本专利技术还提供了上述技术方案所述的同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂的制备方法，包括以下步骤：将第一反应原料、第二反应原料和有机溶剂混合，进行Knoevenagel反应，得到式I所示同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂。本专利技术通过进行Knoevenagel反应，制备得到式I所示结构的同时具有ROS和光热产生能力的AIE型光敏剂，制备方法步骤少，容易操作，适宜工业生产。
附图说明
[0031]图1为2DMP3CN在不同甲苯体积分数(f
T
)DMSO/甲苯混合溶液中的实时荧光强度与初始荧光强度的比值随着f
T
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂，具有式I所示结构：所述式I中的A为所述式I中的R1和R2独立的为氢、C
1～6
烷基、苯基、烷基取代的苯基或2.根据权利要求1所述的同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂，所述式I中的R1和R2为C
1～6
烷基。3.根据权利要求1或2所述的同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂，其特征在于，具有式I
‑
1、式I
‑
2或式I
‑
3所示结构：4.权利要求1～3任一项所述的同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂的制备方法，包括以下步骤：将第一反应原料、第二反应原料和有机溶剂混合，进行Knoevenagel反应，得到式I所示同时具有活性氧和光热产生能力的聚集诱导发光型光敏剂；所述第一反应原料具有式II所示结构、式IV所示结构或式V所示结构；所述第二反应原料具有式III所示结构；将所述第一反应原料具有式IV所示结构时，所述混合得到的反应原料还包括吡啶；将所述第一反应原料具有式V所示结构时，所述Knoevenagel反应的反应原料还包括乙酸铵，所述Knoevenagel反应在保护气体氛围中进行；
5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，姜国玉，杨欣雨，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：