[发明专利]一种单分散酞菁配合物中空微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机光学功能材料技术领域。具体说是一种单分散酞菁配合物中空微球的制备方法。

背景技术

酞菁及其衍生物是一类具有四氮杂四苯并卟啉结构的大共轭体系化合物。酞菁与非过渡金属形成的配合物有着较高的单线态氧量子产率，同时具有较低的生物毒性，并且在生物体组织的光疗窗口具有高效的选择性吸收能力，因而成为新一代光敏化杀伤肿瘤细胞的抗癌药物。然而，酞菁大环体系间的π-π堆叠作用、氢键、金属配位键等作用力极易导致相邻酞菁环之间以面面堆积的形式产生聚集，该聚集方式所引发的激发态自淬灭效应不利于单线态氧的生成，从而降低了其在光动力疗法中的光敏活性。目前，抑制酞菁配合物堆垛聚集的技术方法有两种：一种是对酞菁分子进行结构修饰，通过引入大的取代基增加酞菁核周围的空间位阻，实现对酞菁核的位点分离。其缺点是：结构修饰法具有合成难度较大、制备周期长、产物分离困难的缺点，取代基的引入对酞菁光物理与光化学性质的影响具有不确定性，不利于酞菁配合物在光动力疗法中的推广和应用。另一种是借助特定表面活性剂、脂质体、无机纳米颗粒、高分子聚合物等作为酞菁的负载基体，构建载体与酞菁分子间的相互作用力来遏制酞菁分子的聚集。其缺点是：制备工艺要求高、产品的长期稳定性低。该技术对载体的生理相容性要求较高，药物准备时期生成的副产物将增加身体系统的药物毒性。

发明内容

本发明旨在采用路径简单、转化率较高、产物易于分离的合成步骤制备单分散并且粒径可控的酞菁配合物中空微球，将相邻酞菁分子之间通过稳定的共价键加以连接，并且使构成微球的各个酞菁分子沿着酞菁环的方向进行规则排布。

本发明采用简单的实验路径合成四乙烯基封端的酞菁分子，继而通过转化率较高的硫醇一烯点击化学反应实现酞菁分子的自交联，通过控制反应条件得到单分散并且粒径可控的酞菁中空微球。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种单分散酞菁配合物中空微球的制备方法，其制备方法包括：

1、室温下，将4-硝基邻苯二腈与丁香酚分别溶于N，N-二甲基甲酰胺中，配制成浓度为0.2-0.4mol/L的溶液，在2h内分步加入一定量的无水碳酸钾，氮气保护下搅拌20-30h，将反应混合物缓慢加入至冰水中，抽滤并洗涤得到的沉淀，然后以无水乙醇为溶剂重结晶，过滤、洗涤并干燥后得到无色晶体，即合成酞菁配合物的前体；其反应方程式如下：

2、以正戊醇为溶剂，将前体配制成0.1-0.3mol/L的溶液，氮气保护下向体系中加入1-1.5倍摩尔量的锌、铁、铝、镁、铜、锰、钴、铬或钙等金属盐，并滴加少量的1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯催化反应，升温回流3-6h，体系降至室温，将溶液滴入甲醇中，过滤得到蓝绿色沉淀，洗涤并干燥后以二氯甲烷/乙醇溶液洗脱，蒸发溶剂后得到对应的金属酞菁配合物；其反应方程式如下：

3、将四乙烯基封端的金属酞菁溶于二甲亚砜/乙醇的混合溶剂中，加入15-40倍摩尔量的1，2-乙二硫醇，氮气气氛下充分搅拌，混合均匀后加入3-10倍摩尔量的偶氮二异丁腈引发反应，溶液于65℃下搅拌5-10h，然后转移至透析袋中，以甲醇为溶剂除去未反应的小分子，蒸除溶剂并真空干燥后即得到相应的金属酞菁配合物中空微球。

进一步地，在上述步骤3中，通过调节二甲亚砜/乙醇混合溶剂的比例，可以使微球的粒径在100-500nm之间进行有效调控。

本发明的有益效果是：1、本发明所设计的合成步骤简便、涉及的反应转化率较高、产物易于分离和纯化。相关反应未改变酞菁环的共轭体系，因此不会对酞菁配合物的光物理与光化学性质产生影响。2、微球中相邻酞菁分子之间通过稳定的共价键连接，并且使构成微球的各个酞菁分子沿着酞菁环的方向进行规则排布，这将有效抑制酞菁环之间的面面堆积，最大限度地保留酞菁配合物本身的光化学特性，同时能够实现酞菁分子自身的材料化，避免各种外加载体对光动力治疗所带来的不利影响。3、本发明所制备的中空微球粒径尺寸具有单分散性，并且通过改变混合溶剂的组成可以有效调控微球的粒径。

附图说明

图1是本发明的结构组成示意图；

图2是图1锌酞菁中空微球的透射电镜照片；

图3、图4为图2不同比例的透射电镜照片。

具体实施方式

实施例：