專利名稱：靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二聯(lián)體的制備方法。
背景技術(shù)：
惡性腫瘤是目前死亡率較高的一種疾病，早期診斷和治療是腫瘤研究中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。在腫瘤診斷技術(shù)中，光學(xué)成像與正電子發(fā)射斷層顯像，磁共振顯像，超聲以及計(jì)算機(jī)斷層掃描等相比，具有低能量輻射、高敏感性等優(yōu)勢(shì)而備受研究人員的關(guān)注；光學(xué)成像的基本原理是加入能夠富集到腫瘤組織的外源性熒光探針，然后用一定波長(zhǎng)的光激發(fā)探針產(chǎn)生熒光，通過(guò)監(jiān)測(cè)腫瘤組織與正常組織之間熒光信號(hào)差異而進(jìn)行的診斷；光學(xué)成像的核心是熒光探針的光吸收強(qiáng)弱及熒光量子產(chǎn)量高低。卟啉類熒光分子具有卟吩環(huán)共軛大η鍵剛性分子結(jié)構(gòu)，吸收峰位于405、530、570和630nm，其中405nm為最強(qiáng)的吸收峰，具有光吸收
強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)用405nm波長(zhǎng)的光激發(fā)卩卜啉類突光分子能夠產(chǎn)生位于630nm及690nm近紅外區(qū)熒光發(fā)射峰，在近紅外區(qū)機(jī)體光吸收較少，光散射較弱，因此卟啉類熒光分子成像具有背景干擾低，靈敏度高；能夠?qū)ι顚幽[瘤組織成像的優(yōu)勢(shì)。但是卟啉類熒光分子在體內(nèi)循環(huán)過(guò)程對(duì)靶向腫瘤組織的能力有一定缺陷，能夠非特異性的聚集在皮膚或眼部，進(jìn)而產(chǎn)生光毒性，因此如何提高卟啉類熒光分子靶向性始終是一個(gè)研究重點(diǎn)。光熱療法是一種新穎的腫瘤消融方法，與傳統(tǒng)化療和放射療法相比，具有無(wú)組織記憶性，重復(fù)性好的顯著優(yōu)點(diǎn)；其基本原理是通過(guò)外源性加入的靶向腫瘤組織光熱劑后，用激光輻射，使光熱劑光熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)生高熱量，破壞消除腫瘤細(xì)胞；此種療法的關(guān)鍵在于光熱劑吸收光強(qiáng)度及光熱轉(zhuǎn)換效率。貴金屬納米材料因具有表面等離子共振的光學(xué)特性，能夠?qū)μ囟úㄩL(zhǎng)的光產(chǎn)生強(qiáng)吸收因此可以成為光熱劑的一種。在貴金屬納米材料中，金納米棒是一種具有橫軸及縱軸結(jié)構(gòu)不對(duì)稱性的金納米粒子，與其橫軸及縱軸應(yīng)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱性相對(duì)應(yīng)的為橫向及縱向等離子體吸收，橫向等離子體吸收基本位于520nm可見(jiàn)光區(qū)，而縱向等離子體吸收能夠隨著金納米棒的縱橫比變化，在可見(jiàn)光及近紅外區(qū)進(jìn)行人為的調(diào)控。結(jié)合生物體對(duì)于不同區(qū)域的光吸收不同的性質(zhì)(機(jī)體對(duì)近紅外區(qū)(650-1000nm)光的吸收少于可見(jiàn)區(qū)(主要為血紅蛋白吸收)和紅外區(qū)(主要為水分吸收))，將金納米棒的縱向吸收調(diào)至近紅外區(qū)可以可以減小光熱治療中對(duì)正常組織的損傷，并達(dá)到治療深層腫瘤組織的目的，因此金納米棒可以成為NIR光熱治療一種理想的光熱劑。Dickerson等的研究表明，選擇與金納米棒LSPR波長(zhǎng)相匹配的NIR激光作為光源，能誘導(dǎo)皮下深層組織的金納米棒顆粒產(chǎn)生熱量，使之升溫而光熱殺傷腫瘤組織。大多數(shù)腫瘤具有使大分子物質(zhì)在腫瘤組織透過(guò)性增強(qiáng)及滯留效應(yīng)，此種效應(yīng)促進(jìn)了納米粒子(小于IOOnm)在腫瘤組織的選擇性分布?；诩{米粒子此種效應(yīng)，將卟啉類光敏劑與金納米棒共價(jià)偶聯(lián)后，可以提高卟啉類光敏劑靶向腫瘤組織的能力，減少在皮膚及眼部非特異性聚集而產(chǎn)生的光毒性，實(shí)現(xiàn)腫瘤靶向光學(xué)成像；然后通過(guò)NIR激光輻射，使富集在腫瘤組織中的金納米棒進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，靶向光熱治療腫瘤組織，而使臨近的組織不受損傷。
目前制備金納米棒廣為應(yīng)用的方法是晶種生長(zhǎng)法，通過(guò)使用高濃度的十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為表面活性劑和穩(wěn)定劑可以簡(jiǎn)單、高產(chǎn)制備出不同面徑比的金納米棒。但得的金納米棒僅能夠分散在高濃度的CTAB溶液中，而在水溶液及有機(jī)溶劑中易發(fā)生聚集；并且CTAB分子不僅容易從金納米棒表面脫離和重新結(jié)合，而且還具有強(qiáng)生物毒性，阻礙了金納米棒與熒光分子進(jìn)行化學(xué)偶聯(lián)及應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域。已經(jīng)有多個(gè)研究小組嘗試應(yīng)用不同方法在不降低金納米棒穩(wěn)定性前提下，對(duì)金納米棒表面的CTAB分子進(jìn)行取代，如，通過(guò)層層自組裝方法在金納米棒表面形成娃層、或通過(guò)Stober方法構(gòu)建金納米棒-二氧化娃核殼結(jié)構(gòu)，盡管與二氧化硅作用后能夠降低金納米棒表面CTAB分子的毒性，但二氧化硅在生物體內(nèi)是一種難降解材料難以在生物體內(nèi)進(jìn)行研究；或通過(guò)PSS分子負(fù)電荷金納米棒表面的CTAB分子正電荷發(fā)生靜電吸附作用，但是此種非共價(jià)作用在體內(nèi)環(huán)境中具有穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決卟啉類熒光分子在體內(nèi)運(yùn)輸時(shí)靶向性差易聚集在皮膚及眼部產(chǎn)生光毒性和金納米棒在極性溶劑中不能夠穩(wěn)定存在的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法。靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法按照以下步驟進(jìn)行一、在避光、0°C的條件下將10 IOOmg B卜啉類突光分子、2 5g無(wú)水碳酸鉀和15 30mlN，N- 二甲基甲酰胺混合攪拌5 10分鐘，然后在30 40分鐘內(nèi)滴加I 5ml氯乙酰氯，繼續(xù)反應(yīng)8 12小時(shí)，去除產(chǎn)物中的碳酸鉀，向產(chǎn)物中加入50ml水和50ml 二氯甲烷，分液取出二氯甲烷溶液，向二氯甲烷溶液中加入水萃取3 5次，然后將二氯甲烷溶液中的溶劑蒸干，再進(jìn)行柱色譜分離，并以二氯甲烷與甲醇體積比為100 2 3的混合溶液作為淋洗液，收集第二條色帶，得到5，10，15-三(4-氯乙酰氧基苯基)-20-(4-羥基苯基)卟啉；二、將IOml濃度為O. lmol/L十六烷基三甲基溴化銨溶液和O. 25ml濃度為O. 01mol/L氯金酸溶液混合,在25°C的條件下攪拌5 15分鐘,加入O. 6ml濃度為O. Olmol/L的硼氫化鈉溶液，得到金種子溶液；三、將IOml濃度為O. lmol/L的十六烷基三甲基溴化銨溶液、O. 25ml濃度為O. lmol/L的氯金酸溶液、0. 05ml濃度為0. lmol/L的硝酸銀溶液和2ml濃度為0. lmol/L的抗壞血酸溶液混合，得到金納米棒生長(zhǎng)溶液；四、將金種子溶液加入到金納米棒生長(zhǎng)溶液中反應(yīng)12小時(shí)，得到CTAB穩(wěn)定的金納米棒水浴液；五、將0. 03g甲氧基聚乙二醇巰醇、3 4ml四氫呋喃和I 5mlCTAB穩(wěn)定的金納米棒水溶液混合，反應(yīng)72小時(shí)，然后以IOOOOrpm的轉(zhuǎn)速離心，將沉淀分散在甲醇中，得到聚乙二醇穩(wěn)定的金納米棒溶液；六、將50mg IOOmg 5,10,15-三(4_氯乙酰氧基苯基)-20-(4_輕基苯基)口卜啉與7. 5 10. 5ml甲醇混合,然后在30 40分鐘內(nèi)滴加聚乙二醇穩(wěn)定的金納米棒溶液2ml 4ml,反應(yīng)24小時(shí)，以14000rpm的轉(zhuǎn)速離心,將沉淀分散在甲醇中，得到二聯(lián)體；七、將50mg生物分子或抗癌藥、50mg IOOmg 二聯(lián)體與IOml N,N-二甲基甲酰胺混合反應(yīng)2小時(shí)，然后在4°C以HOOOrpm的轉(zhuǎn)速離心，將沉淀分散在甲醇中后再分離，即得靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體；步驟七中所述的生物分子為葉酸或單克隆抗體赫賽??；步驟七中所述的抗癌藥為10-羥基喜樹堿、紫杉醇、阿霉素、5-氟尿嘧啶或甲氨蝶吟。本發(fā)明制備的靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體能夠提高腫瘤早期診斷治療的效果、并減少對(duì)正常組織副作用，并且在此二聯(lián)體上可以連接具有靶向作用的生物大分子及抗癌藥物，進(jìn)一步提高靶向能力與腫瘤治療效果。本發(fā)明應(yīng)用生物相容性好的甲氧基聚乙二醇巰醇與金納米棒之間形成金硫共價(jià)鍵，取代有生物毒性的CTAB分子，具有良好的生物相容性；并通過(guò)甲氧基聚乙二醇巰醇與卟啉類熒光分子親電取代反應(yīng)形成穩(wěn)定的二聯(lián)體，不易在體內(nèi)造成卟啉類熒光分子的非特異性釋放。


圖I是實(shí)驗(yàn)一步驟一中所得5,10,15-二(4-氣乙酸氧基苯基)~20~ (4-輕基苯·基)卟啉的紫外吸收光譜圖；圖2是實(shí)驗(yàn)一步驟一中所得5,10,15-二(4-氣乙酸氧基苯基)-20-(4-輕基苯基)卟啉的質(zhì)譜圖；圖3是實(shí)驗(yàn)一步驟四中所得CTAB穩(wěn)定的金納米棒水浴液紫外吸收光譜圖；圖4是實(shí)驗(yàn)一步驟四中所得CTAB穩(wěn)定的金納米棒水浴液透射電鏡圖像。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法按照以下步驟進(jìn)行—、在避光、(TC的條件下將10 IOOmg P卜啉類突光分子、2 5g無(wú)水碳酸鉀和15 30mlN，N- 二甲基甲酰胺混合攪拌5 10分鐘，然后在30 40分鐘內(nèi)滴加I 5ml氯乙酰氯，繼續(xù)反應(yīng)8 12小時(shí)，去除產(chǎn)物中的碳酸鉀，向產(chǎn)物中加入50ml水和50ml 二氯甲烷，分液取出二氯甲烷溶液，向二氯甲烷溶液中加入水萃取3 5次，然后將二氯甲烷溶液中的溶劑蒸干，再進(jìn)行柱色譜分離，并以二氯甲烷與甲醇體積比為100 2 3的混合溶液作為淋洗液，收集第二條色帶，得到5，10，15-三(4-氯乙酰氧基苯基)-20-(4-羥基苯基)卟啉；二、將IOml濃度為O. lmol/L十六烷基三甲基溴化銨溶液和O. 25ml濃度為O. 01mol/L氯金酸溶液混合,在25°C的條件下攪拌5 15分鐘,加入O. 6ml濃度為O. Olmol/L的硼氫化鈉溶液，得到金種子溶液；三、將IOml濃度為O. lmol/L的十六烷基三甲基溴化銨溶液、O. 25ml濃度為
O.lmol/L的氯金酸溶液、0. 05ml濃度為0. lmol/L的硝酸銀溶液和2ml濃度為0. lmol/L的抗壞血酸溶液混合，得到金納米棒生長(zhǎng)溶液；四、將金種子溶液加入到金納米棒生長(zhǎng)溶液中反應(yīng)12小時(shí)，得到CTAB穩(wěn)定的金納米棒水浴液；
五、將O. 03g甲氧基聚乙二醇巰醇、3 4ml四氫呋喃和I 5mlCTAB穩(wěn)定的金納米棒水溶液混合，反應(yīng)72小時(shí)，然后以IOOOOrpm的轉(zhuǎn)速離心，將沉淀分散在甲醇中，得到聚乙二醇穩(wěn)定的金納米棒溶液；六、將50mg IOOmg 5,10,15-三(4-氯乙酰氧基苯基)-20-(4_輕基苯基)口卜啉與7. 5 10. 5ml甲醇混合,然后在30 40分鐘內(nèi)滴加聚乙二醇穩(wěn)定的金納米棒溶液2ml 4ml,反應(yīng)24小時(shí)，以14000rpm的轉(zhuǎn)速離心,將沉淀分散在甲醇中，得到二聯(lián)體；七、將50mg生物分子或抗癌藥、50mg IOOmg 二聯(lián)體與IOml N,N-二甲基甲酰胺混合反應(yīng)2小時(shí)，然后在4°C以HOOOrpm的轉(zhuǎn)速離心，將沉淀分散在甲醇中后再分離，即得靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體；步驟七中所述的生物分子為葉酸或單克隆抗體赫賽??；步驟七中所述的抗癌藥為10-羥基喜樹堿、紫杉醇、阿霉素、5-氟尿嘧啶或甲氨蝶吟。本實(shí)施方式中葉酸的結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法按照以下步驟進(jìn)行 一、在避光、0°C的條件下將10 IOOmgη卜啉類突光分子、2 5g無(wú)水碳酸鉀和15 30mlN，N-二甲基甲酰胺混合攪拌5 10分鐘，然后在30 40分鐘內(nèi)滴加I 5ml氯乙酰氯，繼續(xù)反應(yīng)8 12小時(shí)，去除產(chǎn)物中的碳酸鉀，向產(chǎn)物中加入50ml水和50ml 二氯甲烷，分液取出二氯甲烷溶液，向二氯甲烷溶液中加入水萃取3 5次，然后將二氯甲烷溶液中的溶劑蒸干，再進(jìn)行柱色譜分離，并以二氯甲烷與甲醇體積比為100 2 3的混合溶液作為淋洗液，收集第二條色帶，得到5，10，15-三(4-氯乙酰氧基苯基)-20-(4-羥基苯基)卟啉； 二、將IOml濃度為O.lmol/L十六烷基三甲基溴化銨溶液和O. 25ml濃度為O. 01mol/L氯金酸溶液混合，在25°C的條件下攪拌5 15分鐘,加入O. 6ml濃度為O. 01mol/L的硼氫化鈉溶液，得到金種子溶液； 三、將IOml濃度為0.lmol/L的十六烷基三甲基溴化銨溶液、0. 25ml濃度為0. lmol/L的氯金酸溶液、0. 05ml濃度為0. lmol/L的硝酸銀溶液和2ml濃度為0. lmol/L的抗壞血酸溶液混合，得到金納米棒生長(zhǎng)溶液； 四、將金種子溶液加入到金納米棒生長(zhǎng)溶液中反應(yīng)12小時(shí)，得到CTAB穩(wěn)定的金納米棒水浴液； 五、將0.03g甲氧基聚乙二醇巰醇、3 4ml四氫呋喃和I 5mlCTAB穩(wěn)定的金納米棒水溶液混合，反應(yīng)72小時(shí)，然后以IOOOOrpm的轉(zhuǎn)速離心，將沉淀分散在甲醇中，得到聚乙二醇穩(wěn)定的金納米棒溶液； 六、將50mg IOOmg5,10,15-三(4-氯乙酰氧基苯基)-20-(4-輕基苯基)卩卜啉與7.5 10. 5ml甲醇混合,然后在30 40分鐘內(nèi)滴加聚乙二醇穩(wěn)定的金納米棒溶液2ml 4ml,反應(yīng)24小時(shí)，以14000rpm的轉(zhuǎn)速離心,將沉淀分散在甲醇中，得到二聯(lián)體； 七、將50mg生物分子或抗癌藥、50mg IOOmg二聯(lián)體與IOml N,N- 二甲基甲酰胺混合反應(yīng)2小時(shí)，然后在4°C以HOOOrpm的轉(zhuǎn)速離心，將沉淀分散在甲醇中后再分離，即得靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體； 步驟七中所述的生物分子為葉酸或單克隆抗體赫賽??；步驟七中所述的抗癌藥為10-羥基喜樹堿、紫杉醇、阿霉素、5-氟尿嘧啶或甲氨蝶吟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于步驟一中所述的B卜啉類突光分子為四輕基苯基B卜啉、三輕基苯基B卜啉、四羧基苯基口卜啉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于步驟一中在避光、(TC的條件下將50mg卟啉類熒光分子、5g無(wú)水碳酸鉀和20mlN，N- 二甲基甲酰胺混合攪拌8分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于步驟一中在避光、(TC的條件下將20 90mg卟啉類熒光分子、3 4g無(wú)水碳酸鉀和16 29ml N, N- 二甲基甲酰胺混合攪拌6 9分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于步驟一中在避光、(TC的條件下將30 SOmg卟啉類熒光分子、3. 5g無(wú)水碳酸鉀和20 25ml N, N- 二甲基甲酰胺混合攪拌7 8分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于步驟一中以二氯甲烷與甲醇體積比為100 3的混合溶液作為淋洗液。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于步驟五中將O. 03g甲氧基聚乙二醇巰醇、4ml四氫呋喃和4mlCTAB穩(wěn)定的金納米棒水溶液混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于步驟六中將60mg 90mg 5，10，15-三(4-氯乙酰氧基苯基)-20-(4-羥基苯基)口卜琳與8 IOml甲醇混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于步驟六中將70mg 5，10，15-三(4-氯乙酰氧基苯基)-20-(4-羥基苯基)卟啉與9ml甲醇混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，其特征在于步驟七中將50mg生物分子或抗癌藥、60mg 二聯(lián)體與IOml N, N- 二甲基甲酰胺混合反應(yīng)2小時(shí)。
全文摘要
靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體的制備方法，它涉及一種二聯(lián)體的制備方法。本發(fā)明解決了解決卟啉類熒光分子在體內(nèi)運(yùn)輸時(shí)靶向性差易聚集在皮膚及眼部產(chǎn)生光毒性和金納米棒在極性溶劑中不能夠穩(wěn)定存在的技術(shù)問(wèn)題。本方法如下制備金種子溶液；制備金納米棒生長(zhǎng)溶液；制備聚乙二醇穩(wěn)定的金納米棒溶液；二聯(lián)體；將生物分子或抗癌藥、二聯(lián)體與N，N-二甲基甲酰胺混合反應(yīng)，然后離心，將沉淀分散在甲醇中后再分離，即得。本發(fā)明制備的靶向性卟啉類熒光分子與金納米棒二聯(lián)體能夠提高腫瘤早期診斷治療的效果、并減少對(duì)正常組織副作用，并且在此二聯(lián)體上可以連接具有靶向作用的生物大分子及抗癌藥物，進(jìn)一步提高靶向能力與腫瘤治療效果。
文檔編號(hào)A61K41/00GK102940892SQ201210475939
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者郭喜明, 薄璇, 郭斌 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)