一种具有可视化光动力治疗特性的卟啉光敏剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纳米材料制备领域，特别地，涉及一种光敏剂的制备方法，更具体地涉 及一种卟啉光敏剂的制备方法，该卟啉光敏剂具有可视化动力治疗特性。
【背景技术】
[0002] 光动力作用是指在光的作用下，在光敏剂的参与下，使机体细胞或生物分子发生 机能或者形态的变化，严重时可以使细胞发生损伤或坏死。由于这种作用必须有氧参加，所 以又称为光敏化-氧化作用，在化学上称这种作用为光敏化作用，在生物学和医学上称为 光动力作用。
[0003] 利用上述这种光动力作用治疗疾病的方法，被称为光动力治疗法（PDT)。光动力治 疗法为一种能够根治早期癌症并减小癌症晚期肿瘤尺寸的一种临床方法。该方法是通过将 光、光敏剂和分子氧（ 3〇2)相互作用为基础，并且使得光敏剂暴露在适当的光线下，从而产 生具有细胞毒性的氧物种（R0S)，与此同时转移到组织细胞，该氧物种高效选择性的对病变 细胞和组织产生破坏。
[0004] 近年来，PDT技术也被运用于一些非肿瘤性疾病，如尖锐湿疣、牛皮癣、鲜红斑痣、 类风湿性关节炎、眼底黄斑病变、血管成形术后再狭窄等疾病的治疗。
[0005] 光敏剂作为光动力治疗当中的药物是研究光动力治疗发展的关键所在。光敏剂是 一类特殊的化学物质，其基本作用为传递能量：它能够吸收光子，在被激发后能够将吸收的 光能迅速传递给其它分子，并使自身回到基态。
[0006] 在1993~1997年间，第一个商业化的光敏剂是Porfimer Sodium,其成功在美国、 加拿大、欧盟、日本及韩国陆续批准上市，使得PDT领域的研究逐渐活跃并受到重视。近年 来，随着光动力治疗药物的研发逐步增多及激光设备技术的提高，PDT的研究迅速发展并迎 来了一个新的高峰。
[0007] 目前，已批准上市或正在临床研究的新的光敏剂近十种，越来越多的光敏剂正在 被研究和制备当中，大多数光敏剂通过化学合成等方法进行制备，除了成本高，制备过程 不环保等问题，多步反应合成分子所导致的制备成本的增加也成为光敏剂市场化的严重阻 碍。为了适应市场化的需求，寻求一种制备方法简单，价格低廉的光敏剂具有非常大的研究 意义，同时也为研究人员提出了巨大挑战。
【发明内容】
[0008] 为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：通过将水溶性卟啉分子 与可溶性硝酸盐在酸性、避光以及室温的条件下进行反应，得到包含有卟啉光敏剂的反应 体系，最终所得卟啉光敏剂为一种纳米聚集体，且具有细胞成像和光动力治疗特性，从而完 成本发明。
[0009] 本发明的目的在于提供一种具有可视化光动力治疗特性的卟啉光敏剂的制备方 法，该方法包括以下步骤：
[0010] 1)将水溶性卟啉和可溶性硝酸盐加入到水中，混合均匀，其中，水溶性卟啉可由式 I所示：
[0011]
[0012] 其中，R为极性基团，优选为磺酸基芳烃基、N-烷基吡啶基及其衍生物基团如N-烷 基苯并吡啶基、氨基芳烃基、季铵基芳烃基或羧基芳烃基；
[0013] 2)将步骤1)中的体系的pH调至酸性；
[0014] 3)在室温和避光条件下，将步骤2)中调节pH后的体系静置，获得包含有卟啉光敏 剂的反应体系。
[0015] 由本发明提供的制备方法得到的卟啉光敏剂，为一种纳米聚集体，该纳米聚集体 的尺寸为200~500nm。
[0016] 由本发明提供的制备方法得到的卟啉光敏剂在光动力治疗方面中的应用。
[0017] 本发明提供的制备方法工艺简单，无需复杂的合成步骤以及后处理步骤，易于操 作，成本较为低廉，因此，易于生产上的推广。
[0018] 另外，由本发明提供的制备方法得到的卟啉光敏剂为一种纳米聚集体，且该纳米 聚集体的尺寸均一，具有细胞成像功能和光动力治疗特性，此外，该卟啉光敏剂对细胞基本 无毒害，不影响细胞活力。
【附图说明】
[0019] 图1示出实施例1所得的卟啉光敏剂的扫描电镜照片；
[0020] 图2示出实施例1所得的卟啉光敏剂的透射电镜照片；
[0021] 图3示出实施例4所得的卟啉光敏剂的扫描电镜照片；
[0022] 图4示出实施例7所得的卟啉光敏剂在细胞核上的成像照片；
[0023] 图5示出在细胞成像的试验例中培养细胞的细胞照片；
[0024] 图6示出商业细胞核染料H〇eChst33258在培养细胞的细胞核上的成像照片；
[0025] 图7示出由图4、图5与图6叠加而成的照片；
[0026] 图8示出在光动力治疗特性测试的试验例中的培养细胞在紫外光作用前的共聚 焦成像照片；
[0027] 图9示出在光动力治疗特性测试的试验例中的培养细胞在紫外光作用后的共聚 焦成像照片；
[0028] 图10示出在光动力治疗特性测试的试验例中的培养细胞在紫外光作用前后的细 胞存活率对比图。
[0029] 附图标号 [0030] 1-紫外光作用前；
[0031] 2-紫外光作用后。
【具体实施方式】
[0032] 下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更 为清楚、明确。
[0033] 根据本发明的一方面，提供了一种具有可视化光动力治疗特性的卟啉光敏剂的制 备方法，该方法包括以下三个步骤：
[0034] 步骤一、将水溶性卟啉和可溶性硝酸盐加入到水中，混合均匀。
[0035] 在上述步骤一中，所述水溶性卟啉由式I所示：
[0036]
[0037] 其中，R为极性基团，特别地，1尤选为倾酸基方炫基、烷基吡啶基及其衍生物基 团、氨基芳烃基、季铵基芳烃基或是羧基芳烃基。
[0038] 当R为磺酸基芳烃基时，R选自下述结构式中的一种：
[0039]
[0040] 其中，X 为 Cl、Me、0Me 或 F。
[0041] 当R为N-烷基吡啶基及其衍生物基团，R选自下述结构式中的一种：
[0042]
[0043] 当R为氨基芳经基时，R选自下述结构式中的一种：
[0044] ? j '
〇
[0045] 当R为季铵基芳经基时，R选自下述结构式中的一种：
[0046]
[0047] 当R为羧基芳经基时，R选自下述结构式中的一种：
[0048]
[0049] 在优选的实施方式中，所述基团R为磺酸基芳烃基以及羧基芳烃基。进一步的，R 选自下述结构中的一种：
[0050]
[0051] 在优选的实施方式中，所述基团R为磺酸基芳经基。进一步的，R选自下述结构中 的一种：
[0052]
[0053] 在更优选的实施方式中，R选自下述结构式中的一种：
[0054]
[0055] 在上述步骤一中，所述可溶性硝酸盐并没有特别地限制，选用的硝酸盐能在水中 形成均一的水溶液即可。
[0056] 作为可溶性硝酸盐的实例，具体提及：硝酸钠、硝酸铅、硝酸钡、硝酸锌、硝酸镉、硝 酸钾、硝酸钙、硝酸铈、硝酸铬、硝酸铋、硝酸镍、硝酸银、硝酸钯、硝酸钼、硝酸铱和镧系金属 硝酸盐中的一种或多种。
[0057] 作为镧系金属硝酸盐的实例，具体提及：硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钷、 硝酸钐、硝酸铕、硝酸钆、硝酸铽、硝酸镝、硝酸钦、硝酸铒、硝酸铥、硝酸镱和硝酸镥。
[0058] 在优选的实施方式中，所述可溶性硝酸盐选自下述硝酸盐中的一种或多种：硝酸 钠、硝酸钙、硝酸锌、硝酸铬、硝酸镉、硝酸铋、硝酸镍和硝酸铒。
[0059] 在进一步优选的实施方式中，所述可溶性硝酸盐选自下述硝酸盐中的一种或多 种：硝酸钠、硝酸钙、硝酸锌、硝酸铬、硝酸镉、硝酸铋、硝酸镍和硝酸铒。
[0060] 在更进一步优选的实施方式中，所述可溶性硝酸盐选自下述硝酸盐中的一种或多 种：硝酸钠