[发明专利]纳米光敏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种纳米光敏剂，该纳米光敏剂是以氟硼二吡咯为母核，并对其衍生化，通过引入长链烷基基团和适当长度的聚乙二醇片段得到的。本发明纳米光敏剂，最大吸收和发射波长接近于近红外光区且具有两亲性，在水体系以及生物体液中可快速自组装形成尺寸均一且稳定的纳米粒，有利于高选择性肿瘤富集，提高光治疗效果。

技术领域

本发明涉及光敏材料技术领域，具体涉及一种纳米光敏剂及其制备方法和应用。

背景技术

由于社会环境的污染、电磁辐射以及人类自身遗传因素的影响，癌症成为21世纪威胁人类健康的几种重大恶性疾病之一。因此，寻找一种新模态治疗方式在目前肿瘤诊断和治疗方案显得尤为重要。虽然从上世纪50年代起，数十年中大量的人力、物力、财力被投入到癌症的预防和治疗中，但在这方面人类所取得的进展依然十分有限。

光治疗(Phototherapy)是指利用特定波长的光照射事先局部或全身注入机体的药物(光敏剂,PS)，光敏剂随之活化并与氧分子作用产生具有细胞毒性的活性氧(ROS)，经过直接与间接作用对肿瘤组织产生不可逆的损伤。光治疗不同于传统的治疗肿瘤手段，它对靶组织及损伤程度都具有可选择性，可减少对正常组织的损伤，在人体内能较快代谢，避免对身体其它部位产生毒性等优点。但是传统的光动力疗法仍存在一些不足，主要是临床可选择的光敏剂种类有限，且性能较差。目前常有的光敏剂大多是卟啉类化合物和前药化合物，如卟吩姆钠和5-氨基酮戊酸等，其最大吸收峰主要位于可见光区。因此，常规光敏剂的敏化需采用较高功率的短波长或可见波长光源，导致治疗深度浅和严重的过敏反应、并发症等。此外，常用光敏剂存在水溶性差、肿瘤靶向性不足和光治疗性能不突出等缺陷，限制了其临床的使用范围。近年来纳米技术的快速发展为解决光动力治疗中光敏剂的肿瘤靶向性和水溶性等问题提供了新途径。开发高性能纳米光敏剂是目前光治疗领域的重要方向。

目前纳米光敏剂/药物按药物/载体类型分为两类：一类是以介孔硅、碳基纳米材料、金属氧化物为代表的无机纳米药物/载体。大量文献已报道关于这类无机纳米药物/载体在细胞水平和活体水平上的多功能治疗性能。例如，具有近红外强吸收的碳纳米管和石墨烯可作为纳米光敏剂，用于肿瘤光热治疗。研究发现聚乙二醇链(PEG)修饰的碳纳米管光热效果得到明显的提升，且具有很好的生物相容性。已有大量文献报道，一维的碳纳米材料在癌症光热治疗的应用，具有创伤性小、无毒副作用、治疗效果好等优点。但其瓶颈问题是此类无机纳米药物/载体的生物相容性差，并且存在潜在的长效毒性问题，严重限制了其临床应用的可能；另一类是以脂质体、胶束为主的有机纳米药物载体，通过负载或包裹，其具有良好的生物安全性和潜在的临床应用前景。但同时也存在制备工艺复杂，可控性差等缺陷，并且存在可选择的光敏剂较少等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种纳米光敏剂，该纳米光敏剂最大吸收和发射波长接近于近红外光区，且具有两亲性氟硼二吡咯母核，在水体系以及生物体液中可快速自组装形成尺寸均一且稳定的纳米粒，有利于高选择性肿瘤富集，提高光治疗效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纳米光敏剂，其具有如式(Ⅰ)所示的结构式：

其中，R¹为C₈H₁₇O-或C₁₆H₃₃O-，R²为：22≤n≤117，且n为整数。

作为优选，R²的分子量为5000。

本发明另一方面提供了所述纳米光敏剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：提供式(Ⅱ)所示的化合物，与溴丙炔在缚酸剂和溶剂存在的条件下反应，得到式(Ⅲ)所示的化合物；

S2：式(Ⅲ)所示的化合物发生碘取代反应，得到式(Ⅳ)所示的化合物；