一種酞菁銥配合物及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明屬于近紅外光熱轉(zhuǎn)化材料領(lǐng)域，特別涉及一種具有近紅外光熱轉(zhuǎn)化性質(zhì)的酞菁銥配合物及其制備方法和應(yīng)用，將[Ir(COD)Cl]2和酞菁作為原料，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入溶劑，100?200℃條件下反應(yīng)6?24小時(shí)；將反應(yīng)液旋蒸去除溶劑、硅膠柱層析分離，收集液體旋干，沖洗，干燥；或是將得到的反應(yīng)液冷卻過(guò)濾，用二氯甲烷將濾餅溶解，過(guò)濾，收集濾液旋干，用無(wú)水乙醚沖洗，干燥，即得樣品。上述酞菁銥配合物在800nm左右處具有很好的吸收，能很好的將近紅外光轉(zhuǎn)化為熱能，熱穩(wěn)定性好。而且在808nm激光的激發(fā)下，15分鐘內(nèi)，溫度可升至55℃，能有效殺死癌細(xì)胞，是光熱治療技術(shù)中的一種極佳的光熱轉(zhuǎn)換試劑。
【專利說(shuō)明】
一種酞菁銥配合物及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于近紅外光熱轉(zhuǎn)化材料領(lǐng)域，特別涉及一種具有近紅外光熱轉(zhuǎn)化性質(zhì)的 酞菁銥配合物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 光熱治療技術(shù)是一種重要的微創(chuàng)治療技術(shù)，該技術(shù)是利用光熱轉(zhuǎn)換試劑將激光的 光能轉(zhuǎn)換為熱能，從而達(dá)到以高溫殺死細(xì)胞的目的。其特點(diǎn)有準(zhǔn)確定位、殺死病變細(xì)胞或組 織，而在眾多的熱療技術(shù)中，近紅外熱療更備受關(guān)注。目前，研究比較多的近紅外光熱轉(zhuǎn)換 試劑主要分為貴金屬納米材料，如金、鈀等不同形貌納米材料等;碳材料，如碳納米管、還原 氧化石墨烯、氧化石墨烯等;有機(jī)化合物，如聚苯胺等;還有硫?qū)巽~基納米材料、金屬基光熱 材料等等，種類比較多。但是對(duì)于金、鈀納米結(jié)構(gòu)材料具有很多內(nèi)在的缺陷，比如，金、鈀的 近紅外吸收主要來(lái)源于納米結(jié)構(gòu)的表面等離子共振效應(yīng)，而表面等離子共振效應(yīng)受納米結(jié) 構(gòu)的形貌、大小以及周?chē)橘|(zhì)的介電常數(shù)影響非常大，導(dǎo)致治療效果不明顯;碳納米材料吸 光系數(shù)較低，制備條件較為復(fù)雜。
[0003] 貴金屬銥與酞菁形成的配合物，由于它們的金屬-配體電荷轉(zhuǎn)移三重態(tài)所表現(xiàn)出 優(yōu)異的光物理學(xué)性質(zhì)，如:大的斯托克位移、吸收光譜和發(fā)射光譜可調(diào)、焚光量子產(chǎn)率高和 長(zhǎng)的磷光壽命等。尤其是，在金屬銥配合物中重原子銥原子可以誘導(dǎo)強(qiáng)的自旋電感耦合來(lái) 增強(qiáng)了激發(fā)單重態(tài)到激發(fā)三重態(tài)之間的隙間竄越效率，到達(dá)激發(fā)三重態(tài)的金屬銥配合物的 能量一邊以磷光的形式釋放出，一邊通過(guò)能量轉(zhuǎn)移或電荷轉(zhuǎn)移到基態(tài)氧氣生成活性氧或者 單線態(tài)氧，這將金屬銥配合物的應(yīng)用范圍拓展到光動(dòng)力學(xué)治療領(lǐng)域。因此，金屬銥配合物在 光學(xué)上所表現(xiàn)的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
[0004] 目前絕大多數(shù)銥配合物還處于紫外光區(qū)，沒(méi)達(dá)到生物治療600-900nm的生物光區(qū)。 金屬-配體電荷轉(zhuǎn)移三重態(tài)所表現(xiàn)出優(yōu)異的光物理學(xué)性質(zhì)，所以，通過(guò)對(duì)配體的調(diào)節(jié)和修 飾，可以對(duì)銥配合物的的發(fā)射波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。眾所周知的是紫外光對(duì)人體有一定的傷害作 用不利于生物診療方面的應(yīng)用，為了將金屬銥配合物光動(dòng)力學(xué)治療的光源拓展到可見(jiàn)光， 科研工作者們正研發(fā)新一代光敏劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種酞菁銥配合物，該配合物在800nm左右具有很好的吸收， 能很好的將近紅外光轉(zhuǎn)化為熱能，熱穩(wěn)定性好，是光熱治療技術(shù)中的一種極佳的光熱轉(zhuǎn)換 試劑。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述酞菁銥配合物的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種酞菁銥配合物，其特征在于:該配合物的結(jié)構(gòu)式如式(I)所示，
[0010] 其中，R為H，烷基或丁氧基。優(yōu)選的，所述烷基為甲基。
[0011] 優(yōu)選的，所述烷基為甲基。
[0012] 上述酞菁銥配合物的制備方法，其步驟包括：
[0013] (1)將[Ir(C0D)Cl]2和酞菁作為原料，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入溶劑，100-200°C條件下 反應(yīng)6-24小時(shí)；
[0014] (2)純化：
[0015] -種純化的方法為:將步驟（1)中得到的反應(yīng)液去除溶劑、硅膠柱層析分離，收集 液體旋干，沖洗，干燥。
[0016] 另一種純化的方法為:將步驟(1)中得到的反應(yīng)液冷卻過(guò)濾，用二氯甲烷將濾餅溶 解，過(guò)濾，收集濾液旋干，用無(wú)水乙醚沖洗。
[0017] 所述步驟（1)中的[Ir(C0D)Cl]2和酞菁的重量比為1:1-5。優(yōu)選的，所述[1^0)0) Cl]2和酞菁的重量比為1:1-2。合理的原料配比，有利于節(jié)約原料，降低反應(yīng)成本且反應(yīng)達(dá) 到較大產(chǎn)率。
[0018] 所述酞菁為無(wú)金屬酞菁或取代酞菁。優(yōu)選的，所述取代酞菁為烷基取代酞菁或丁 氧基取代酞菁。進(jìn)一步優(yōu)選的烷基取代酞菁為甲基取代酞菁。
[0019] 所述步驟（1)中的反應(yīng)溫度為100-160°c，反應(yīng)時(shí)間為12-24小時(shí)。合適的反應(yīng)條 件，有利于在降低副產(chǎn)物的產(chǎn)生，最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大的產(chǎn)率，提高實(shí)驗(yàn)效率。
[0020] 所述步驟（1)中的溶劑為二甲苯、甲苯或乙二醇。合適的溶劑，有利于產(chǎn)物的生成， 降低了純化的難度，更好的得到較純的產(chǎn)物。
[0021] 所述步驟(2)中，200-300目硅膠，稱量30-70倍于上樣量的硅膠裝柱，用二氯甲烷： 丙酮約150:1的洗脫劑展開(kāi)柱層析分離。
[0022] 所述步驟(2)中，采用無(wú)水乙醚沖洗，可除去反應(yīng)產(chǎn)生的熒光點(diǎn)而對(duì)產(chǎn)物不造成影 響。
[0023] 所述步驟(2)中，干燥溫度為70°C-100°C。
[0024]上述酞菁銥配合物可作為光熱治療技術(shù)中的一種極佳的光熱轉(zhuǎn)換試劑。
[0025]酞菁的結(jié)構(gòu)式為可以為：
[0027]其中，R為H，烷基或丁氧基。
[0028]本發(fā)明的有益效果是：
[0029] 1、本發(fā)明制備得到酞菁銥配合物在800nm左右處具有很好的吸收，能很好的將近 紅外光轉(zhuǎn)化為熱能，熱穩(wěn)定性好。
[0030] 2、本發(fā)明的反應(yīng)步驟簡(jiǎn)單，提純過(guò)程方便易操作。
[0031] 3、所述酞菁銥配合物的光熱轉(zhuǎn)化效率高，在808nm激光的激發(fā)下，15分鐘內(nèi)，溫度 可升至55°C，能有效殺死癌細(xì)胞，是光熱治療技術(shù)中的一種極佳的光熱轉(zhuǎn)換試劑。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為實(shí)施例5中制得的酞菁銥配合物的紫外吸收譜圖。
[0033]圖2為實(shí)施例5中制得的酞菁銥配合物的1HNMR圖。
[0034] 圖3為實(shí)施例5中制得的酞菁銥配合物的質(zhì)譜圖。
[0035] 圖4為實(shí)施例5中制得的酞菁銥配合物的光熱曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合實(shí)施例，以丁氧基取代酞菁為例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0037] 實(shí)施例1
[0038] (1)酞菁銥配合物的制備
[0039] 稱量67.2mg的[Ir(⑶D)C1]2和109mg丁氧基取代酞菁置于50mL三頸燒瓶中，抽真 空充氮?dú)猓h(huán)三次。注入20mL甲苯，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，100 °C反應(yīng)12h;
[0040] (2)酞菁銥配合物的純化
[0041 ]將步驟（1)中的反應(yīng)后的反應(yīng)液旋蒸除去溶劑，加少量硅膠拌樣，稱量200-300目 的硅膠30-70倍于上樣量裝柱，用二氯甲烷:丙酮約150:1的洗脫劑展開(kāi)柱層析分離。收集液 體旋干，用無(wú)水乙醚沖洗，70°C-100°C的溫度下干燥，即得樣品。
[0042] 實(shí)施例2
[0043] (1)酞菁銥配合物的制備
[0044] 稱量80.4mg的[Ir(⑶D)C1 ]2和109mg的丁氧基取代酞菁置于50mL三頸燒瓶中，抽 真空充氮?dú)?，循環(huán)三次。注入20mL乙二醇，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，100°C反應(yīng)16h;
[0045] (2)酞菁銥配合物的純化
[0046]將步驟（1)中的反應(yīng)后的反應(yīng)液旋蒸除去溶劑，加少量硅膠拌樣，稱量200-300目 的硅膠30-70倍于上樣量裝柱，用二氯甲烷:丙酮約150:1的洗脫劑展開(kāi)柱層析分離。收集液 體旋干，用無(wú)水乙醚沖洗，70°C-100°C的溫度下干燥，即得樣品。
[0047] 實(shí)施例3
[0048] (1)酞菁銥配合物的制備
[0049] 稱量80.4mg[Ir(C0D)Cl]2和109mg Pc置于50mL三頸燒瓶中，抽真空充氮?dú)?，循環(huán) 三次。注入20mL甲苯，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，100°C反應(yīng)18h;
[0050] (2)酞菁銥配合物的純化
[0051 ]將步驟（1)中的反應(yīng)后的反應(yīng)液旋蒸除去溶劑，加少量硅膠拌樣，稱量200-300目 的硅膠30-70倍于上樣量裝柱，用二氯甲烷:丙酮約150:1的洗脫劑展開(kāi)柱層析分離。收集液 體旋干，用無(wú)水乙醚沖洗，70°C-100°C的溫度下干燥，即得樣品。
[0052] 實(shí)施例4
[0053] (1)酞菁銥配合物Ir-Pc-2C1的制備
[0054] 稱量80.4mg[Ir(C0D)Cl]2和109mg Pc置于50mL三頸燒瓶中，抽真空充氮?dú)?，循環(huán) 三次。注入20mL二甲苯，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，100 °C反應(yīng)24h;
[0055] (2)酞菁銥配合物Ir-Pc-2C1的純化
[0056]將步驟（1)中的反應(yīng)后的反應(yīng)液旋蒸除去溶劑，加少量硅膠拌樣，稱量200-300目 的硅膠30-70倍于上樣量裝柱，用二氯甲烷:丙酮約150:1的洗脫劑展開(kāi)柱層析分離。收集液 體旋干，用無(wú)水乙醚沖洗，70°C-100°C的溫度下干燥，即得樣品。
[0057] 實(shí)施例5
[0058] (1)酞菁銥配合物的制備
[0059] 稱量80.4mg[Ir(C0D)Cl]2和109mg Pc置于50mL三頸燒瓶中，抽真空充氮?dú)?，循環(huán) 三次。注入20mL二甲苯，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，155 °C反應(yīng)18h;
[0060] (2)酞菁銥配合物的純化
[0061 ]將反應(yīng)過(guò)后的混合液過(guò)濾，用二氯甲烷將濾餅溶解，過(guò)濾，收集濾液旋干，用無(wú)水 乙醚沖洗，干燥，即得樣品。
[0062] 將本實(shí)施例中制得的金屬銥酞菁配合物通過(guò)紫外吸收、hNMR、質(zhì)譜等手段進(jìn)行表 征確認(rèn)，從所表征的結(jié)果說(shuō)明，所合成的酞菁銥配合物的分子式為C 64H8Q08N8Cl2I r。
[0063] 圖1為本實(shí)施例中制得的酞菁銥配合物的紫外吸收譜圖，從圖中可以看到該配合 物的最大吸收在817nm處。
[0064] 圖2為本實(shí)施例中制得的酞菁銥配合物的1HNMR圖，從圖中可以看到該配合物的五 組氫的位置及比例。
[0065] 圖3為本實(shí)施例中制得的酞菁銥配合物的質(zhì)圖，從圖中可以看到該配合物的分子 量為1352，進(jìn)一步對(duì)該化合物進(jìn)行確認(rèn)。
[0066] 圖4為本實(shí)施例中制得的酞菁銥配合物的光熱曲線圖，從圖中可以看到該配合物 在808nm的激光激發(fā)下的升溫效果隨樣品時(shí)間的變化而變化。
[0067] 以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例所公開(kāi)的 內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種獻(xiàn)菁銀配合物，其特征在于:該配合物的結(jié)構(gòu)式如式(I)所示，其中，R為Η，烷基或下氧基。2. 權(quán)利要求1所述的獻(xiàn)菁銀配合物的制備方法，其步驟包括： (1) 將[Ir(C0D)Cl]2和獻(xiàn)菁作為原料，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入溶劑，100-200°C條件下反應(yīng) 6-24小時(shí)； (2) 將步驟（1)中得到的反應(yīng)液旋蒸去除溶劑、硅膠柱層析分離，收集液體旋干，沖洗， 干燥； 或?qū)⒉襟E（1)中得到的反應(yīng)液冷卻過(guò)濾，用二氯甲燒將濾餅溶解，過(guò)濾，收集濾液旋干， 沖洗。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的獻(xiàn)菁銀配合物的制備方法，其特征在于:所述步驟（1)中的[Ir (C0D)C1]2和獻(xiàn)菁的重量比為1:1-5。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的獻(xiàn)菁銀配合物的制備方法，其特征在于:所述獻(xiàn)菁為無(wú)金 屬獻(xiàn)菁或取代獻(xiàn)菁。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的獻(xiàn)菁銀配合物的制備方法，其特征在于:所述取代獻(xiàn)菁為烷基 取代獻(xiàn)菁或下氧基取代獻(xiàn)菁。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的獻(xiàn)菁銀配合物的制備方法，其特征在于:所述步驟（1)中的反 應(yīng)溫度為100-160°C，反應(yīng)時(shí)間為12-24小時(shí)。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的獻(xiàn)菁銀配合物的制備方法，其特征在于:所述步驟（1)中的溶 劑為二甲苯、甲苯或乙二醇。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的獻(xiàn)菁銀配合物的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中，200- 300目硅膠，稱量30-70倍于上樣量的硅膠裝柱，用二氯甲燒:丙酬為150:1的洗脫劑展開(kāi)柱 層析分離。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的獻(xiàn)菁銀配合物的制備方法，其特征在于：。所述步驟(2)中，采 用無(wú)水乙酸沖洗，干燥溫度為70°C-100°C。10. 權(quán)利要求1中的獻(xiàn)菁銀配合物在光熱轉(zhuǎn)換試劑中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C07D487/22GK105968118SQ201610345002
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】楊紅, 王杰, 靳紅玉, 楊琪, 鄧晶晶, 秦冬冬, 崔麗麗, 楊仕平
【申請(qǐng)人】上海師范大學(xué)