[发明专利]一种用于放射动力学的铱配合物聚集体药物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于放射动力学的铱配合物聚集体药物及其制备方法，本发明通过将三价铱金属离子与各类环金属配体和二亚胺配体配位形成一系列铱配合物光敏剂，减少高Z原子和光敏剂之间的距离从而增加能量传递效率，实现X射线能量吸收于转化为一体；然后将其分散于水中形成药物聚集体实现更高的X射线能量吸收，提高药物的ROS产生能力，实现良好的放射动力学治疗。

技术领域

本发明涉及放射性医疗领域，具体涉及一种用于放射动力学的铱配合物聚集体药物及其制备方法。

背景技术

在全球范围内，放射治疗为人类抵御恶性肿瘤提供了很大的帮助。在众多高能粒子射线中，目前使用最多的仍然是传统的X射线。X射线作为一种电离辐射源，由于其穿透性深且辐射能量高，已广泛应用于临床治疗以提升患者生存率。

而由于人体病灶对X射线的吸收、散射等作用较弱，使得绝大部分的X射线能量穿出体外或被正常组织吸收。目前提升X射线利用率的主流方式是使用高Z介质的放疗增敏药物，例如使用包含铋、金、铂等高Z原子的纳米药物可以一定程度的增强放射治疗的疗效。同时人们研究了放疗增敏的机制并推出了“X-ray诱导能量传递理论”，理论认为放射物理增强分为I型(T1PE)和II型(T2PE)。过去认为，放疗增敏药物契合药物在X射线下直接产生ROS的T1PE机制，并且每增加1wt％(金/水)，会有1.4倍的放疗增强效应，这种增强效果十分有限，因此没有大规模的临床应用。

结合目前放射治疗的能量利用效率低，而且现有的放射动力学药物的结构与功能均不够完善等重大问题，研发出一体化的高X射线吸收、高能量传递效率、高ROS产生能力的放射动力学药物迫在眉睫。

发明内容

根据目前的医疗研究数据显示T1PE机制可能并非关键，T2PE才是放疗增强的真正关键。而T2PE物理增强与药物的几何形状高度相关，纳米尺寸的几何结构有助于在增敏药物附近产生高额的X射线能量沉积。与X射线之直接照射的高能光电子不同，增敏药物附近产生的能量沉积主要由低能光电子、二次电子和俄歇电子等组成，这有利于产生名为“放射动力学”的新型治疗方式。放射动力学是依靠高Z介质在吸收X射线能量产生的后将氧分子、水等转化为ROS的过程；或者将能量传递给附近的光敏剂分子，并通过光敏剂分子催化氧分子、过氧化氢等转化为ROS的过程。可以将这个过程理解为X射线诱导的光动力学。

有研究指出，分子内同时包含高Z元素和光敏剂的设计能导致更高的放射动力学效应，因为这种近距离的且固定的结合模式具备更稳定的能量供给通道和更高的能量传递效率。但是单纯的有机光敏剂分子无法有效吸收X射线能量，因此目前的放射动力学研究主要集中在构造高Z元素的无机纳米粒子再装载有机小分子光敏剂的模式上，载体吸收X射线产生的能量沉积被其体内的光敏剂使用并产生ROS。铱配合物作为一类光敏剂，分子内同时还包含高Z元素(金属元素铱)，符合分子内同时包含高Z元素和光敏剂的设计，但是由于铱元素所占比例较低，通常铱配合物基于T1PE的ROS产生量不高，因此被此前的研究者所忽略。通过研究发现，其在聚集体状态基于T2PE的ROS产生量会大大提高，因此能在水中产生光敏剂聚集体的铱配合物是设计新型高效的放射动力学药物的最优选择之一。

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的用于放射动力学的铱配合物聚集体药物。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于放射动力学的铱配合物聚集体药物，化学结构式如下：

其中，R1～R4独立地选自氢、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、未取代的氨基、C1～C14烷基单或多取代的氨基、C3～C30的杂芳基单或多取代的氨基、C6～C30的芳基单或多取代的氨基、未取代或取代的C1～C14烷基、未取代或取代的C1～C14烷氧基、未取代或取代的C1～C14烷氧羰基、未取代或取代的C3～C30的杂芳基、未取代或取代的C6～C30的芳基、相邻的取代基成环中的任意一种；

X-为可选的外界的阴离子。