[发明专利]用于多模式诊疗的含四价金属配离子配合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含正四价金属配离子配合物、及其制备方法和应用，本发明配合物能用于多模式诊疗一体化的正四价金属配离子配合物诊疗试剂，它具有稳定性高、水溶性好、无毒副作用和高生物相容性的性质，能实现多模式诊断和多模式治疗一体化。本发明通过将草酰二肼、金属盐、醛和碱在氧气氛围中搅拌得到配离子，再将配离子与金属离子进行自组装配位得到配合物。正四价金属作为核心，能作为核磁成像的造影剂、光声成像的光声转换剂和光热治疗的光热转换剂。笼状配体限制了配合物的尺寸，同时配体上丰富的官能团使配合物有良好的水溶性。因此，正四价金属配离子配合物可多功能地应用于组织和器官的成像和治疗。

技术领域

本发明涉及一种金属配位化合物及其制备方法与应用，特别是涉及一种超常价态金属配位化合物及其制备方法与应用，应用于配位材料和生物成像与治疗试剂技术领域。

背景技术

生物光学成像具有操作简单，穿透深度高，好的空间分辨率和相对较低的成本等优势，被广泛应用于各类疾病的诊断和治疗中。其中核磁共振成像(MRI)、光声成像(PAI)和计算机断层扫描(CT)的技术已经在临床实践中得到了广泛地发展与应用。这些技术利用造影剂进行生物成像，能够有效地显示肿瘤的位置、生长情况以及治疗后肿瘤的消退情况。MRI采用非侵入性的监测方式来深入生物组织，能够对组织进行三维成像，无穿透深度的限制，且具有良好的空间分辨率，但MRI成像的灵敏度不高，很难进行细胞和组织层次的成像。PAI是采用光声效应获得生物组织的断层图像或三维立体图像的一种成像方法，能够提供高灵敏度和空间分辨率的成像，但它的组织穿透能力是个缺陷。CT是通过X射线照射人体，人体旋转或旋转周围的X射线源，从而可以得到一系列物体投影，通过计算机处理可以建立人体的三维模型，对人体具有极好的穿透性，高的分辨率，成像深度不受组织深度的影响，但它对软组织的分辨率低，相对较低的对比敏感度。

光热治疗(PTT)是一种利用可见光或近红外光在非侵入条件下治疗癌症的方法，它通过光热转换剂将近红外激光的能量转换成热能，产生局部高温从而有效的杀死目标位置的肿瘤细胞。光动力治疗(PDT)是通过光敏剂在某一波长的光照射下，将光能转移到分子氧从而产生活性氧对肿瘤细胞产生杀伤毒性。化学动力学治疗(CDT)是药物试剂在肿瘤细胞内溶解并引发芬顿反应产生H₂O₂，产生氢氧根引发肿瘤细胞凋亡。放射治疗(RT)是利用X射线高穿透照射肿瘤细胞部位的药物分子使其内在辐射激发，消融肿瘤细胞。

近年来，单一模式的成像和治疗方法越发体现出它的不足，将两种或者多种成像模式和治疗方法合并在一起的多模式诊疗一体化的治疗策略已经成为一个趋势和热点。目前已知的一些多功能的材料往往具有价格昂贵、低稳定性、水溶性差、潜在的毒性和效率低下的缺陷。因此，开发出一种廉价、高效适用的多模式诊疗一体化的试剂具有非常重要的意义，这成为亟待了解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种用于多模式诊疗的含四价金属配离子配合物及其制备方法，本发明配合物具有价格低廉、稳定性高、水溶性好、无毒副作用和高生物相容性的性质，实现多模式诊断和多模式治疗一体化，即核磁共振成像、光声成像、计算机断层扫描的成像方法和光热治疗、光动力治疗、化学动力学治疗、放射治疗的方法相结合，能用于多模式诊疗一体化的配合物诊疗试剂。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下发明构思：

通过自组装设计合成含正四价金属的大环笼状配合物。正四价金属作为核心，能够作为核磁成像的造影剂、光声成像的光声转换剂和光热治疗的光热转换剂。笼状配体不仅能够使配体在水中稳定，而且配体上的羰基官能团与水能形成氢键，使配合物具有良好的水溶性。此外配体上具有较多的配位原子，可以与其它金属离子配位，从而进行结构调控，将配合物应用于计算机断层扫描成像、光动力治疗、化学动力学治疗和放射治疗的领域。

为实现上述发明构思，本发明采用的制备工艺方法是：