本發(fā)明屬于水溶性卟啉化合物的合成技術領域，具體涉及一種陰離子型水溶性卟啉的合成方法。

背景技術：

在自然界中，卟啉及其金屬配合物廣泛存在，如血紅素（鐵卟啉）、維生素b12（鈷卟啉）、細胞色素p450及葉綠素（鎂卟啉）等生物大分子，它們在呼吸、光合作用等生命活動中起著重要作用。近年來，水溶性卟啉在分析化學、生命科學和醫(yī)學等領域中得到了廣泛應用。在生命科學中，卟啉能夠與dna發(fā)生特異性結(jié)合，可用于dna分析；而其獨特的光電性質(zhì)使得它在材料化學方面得到了廣泛應用；在分析檢測中，卟啉修飾電極可用于多種物質(zhì)的同時檢測。

卟啉的合成及研究通常是在有機介質(zhì)中進行的，而人工可合成各種水溶性卟啉，主要分為三類：陰離子型的羧基卟啉和磺酸基卟啉、陽離子型的氨基卟啉和n-甲基化吡啶基卟啉以及非離子型的水溶性卟啉。由于生物體內(nèi)的各項生命活動都在水環(huán)境中進行，因而對水溶性卟啉的研究更加有意義。

常見的制備水溶性卟啉的方法主要有離子化法、糖苷化法和蛋白質(zhì)或肽偶聯(lián)法。mccarthy、mailard和vedachalam等分別報道了通過在卟啉meso-位引入氨基酸、糖苷和半乳糖等水溶性基團以改善卟啉的水溶性；giuntini、serra和amessou等人則通過合成蛋白質(zhì)、氨基酸或肽偶聯(lián)卟啉的方法來改善卟啉的水溶性。這些水溶性基團通過?；蛉〈群唵蔚挠袡C反應被引入到卟啉體系中，有效的改善了卟啉的水溶性，同時對于改善卟啉化合物的光譜吸收以及靶向性都有著積極的作用。但這兩類方法制備的非離子型水溶性卟啉，首先要求選擇含有活性基團的卟啉作為前驅(qū)物，這無疑使得成本大大提高；其次引入的糖類、蛋白質(zhì)或多肽等基團都有較大的分子量，使得整個體系的位阻增大，細胞穿透性降低；再次是水溶性卟啉的提純分離較為繁瑣。gros等人報道了利用簡單卟啉制備水溶性卟啉的方法，第一種通過含羧酸脂基卟啉水解的方法制備水溶性卟啉；第二種是將四苯基卟啉磺化的方法，引入磺酸根使卟啉變?yōu)樗苄?；第三種利用meso-四（4-吡啶基）卟啉為前驅(qū)物，通過和鹵化物烴類反應得到離子化的水溶性卟啉。前兩種方法得到的是陰離子型卟啉，后一種方法得到的是陽離子型卟啉。

利用簡單的卟啉作為前驅(qū)體，通過離子化的方法合成常用的水溶性卟啉從目前來說是最簡便、經(jīng)濟、有效的途徑；但是，由于結(jié)構(gòu)過于簡單，功能性、選擇性和通過其它方法制備的水溶性卟啉相比就會有不足之處。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術問題是提供了一種工藝簡單、條件溫和且操作簡便快捷的陰離子型水溶性卟啉的合成方法，在卟啉體系中引入聚乙二醇單元能夠極大的改變卟啉在溶液中的聚集性能，有效的改善簡單卟啉化合物的dna分子識別能力以及靶向性能。

本發(fā)明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種陰離子型水溶性卟啉的合成方法，其特征在于具體步驟為：

（1）含三聚乙二醇基團卟啉前體的合成，將meso-四（4-羥基）苯基卟啉和甲醇鈉溶解在甲醇中，在惰性氣體保護下于室溫反應，然后減壓蒸餾除去溶劑并真空干燥，將干燥后的產(chǎn)品溶解在dmf中并加入鹵代三聚乙二醇單甲醚，在惰性氣體保護下加熱至100℃反應，質(zhì)譜監(jiān)測，反應完全后減壓蒸餾除去溶劑，經(jīng)硅膠柱分離提純得到含三聚乙二醇基團卟啉前體；

（2）陰離子型水溶性卟啉的合成，將得到的含三聚乙二醇基團卟啉前體溶解在氯仿中，置于冰水浴中，惰性氣體保護下滴加氯磺酸，升溫至室溫反應，然后在冰水冷卻條件下加入冰水淬滅反應，加入氫氧化鈉溶液至溶液顏色變成紅色，減壓蒸餾除去溶劑，過濾除去析出的無機鹽分，經(jīng)反相柱分離后冷凍干燥得到陰離子型水溶性卟啉。

進一步優(yōu)選，步驟（1）中所述的鹵代三聚乙二醇單甲醚為溴代三聚乙二醇單甲醚、氯代三聚乙二醇單甲醚或碘代三聚乙二醇單甲醚。

進一步優(yōu)選，步驟（1）中所述的meso-四（4-羥基）苯基卟啉與甲醇鈉的投料摩爾比為1:20-25，室溫反應時間為30-60min，所述的meso-四（4-羥基）苯基卟啉與鹵代三聚乙二醇單甲醚的投料摩爾比為1:10-12。

進一步優(yōu)選，步驟（2）中所述的三聚乙二醇卟啉前體與氯磺酸的投料摩爾比為1:20-25，滴加氯磺酸的過程中保持體系的溫度為0℃。

本發(fā)明首先將功能性基團聚乙二醇單元引入到卟啉體系中，再通過磺化反應得到陰離子型水溶性卟啉，合成過程的反應方程式為：

。

本發(fā)明合成工藝簡單易行，重復性較好，制備過程條件溫和，提純操作簡單，產(chǎn)率較高，在陰離子型水溶性卟啉實用性研究方面具有較好的應用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例制得的陰離子型水溶性卟啉的紫外可見吸收光譜圖，其中橫坐標為波長（nm），縱坐標為吸收強度；

圖2是本發(fā)明實施例制得的三聚乙二醇卟啉前體的¹hnmr核磁譜圖；

圖3是本發(fā)明實施例制得的陰離子型水溶性卟啉的¹hnmr核磁譜圖；

圖4是本發(fā)明實施例制得的陰離子型水溶性卟啉的¹³cnmr核磁譜圖；

圖5是本發(fā)明實施例制得的陰離子型水溶性卟啉的esi高分辨質(zhì)譜圖，其中橫坐標為質(zhì)荷比（m/z），縱坐標為離子峰強度。

具體實施方式

以下通過實施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。

實施例

（1）將meso-四（4-羥基）苯基卟啉（500mg，0.74mmol）和甲醇鈉（3.5ml，16mmol）溶解在甲醇（30ml）中，在惰性氣體氮氣保護下于室溫反應30min。減壓蒸餾除去溶劑，真空干燥。將干燥好的產(chǎn)品溶解在dmf（30ml）中，加入溴代三聚乙二醇單甲醚（1.2ml，8mmol），在惰性氣體氮氣保護下加熱至100℃反應過夜。質(zhì)譜監(jiān)測，當反應完全后，減壓除去溶劑，粗產(chǎn)品用硅膠柱分離提純，選取1wt%ch3oh/ch2cl2作為淋洗劑，收集紅色組分，旋蒸除去溶劑得到紫色固體三聚乙二醇卟啉前體，產(chǎn)率100%。¹hnmr(cdcl3,300mhz):δ8.87(s,8h),8.13(d,j=8.6hz,8h),7.32(d,j=8.6hz,8h),4.50-4.42(m,8h),4.11-4.05(m,8h),3.93-3.88(m,8h),3.85-3.80(m,8h),3.78-3.75(s,8h),3.68-3.66(d,8h),3.45(s,12h),-2.72(s,2h).uv/vis(ch2cl2):lmax(nm)=421,454,517,556,594,650.maldi-tofms:m/z:1263.548。

（2）將步驟（1）得到的三聚乙二醇卟啉前體（400mg，0.32mmol）溶解在氯仿中（3ml），在惰性氣體氮氣保護和冰水浴的條件下緩慢滴加氯磺酸（6.5mmol），之后于室溫反應30min。冰水浴冷卻條件下緩慢加入冰水（10ml）猝滅反應，然后利用氫氧化鈉溶液（1mol/l）調(diào)節(jié)溶液顏色至紅色，減壓除去大部分的溶劑，減壓過濾除去析出的無機鹽分，粗產(chǎn)品經(jīng)反相柱分離，收集紅色組分，冷凍干燥得到紫色固體陰離子型水溶性卟啉，產(chǎn)率85%。¹hnmr(dmso-d6,300mhz):δ8.86(s,8h),8.56-8.50(m,4h),8.27-8.15(m,4h),7.55-7.53(d,4h),4.51(s,8h),3.99(s,9h),3.79-3.75(m,16h),3.66-3.60(m,16h),3.32(s,12h),-2.86(s,2h);¹³cnmr(126mhz,dmso-d6):δ162.80,71.70,71.44,70.21,70.14,70.04,70.01,69.76,65.45,61.69,58.74,58.52,36.27,31.24,15.58.uv/vis(h2o,base):lmax(nm)=417,469,520,560,642.esi-hrms:m/zcalcdforc72h82n4o28s4⁴⁺:394.59941;found:394.60151。

以上實施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點，本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進均落入本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。