一种基于钯卟啉和三蝶烯的多孔有机聚合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种基于钯卟啉和三蝶烯的多孔有机聚合物(PdPPOP

【技术实现步骤摘要】
一种基于钯卟啉和三蝶烯的多孔有机聚合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于抗菌材料
，具体涉及一种基于钯卟啉和三蝶烯的多孔有机聚合物及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]细菌感染是致病菌侵入人体血液循环产生毒素而引起的严重全身性感染，已经成为严重威胁公众健康的疾病。在细菌感染的早期阶段进行快速的诊断和精确的治疗是控制传染病的关键。许多研究人员致力于开发新的消毒方法，比如光热试剂、纳米酶、光敏剂等。此外，抗生素耐药性的出现极大地降低了抗生素的疗效，只有高剂量的抗生素才能达到有效的抗菌效果。因此，迫切需要开发新的抗菌材料来解决上述问题，以达到检测和去除细菌的目的，从而避免细菌产生新的耐药性。
[0004]光动力抗菌疗法(PDT)具有很高的时空控制性和无创性，不会对细菌产生耐药性等优点，已经成为一种很有前途的细菌清除策略。光动力抗菌疗法是利用光敏剂(PSs)在光照条件下通过电子转移产生
·
OH、
·
O
22
‑
和能量转移产生1O2，它们是一种具有高度细胞毒性的活性氧(ROS)。PDT过程中产生的高水平ROS可氧化生物分子，对组织细胞造成不可逆损伤，最终导致细胞死亡。因此，PDT在广谱抗菌方面具有很大的竞争优势。然而，ROS较短的扩散距离(0.01
‑<br/>0.02μm)和PSs有限的吸收区域成为抑菌效果的制约因素。为了解决这些问题，可以设计能通过静电作用、特异性靶向、表面修饰等与细菌结合的PSs，缩短PSs与细菌外膜上带负电荷的脂质部分的相互作用距离。此外，具有近红外吸收区域的PSs，在组织中具有较高的散射水平，穿透深度比可见光更强，近年来受到了广泛的关注，可以实现有效的PDT治疗。因此，探索具有近红外吸收治疗窗口(特别是700～1000nm)的高效光敏剂用于晚期PDT具有重要意义。
[0005]卟啉及其衍生物具有显著的光敏作用，可以产生ROS，对人体副作用小。因此卟啉及其衍生物是极好的光敏剂候选物质之一。迄今为止，几种基于卟啉的PDT光敏剂，如Photofrin、Visudyne、Foscan和Laserphyrin已经获得世界卫生组织批准用于临床。然而，它们仍然面临着一些巨大的挑战，如ROS生成不足、长波区的光捕获效率较低以及对细菌的选择性差等不足。此外，卟啉在溶液中的分子间π
‑
π相互作用强烈，导致卟啉团聚严重，也阻碍了O2与卟啉的充分渗透和接触，进一步导致活性氧生成效率有限。三蝶烯具有桨轮形状、独特的电化学和光化学性质以及潜在的药物活性。近年来被研究人员用于构建持久性有机化合物。它们独特的三维刚性结构赋予了三蝶烯大量的内部分子自由体积(IMFV)，使其具有高比表面积和永久多孔通道结构。这些结构特点为三蝶烯提供了大量的吸附和光催化活性位点来增强其功能。

技术实现思路

[0006]为了克服上述问题，本专利技术提供了一种基于钯卟啉和三蝶烯的多孔有机聚合物及其制备方法与应用。
[0007]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一个方面，提供了一种基于钯卟啉和三蝶烯的多孔有机聚合物(PdPPOP
HBTT
)，所述多孔有机聚合物的结构式如下：
[0009][0010]本专利技术的第二个方面，提供了上述多孔有机聚合物(PdPPOP
HBTT
)的制备方法，包括：
[0011]在有机溶剂中依次加入2,2'
‑
联吡啶基、双(1,5
‑
环二烯)镍(0){[Ni(cod)2]}、和1,5
‑
环二烯，不断搅拌至紫色，后依次加入2,3,6,7,12,13
‑
六溴三蝶烯和PdTBrPP，将反应液置于80℃的惰性气体中静置12h，自然冷却至室温后，，向反应液中加入丙酸，并进行搅拌，得到黑色固体粉末，将黑色的固体粉末洗涤、烘干，即可得到PdPPOP
HBTT
。
[0012]本专利技术的第三个方面，提供一种非疾病的诊断与治疗的光动力抗菌疗法(PDT)，所述方法是利用上述多孔有机聚合物作为光敏剂。
[0013]本专利技术的第四个方面，提供上述多孔有机聚合物在制备治疗细菌感染用药中的应用。
[0014]本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0015](1)本专利技术以钯卟啉和三蝶烯为结构单元制备了PdPPOP
HBTT
作为光敏剂，合成的PdPPOP
HBTT
具有良好的化学稳定性，强的近红外吸收治疗窗口和突出的单线态氧(1O2)产量。
[0016](2)利用具有π共轭结构的PdPPOP
HBTT
作为光敏剂，在808nm激光照射下实现了金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的清除。抗菌治疗研究表明，PdPPOP
HBTT
可以通过静电作用与细菌相互作用，在近红外条件下产生大量1O2有效消灭细菌。本专利技术制备的PDT驱动治疗平台，为伤口感染的治疗提供了一种有前景的方法。
附图说明
[0017]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0018]图1为本专利技术实施例制备PdPPOP
HBTT
的红外光谱图，
[0019]图2为本专利技术实施例制备的PdPPOP
HBTT
的固体碳谱图；
[0020]图3为本专利技术实施例制备的PdPPOP
HBTT
的热重分析曲线；
[0021]图4为本专利技术实施例制备的PdPPOP
HBTT
的扫描电镜图片；
[0022]图5为本专利技术实施例制备的PdPPOP
HBTT
的氮气吸脱附曲线图；
[0023]图6为本专利技术实施例制备的PdPPOP
HBTT
的电化学性能表征图，A为PdPPOP
HBTT
的CV曲线，B为PdPPOP
HBTT
的Tauc曲线；C为PdPPOP
HBTT
的光电响应图；D为PdPPOP
HBTT
的电化学阻抗图；
[0024]图7为本专利技术实施例制备的PdPPOP
HBTT
的过氧化物酶活性条件表征图，其中，A为TMB氧化图，B为PdPPOP
HBTT
的氧化TMB浓度优化图，C为电子自旋共振光谱(ESR)图，D为PdTBrPP和PdPPOP
HBTT
降解DPBF对比图；
[0025]图8为本专利技术实施例制备的PdPPOP
HBTT
的抗菌活性图；A为本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于钯卟啉和三蝶烯的多孔有机聚合物(PdPPOP
HBTT
)，其特征在于，所述多孔有机聚合物的结构式如下：2.权利要求1所述的多孔有机聚合物的制备方法，其特征在于，包括：在有机溶剂中依次加入2,2'
‑
联吡啶基、双(1,5
‑
环二烯)镍(0){[Ni(cod)2]}、和1,5
‑
环二烯，不断搅拌至紫色，后依次加入2,3,6,7,12,13
‑
六溴三蝶烯和钯(II)5,10,15,20
‑
四
‑
(4'
‑
溴苯基)卟啉(PdTBrPP)，将反应液置于80℃的惰性气体中静置12h，自然冷却至室温后，向反应液中加入丙酸，并进行搅拌，得到黑色固体粉末，将黑色的固体粉末洗涤、烘干，即得到PdPPOP
HBTT
。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钯(II)5,10,15,20
‑
四
‑
(4'
‑
溴苯基)卟啉(PdTBrPP)的合成方法为：采用一步法合成了PdTBrPP，氮气气氛下，将4
‑
溴苯甲醛溶解在丙酸中，150℃保持回流状态，将刚蒸馏的吡咯与丙酸混合滴加入上述混合物中，150℃在回流状态下继续反应1h，冷却至室温后放入冰箱过夜，收集沉淀物，用甲醇清洗，粗产物在硅胶柱上以CHCl3为洗脱剂进行层析纯化，后从CHCl3/MeOH中再结晶，最终得到H2TBrPP；将H2TBrPP和氯化钯在氮气气氛下溶解于无水DMF中，在150℃下搅拌4h后，减压蒸馏法出DMF，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓梅，李彦红，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：