同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂及其应用制造技术

同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂及其应用涉及化学领域。同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂，可同时产生Ⅰ型和Ⅱ型活性氧，活性氧生成量远高于商业染料，具有更好的光动力效果。且本发明专利技术有效改善了光动力治疗的环境限制问题，有望取代商用光敏剂实现多场合的多重应用，如生物体内的抗菌和抗肿瘤，电子设备、公共设施、医疗卫生、商务办公或食品包装的表面抗菌清洁。商务办公或食品包装的表面抗菌清洁。商务办公或食品包装的表面抗菌清洁。

【技术实现步骤摘要】
为氢；R5为氢，其中n＝0～12；R6为曲线标记处为取代位；R8和R9为氢或甲氧基中的任意一种。
[0011]优选化学结构式为：
[0012][0013][0014]同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂的应用，分别是：1)抑制和治疗细菌感染，2)灭活微生物，用于抗菌清洁，3)杀伤肿瘤，用于肿瘤治疗。
[0015]本专利技术的光敏剂可同时产生Ⅰ型和Ⅱ型活性氧，通过光动力治疗有效抑制和治疗细菌感染，灭活微生物和杀伤肿瘤组织。实验结果表明，本专利技术的光敏剂表现出与白光相匹配的宽吸收光谱，活性氧生成量远高于商业染料，具有更好的光动力效果。本专利技术的光敏剂属于聚集诱导发光光敏剂，该类光敏剂因为限制分子内运动(RIM)，减少了激发能的热失活，从而在聚集状态下产生明亮的荧光和增强的光敏性，这对I型和II型光敏剂的发展具有指导意义。本专利技术有效改善了光动力治疗的环境限制问题，有望取代商用光敏剂实现多场合的多重应用，如生物体内的抗菌和抗肿瘤，电子设备、公共设施、医疗卫生、商务办公或食品包装的表面抗菌清洁。
附图说明
[0016]图1.光敏剂I
‑
5的核磁氢谱。
[0017]图2.光敏剂I
‑
5与商用光敏剂孟加拉玫瑰红(Rose Bengal，RB)和二氢卟吩e6(Ce6)在相同光照条件下的总活性氧产生能力比较。
[0018]图3.光敏剂I
‑
5与商用光敏剂孟加拉玫瑰红(Rose Bengal，RB)和二氢卟吩e6
(Ce6)在相同光照条件下的Ⅰ型活性氧产生能力比较。
[0019]图4.光敏剂I
‑
5与商用光敏剂孟加拉玫瑰红(Rose Bengal，RB)和二氢卟吩e6(Ce6)在相同光照条件下的羟基自由基产生能力比较。
[0020]图5.光敏剂I
‑
5与商用光敏剂孟加拉玫瑰红(Rose Bengal，RB)和二氢卟吩e6(Ce6)在相同光照条件下的Ⅱ型活性氧产生能力比较。
[0021]图6.光敏剂I
‑
5在黑暗或光照条件下对大肠杆菌或金黄色葡萄球菌的毒性。
[0022]图7.光敏剂I
‑
5在黑暗或光照条件下对细菌感染小鼠的伤口进行光动力治疗的照片。
[0023]图8.光敏剂I
‑
5在常氧、缺氧或厌氧的条件下对Hela细胞的毒性。
[0024]图9.光敏剂I
‑
5在黑暗或光照条件下对小鼠肿瘤进行光动力治疗的效果。图10.光敏剂在常氧、缺氧或厌氧的条件下对Hela细胞的毒性测试统计图。图11.光敏剂对小鼠肿瘤光动力治疗情况图。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本专利技术。
[0026]关于光敏剂
[0027]同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂为式I所示化合物
[0028][0029]式Ⅰ中，R1、R2、R3和R4是脂肪烃、脂肪烃的衍生物基团、芳香烃、芳香烃的衍生物基团中的任意一种，且至少有一个为带正电荷的取代基；R5为氢、羟基、二甲氨基、三甲胺基、卤素或羧基中的任意一种，其中n＝0～12；R6为共轭基团中的任意一种。
[0030]优选方案1，R1为氢；R2为式Ⅱ所示基团(其中曲线标记处为取代位，下同)；R3和R4为氢；R5为氢，其中n＝0～12；R6为式Ⅲ所示基团；式Ⅱ中，R7为脂肪烃，X优选为BF4‑
、PF6‑
、I
‑
、Br
‑
、Cl
‑
或HSO3‑
中的任意一种；式Ⅲ中R8和R9选自氢、甲基或甲氧基中的任意一种。
[0031][0032]优选方案2，R1为氢；R2为式Ⅱ所示基团，其中R7为乙基，X为PF6‑
或I
‑
中的任意一种；R3和R4为氢；R5为氢，其中n＝0～12；R6为式Ⅲ所示基团，其中R8和R9为氢或甲氧基中的任意
一种。
[0033]优选方案3，R1为氢；R2为式Ⅱ所示基团，其中R7为乙基，X为PF6‑
或I
‑
中的任意一种；R3和R4为氢；R5为氢，其中n＝2；R6为式Ⅲ所示基团，其中R8和R9为氢。
[0034]优选方案4，R1为氢；R2为式Ⅱ所示基团，其中R7为乙基，X为PF6‑
；R3和R4为氢；R5为氢，其中n＝2；R6为式Ⅲ所示基团，其中R8和R9为氢。
[0035]具体实施例1
[0036]同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂，为式I
‑
1所示化合物：
[0037][0038]式I
‑
1所示化合物的合成方法：
[0039][0040]在250mL单口烧瓶中加入
Ⅱ‑
1(187.3mg，0.6mmol)，5
‑
(4
‑
(双(4
‑
甲氧基苯基)氨基)苯基)噻吩
‑2‑
甲醛(207.6mg，0.5mmol)，哌啶(1.0mL)和乙腈(50.0mL)，氮气保护下90℃反应8h。减压蒸馏除去溶剂，将粗品溶于甲醇，用正己烷打浆，得橙红色中间体
Ⅲ‑
2 142.9mg，产率40.3％。在100mL单口烧瓶中加入
Ⅲ‑
2(141.9mg，0.2mmol)，碘丙烷(1.0mL)，乙腈(20.0mL)，氮气保护下90℃反应10h。减压除去乙腈后，加入KPF6饱和丙酮溶液(5.0mL)离子交换4h。减压蒸馏除去丙酮后，将粗品溶于二氯甲烷，用盐水洗涤3次。合并有机层，经无水Na2SO4干燥并蒸发以除去溶剂。然后通过硅胶柱色谱法(二氯甲烷：甲醇＝30：1)纯化粗产物，得到红色固体光敏剂I
‑
1 98.2mg，产率54.7％。
[0041]具体实施例2
[0042]同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂，为式I
‑
2所示化合物：
[0043][0044]式I
‑
2所示化合物的合成方法：
[0045][0046]在250mL单口烧瓶中加入
Ⅱ‑
1(187.3mg，0.6mmol)，5
‑
(4
‑
(双(4
‑
甲氧基苯基)氨基)苯基)噻吩
‑2‑
甲醛(207.6mg，0.5mmol)，哌啶(1.0mL)和乙腈(50.0mL)，氮气保护下90℃反应8h。减压蒸馏除去溶剂，将粗品溶于甲醇，用正己烷打浆，得橙红色中间体
Ⅲ‑
2 184.8mg，产率52.1％。在100mL单口烧瓶中加入
Ⅲ‑
2(141.9mg，0.2mmol)，碘乙烷(1.0mL)，乙腈(20.0mL)，氮气保护下90℃反应10h。减压除去乙腈后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂，其特征在于，其化学结构式为：其中，R1、R2、R3和R4是脂肪烃、脂肪烃的衍生物基团、芳香烃、芳香烃的衍生物基团中的任意一种，且至少有一个为带正电荷的取代基；R5为氢、羟基、二甲氨基、三甲胺基、卤素或羧基中的任意一种，其中n＝0～12；R6为共轭基团中的任意一种。2.根据权利要求1所述的同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂，其特征在于，R1为氢；R2为，曲线标记处为取代位，R7为脂肪烃或乙基；X为PF6‑
或I
‑
；R3和R4为氢；R5为氢，其中n＝0～12；R6为曲线标记处为取代位；R8和R9为氢或甲氧基中的任意一种。3.根据权利要求1所述的同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂，其特征在于，其化学结构式为：4.根据权利要求3所述的同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂，其特征
在于，将5
‑
(4
‑
(双(4
‑
甲氧基苯基)氨基)苯基)噻吩
‑2‑
甲醛、哌啶和乙腈混合，在氮气保护下90℃反应；减压蒸馏除去溶剂，将粗品溶于甲醇，用正己烷打浆，得到中间体
Ⅲ‑
2；将
Ⅲ‑
2、碘丙烷和乙腈混合，在氮气保护下90℃反应；减压除去乙腈后，加入KPF6饱和丙酮溶液进行离子交换；减压蒸馏除去丙酮后，将粗品溶于二氯甲烷，用盐水洗涤，合并有机层，经无水Na2SO4干燥并蒸发以除去溶剂，然后通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到5.根据权利要求3所述的同时产生I型和II型活性氧的聚集诱导发光型光敏剂，其特征在于，将5
‑
(4
‑
(双(4
‑
甲氧基苯基)氨基)苯基)噻吩
‑2‑
甲醛、哌啶和乙腈，在氮气保护下90℃反应；减压蒸馏除去溶剂，将粗品溶于甲醇，用正己烷打浆，得到中间体
Ⅲ‑
2；将
Ⅲ‑
2、碘乙烷和乙腈混合，在氮气保护下90℃反应；减压除去乙腈后，加入KPF6饱和丙酮溶液进行离子交换；减压蒸馏除去丙酮后，将粗品溶于二氯甲烷，用盐水洗涤，合并有机层，经无水Na2SO4干燥并蒸发以除去溶剂，然后通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到6.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琪，朱为宏，王雨薇，朱志荣，石一琦，余倩倩，张翠云，刘世昌，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：