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CN116903477B - 一种产生Type Ⅲ型“活性氧”的三芳基胺类光敏剂 - Google Patents

一种产生Type Ⅲ型“活性氧”的三芳基胺类光敏剂

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CN116903477B
CN116903477B CN202310054644.8A CN202310054644A CN116903477B CN 116903477 B CN116903477 B CN 116903477B CN 202310054644 A CN202310054644 A CN 202310054644A CN 116903477 B CN116903477 B CN 116903477B
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anb
photosensitizer
triarylamine
oxygen
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何自开
张帅
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Harbin Institute of Technology Shenzhen
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Harbin Institute of Technology Shenzhen
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    • C07C211/61Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings being part of condensed ring systems of the carbon skeleton with at least one of the condensed ring systems formed by three or more rings
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    • A61K41/0057Photodynamic therapy with a photosensitizer, i.e. agent able to produce reactive oxygen species upon exposure to light or radiation, e.g. UV or visible light; photocleavage of nucleic acids with an agent
    • AHUMAN NECESSITIES
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Abstract

本发明提供了一种产生TypeⅢ型“活性氧”的三芳基胺类光敏剂,该三芳基胺类光敏剂的结构式如式(1)所示。在白光光源照射下,该光敏剂可以产生具有氧化能力的活性自由基,产生的活性自由基具有与Ⅰ型、Ⅱ型ROS相当的氧化能力;而且由于不需要氧气的参与,在常氧和乏氧条件下,光照光敏剂都可以高效的氧化DCFH以及杀死肿瘤细胞,这对于预防肿瘤复发以及治疗肿瘤非常重要,这样可以很好地避免PDT依赖氧气的“瓶颈”,提高治疗效果,彻底解决肿瘤深层光疗和肿瘤抑制效果差的问题,推进PDT领域的革命性发展。

Description

一种产生Type Ⅲ型“活性氧”的三芳基胺类光敏剂
技术领域
本发明涉及一种光敏剂,尤其涉及一种产生Type Ⅲ型“活性氧”的三芳基胺类光敏剂。
背景技术
光动力疗法(PDT)作为一种非侵入型的治疗方式,在个性化用药中获得了极大的普及。与传统的化疗、放疗、手术相比,PDT具有微创、耐药性可忽略、治疗区域选择可控等优点。
传统的PDT涉及光敏剂的给药,光敏剂被可见光源激发,在氧气存在下,产生活性氧(ROS),进而氧化损伤肿瘤细胞。Type-I型ROS和Type-II型ROS是被广泛熟知的两类ROS。Type-I型ROS主要是利用光敏剂激发态与氧气之间的电子转移或能量转移生成氧自由基,如超氧自由基(O2 ·-)或羟基自由基(·OH)等。Type-II型ROS通过光敏剂激发态*(T1)与三线态氧(3O2)之间的电子自旋交换,发生三重态-三重态湮灭,生成单线态氧(1O2)。I型和II型ROS的产生均需要氧气的参与。虽然I型光敏剂可以通过部分氧气循环来减轻其对氧气的依赖,但仍需要氧气的参与。然而,实体肿瘤存在于缺氧环境中,这极大地限制了光敏药物对肿瘤细胞的杀伤效果。而且,ROS的寿命仅仅为1ns,ROS与细胞内的物质发生反应的距离仅为100nm,这使得它们在破坏细胞之前就失去了活性,从而降低了PDT效率。
发明内容
针对以上技术问题,本发明公开了一种产生Type Ⅲ型“活性氧”的三芳基胺类光敏剂,该光敏剂在被白光光源照射后,在没有氧气参与的情况下,直接氧化细胞,诱导细胞凋亡。
对此,本发明采用的技术方案为:
一种三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂,其结构式如式(1)所示:
其中,R1
R2
R3
此技术方案的光敏剂不同于传统的PDT光敏剂,该光敏剂不需要依赖氧气即可产生“活性氧化物质”,该光敏剂由三芳基胺结构组成,通过白光光源激发可以生成相应的三芳基胺自由基,生成的自由基具有与Ⅰ型、Ⅱ型ROS相当的氧化能力,由于不需要氧气的参与,生成的自由基在常氧和乏氧条件下可以直接高效的氧化DCFH(一种商用的氧化应激指示剂)和杀死肿瘤细胞。这对于预防肿瘤复发以及治疗肿瘤非常重要,同时为开发新型“ROS”光敏剂体系提供了指导思想。
在白光光源照射下产生具有氧化能力的活性自由基,可以利用该类活性自由基直接氧化肿瘤细胞,从而诱导细胞的凋亡。
作为本发明的进一步改进,所述的三芳基胺类光敏剂为结构式如式(2)所示的化合物1-ANB、结构式如式(3)所示的化合物2-ANB或结构式如式(4)所示的化合物9-ANB,
本发明还公开了如上所述的三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂的制备方法,其包括如下步骤:
将1-溴蒽、1-萘氨基苯、叔丁醇钠加入到溶剂中,在氮气条件下反应30min后,加入Pd2(dba)3和三叔丁基膦,在120℃回流或在120~130℃下反应20h以上,冷却至室温,旋蒸除去溶剂,清洗、干燥、纯化后得到1-ANB;
或将2-溴蒽、1-萘氨基苯、叔丁醇钠加入到溶剂中,在氮气条件下反应30min后,加入Pd2(dba)3和三叔丁基膦,在120℃下反应24h,冷却至室温,旋蒸除去溶剂,清洗、干燥、纯化后得到2-ANB;
或将9-溴蒽、1-萘氨基苯、叔丁醇钠加入到溶剂中,在氮气条件下反应30min后,加入Pd2(dba)3和三叔丁基膦,在120℃下反应24h,冷却至室温,旋蒸除去溶剂,清洗、干燥、纯化后得到9-ANB。
作为本发明的进一步改进,所述溶剂为邻二甲苯、甲苯、间二甲苯或对二甲苯。
作为本发明的进一步改进,采用PE/DCM=10/1的快速柱层析进行纯化。
本发明还公开了如上所述的三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂的应用,用于制备治疗肿瘤的药物。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明的技术方案的光敏剂,由三芳基胺结构组成,在白光光源照射下产生具有氧化能力的活性自由基,不需要氧气参与就可以产生活性氧化物,具有与Ⅰ型、Ⅱ型ROS相当的氧化能力;而且由于不需要氧气的参与,在常氧和乏氧条件下,光照光敏剂产生的自由基都可以高效的氧化DCFH以及杀死肿瘤细胞,这对于预防肿瘤复发以及治疗肿瘤非常重要,这样可以很好地避免PDT依赖氧气的“瓶颈”,提高治疗效果,彻底解决肿瘤深层光疗和肿瘤抑制效果差的问题,推进PDT领域的革命性发展。
附图说明
图1是本发明实施例4在DMSO/PBS(v/v=1/99)混合溶剂中,在白光光源照射(20mw/cm2)下,1-ANB/2-ANB/9-ANB(10μM)、DCFH(5μM)、1-ANB/2-ANB/9-ANB(10μM)和DCFH(5μM)混合物在525nm处相对荧光强度(I/I0)的改变对比结果;其中,a)1-ANB、b)2-ANB、c)9-ANB,L代表光照。
图2是本发明实施例5含有1-ANB/2-ANB/9-ANB(50μM)的DMSO/PBS混合溶剂(v/v=1/99)中,在白光光源照射(20mw/cm2)下,ABDA的分解速率,其中A0为ABDA在380nm处的初始吸光度,A为ABDA在380nm处的最终吸光度。
图3是本发明实施例6在THF/PBS(v/v=1/9)的混合溶剂中,当DMPO(100mM)存在时1-ANB/2-ANB/9-ANB(1mM)被白光(20mw/cm2)照射30min前后的EPR谱图;其中,a)1-ANB、b)2-ANB、c)9-ANB。
图4是本发明实施例6在THF/甲醇(v/v=1/9)的混合溶剂中,当DMPO(100mM)存在时1-ANB/2-ANB/9-ANB(1mM)被白光(20mw/cm2)照射30min前后的EPR谱图;其中,a)1-ANB、b)2-ANB、c)9-ANB。
图5是本发明实施例7在DMSO/除氧的PBS以及DMSO/普通的PBS混合溶剂中,在白光光源照射(20mw/cm2)下,1-ANB/2-ANB/9-ANB(10μM)和DCFH(5μM)混合物在525nm处相对荧光强度(I/I0)的改变(Hypoxia:PBS溶液在使用前用氮气吹洗12h);其中,Hypoxia为除氧的PBS,Normoxia为普通的PBS;a)为1-ANB和DCFH混合物,b)为2-ANB和DCFH混合物,c)为9-ANB和DCFH混合物。
图6是本发明实施例8在甲醇/DMSO/PBS混合溶剂中、在白光光源照射(20mw/cm2)下,1-ANB/2-ANB/9-ANB(10μM)、DCFH(5μM)、1-ANB/2-ANB/9-ANB(10μM)和DCFH(5μM)混合物在525nm处相对荧光强度(I/I0)的改变结果;其中,a)为1-ANB,b)为2-ANB,c)为9-ANB。
图7是本发明实施例9在精制的无水无氧甲苯溶液中,白光照射20min(100mW/cm2)前后1-ANB/2-ANB/9-ANB(10-4M)的EPR谱图;其中,a)为1-ANB(10-4M),b)为2-ANB(10-4M),c)为9-ANB(10-4M)。
图8是本发明实施例9在精制的无水无氧甲苯溶液中,当TEMPO(10-4M)存在时1-ANB/2-ANB/9-ANB(10-4M)被白光(100mw/cm2)照射前后的EPR谱图;其中,a)为1-ANB(10-4M),b)为2-ANB(10-4M),c)为9-ANB(10-4M)。
图9是本发明实施例10在常氧或缺氧条件下,不同浓度的9-ANB在有光源和无光源照射下对HepG2的细胞毒性的结果,其中a)是缺氧条件有无光源照射情况下的对比结果,b)是常氧、缺氧条件下有光源照射下的对比结果。
具体实施方式
下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
一种产生Type Ⅲ型“活性氧”的三芳基胺类光敏剂,其特征在于,其结构式如式(1)所示:
其中,R1
R2
R3
下面以1-ANB、2-ANB、9-ANB作为具体的实施例进行介绍。
实施例1
一种三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂1-ANB,其结构式如式(2):
该三芳基胺化合物的具体合成路线为:
具体合成步骤为:邻二甲苯(80mL)加入到含有1-溴蒽(2g,7.81mmol),1-萘氨基苯(2g,7.81mmol),叔丁醇钠(7.9mmol,0.8g)的三口烧瓶中,氮气条件下反应30min。含Pd2(dba)3(2mol%,0.13g)和三叔丁基膦(2mol%,0.026g,0.13mL)的邻二甲苯(10mL)加入其中,120℃反应24h。冷却至室温,旋蒸除去邻二甲苯,加入氯仿,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,通过旋转蒸发除掉所有溶剂。通过快速柱层析(PE/DCM=9/1)进一步纯化得到终产物1-ANB(1.3g,3.3mmol),性状为黄色固体,产率为55%。
得到的产物的核磁共振氢谱的结果是:1H NMR(400MHz,CDCl3),δ(ppm):δ8.64(s,1H,Ar-H),8.45(s,1H,Ar-H),8.13-8.11(d,J=8.0Hz,1H,Ar-H),7.98-7.96(d,J=8.0Hz,1H,Ar-H),7.88-7.83(m,2H,Ar-H),7.71-7.68(m,2H,Ar-H),7.47-7.29(m,7H,Ar-H),7.20-7.18(d,J=8.0Hz,1H,Ar-H),7.13-7.10(t,J=4.0Hz,2H,Ar-H),6.89-6.78(m,3H,Ar-H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ(ppm)=150.56,145.18,145.08,135.35,133.47,131.76,131.73,130.45,129.08,129.06,128.77,128.59,127.92,127.02,126.37,126.20,126.16,125.97,125.80,125.56,125.45,125.01,124.49,124.15,123.78,120.95,120.87.HRMS(ESI)m/z calcd for C30H22N[M+H]+:理论值:396.1747;实际值:396.1764。
实施例2
一种三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂2-ANB,其结构式如式(3):
该三芳基胺化合物的具体合成路线为:
具体合成步骤为:邻二甲苯(80mL)加入到含有2-溴蒽(3.1g,12mmol),1-萘氨基苯(1.31g,6mmol),叔丁醇钠(7.2mmol,0.7g)的三口烧瓶中,氮气条件下反应30min。含Pd2(dba)3(0.5mol%,0.03g)和三叔丁基膦(2mol%,0.0264g,0.12mL)的邻二甲苯(10mL)加入其中,120℃反应24h。冷却至室温,旋蒸除去邻二甲苯,加入氯仿,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,通过旋转蒸发除掉所有溶剂。通过快速柱层析(PE/DCM=7/1)进一步纯化得到终产物2-ANB(1.2g,3mmol),性状为黄色固体,产率为50%。
得到的产物的核磁共振氢谱的结果是:1H NMR(400MHz,CDCl3),δ(ppm):δ8.49-8.48(d,J=4.0Hz,1H,Ar-H),8.24-8.19(m,3H,Ar-H),8.07-8.03(t,J=8.0Hz,2H,Ar-H),7.91(s,1H,Ar-H),7.59-7.16(m,9H,Ar-H),7.06-7.03(m,2H,Ar-H),6.80-6.78(m,1H,Ar-H),6.63-6.59(t,J=8.0Hz,2H,Ar-H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ(ppm)=148.31,145.59,143.59,135.45,132.76,132.32,131.21,130.81,129.34,129.20,128.56,128.29,127.80,127.36,126.77,126.64,126.49,126.34,126.05,125.56,124.60,124.36,123.74,122.75,122.47,116.00.HRMS(ESI)m/z calcd for C30H22N[M+H]+:理论值:396.1747;实际值:396.1745。
实施例3
一种三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂9-ANB,其结构式如式(4):
具体合成步骤为:邻二甲苯(80mL)加入到含有9-溴蒽(3.1g,12mmol),1-萘氨基苯(1.31g,6mmol),叔丁醇钠(7.2mmol,0.7g)的三口烧瓶中,氮气条件下反应30min。含Pd2(dba)3(2mol%,0.12g)和三叔丁基膦(2mol%,0.0264g,0.12mL)的邻二甲苯(10mL)加入其中,120℃反应24h。冷却至室温,旋蒸除去邻二甲苯,加入氯仿,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,通过旋转蒸发除掉所有溶剂。通过快速柱层析(PE/DCM=10/1)进一步纯化得到终产物9-ANB(0.8g,2mmol),性状为黄色固体,产率为34%。
得到的产物的核磁共振氢谱的结果是:1H NMR(400MHz,CDCl3),δ(ppm):δ8.48(s,1H,Ar-H),8.24-8.20(t,J=8.0Hz,3H,Ar-H),8.05-8.03(d,J=8.0Hz,2H,Ar-H),7.91-7.89(d,J=8.0Hz,2H,Ar-H),7.59-7.57(d,J=8.0Hz,1H,Ar-H),7.40-7.31(m,6H,Ar-H),7.27-7.23(m,2H,Ar-H),7.14-7.12(d,J=8.0Hz,2H,Ar-H),7.53-7.39(m,4H,Ar-H),7.31-7.27(t,J=8.0Hz,2H,Ar-H),7.18-7.14(t,J=8.0Hz,1H,Ar-H),7.06-7.03(m,3H,Ar-H)6.80-6.76(t,J=8.0Hz,1H,Ar-H),6.61-6.59(d,J=8.0Hz,2H,Ar-H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ(ppm)=150.72,142.84,139.68,135.35,132.89,130.94,129.17,129.13,128.99,128.31,126.74,126.69,126.25,125.86,125.82,125.65,125.49,125.16,124.66,123.00,119.87,118.54.HRMS(ESI)m/z calcd for C30H22N[M+H]+:理论值:396.1747;实际值:396.1749。
实施例4
下面针对实施例1~实施例3的化合物1-ANB、2-ANB、9-ANB进行光动力特性分析,以2,7-二氯二氢荧光素(DCFH,一种商用的氧化应激指示剂)为指标,评估白光照射下“活性氧化物”的产生能力。
将1-ANB、2-ANB、9-ANB、DCFH分别加入到DMSO/PBS(v/v=1/99)混合溶剂中,在白光光源照射(20mw/cm2)下,10μM的1-ANB/2-ANB/9-ANB、5μM的DCFH、10μM的1-ANB/2-ANB/9-ANB(10μM)和5μM DCFH的混合物在525nm处相对荧光强度(I/I0)的改变如图1所示,可见,暴露在白光下5min后,1-ANB/2-ANB/9-ANB(10μM)和5μM DCFH的混合物在525nm处的荧光强度分别提高了124、151和170倍,表明“活性氧化物”的高效生成。在缺少化合物1-ANB/2-ANB/9-ANB的5μM的DCFH或没有光源照射时,525nm处的荧光强度几乎没有变化,表明“活性氧化物质”的产生需要1-ANB/2-ANB/9-ANB和光照的同时存在。
实施例5
用9,10-蒽二基-双(亚甲基)-二二酸(ABDA,商用1O2指示剂)作为指示剂,检测光照过程中是否生成了TypeⅡ型ROS(1O2)。具体为:
将1-ANB、2-ANB、9-ANB加入到DMSO/PBS混合溶剂(v/v=1/99)中,浓度均为50μM,加入指示剂ABDA,然后在白光光源照射(20mw/cm2)下,检测ABDA的分解速率,结果如图2所示,图2中,A0为ABDA在380nm处的初始吸光度,A为ABDA在380nm处的最终吸光度。结果显示,含有1-ANB/2-ANB/9-ANB和ABDA的溶液在光照下照射5分钟,ABDA的吸光度几乎没有变化,说明没有产生TypeⅡ型ROS(1O2)。
实施例6
本实施例中,利用电子顺磁共振(EPR)光谱,以5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO,一种商用的O2 ·-·OH自由基捕获剂)作为TypeⅠ型ROS(O2 ·-,·OH)的自旋捕获剂,确认光照过程中是否产生了O2 ·-·OH。具体为:
THF/PBS(v/v=1/9)的混合溶剂中,当DMPO(100mM)存在时,检测1-ANB、2-ANB、9-ANB(1mM)被白光(20mw/cm2)照射30min前后的EPR谱图,结果如图3所示。THF/甲醇(v/v=1/9)的混合溶剂中,当DMPO(100mM)存在时,检测1-ANB、2-ANB、9-ANB(1mM)被白光(20mw/cm2)照射30min前后的EPR谱图,结果如图4所示。从图3和图4可见,白光光源照射含1-ANB/2-ANB/9-ANB和DMPO的溶液,并没有捕获到O2 ·-·OH的特征ESR信号,说明光照过程中,并没有产生O2 ·-·OH。
根据上述测试结果可见,光照1-ANB/2-ANB/9-ANB所产生的“活性氧化物”并不是通常所说的Ⅰ型、Ⅱ型ROS。也就是,1-ANB/2-ANB/9-ANB在光源照射下,不需要氧气的参与就可以产生与Ⅰ型、Ⅱ型ROS氧化能力相当的“活性氧化物”。为了验证这一猜想,分别以除氧的PBS和普通PBS为溶剂,以DCFH为指标,评估了白光照射下在乏氧和正常氧的条件下,“活性氧化物”的产生能力。
实施例7
在实施例6的基础上,本实施例中,分别以正常PBS和除氧的PBS为溶剂,检测1-ANB、2-ANB、9-ANB(10μM)在白光(20mw/cm2)照射过程中对DCFH(5μM)的氧化效果。结果如图5所示,可见,不论是在除氧的PBS还是在普通的PBS溶液中,在白光光源照射5min的过程中,525nm处荧光强度的增加程度几乎没有差别,也就是“活性氧化物”的产生能力几乎没有差别。这说明,光照1-ANB/2-ANB/9-ANB产生“活性氧化物”的过程并不需要氧气的参与。
考虑到水溶液的含氧量低且难以去除干净,决定以甲醇代替PBS,再次评估白光照射下在乏氧和正常氧的条件下,“活性氧化物”的产生能力(25℃,101.325KPa时,氧在水中的溶解度2.831mL/100mL;氧在甲醇中的溶解度24.76mL/100mL),详见实施例8。实施例8
分别在3份甲醇/DMSO/PBS混合溶剂中(其中甲醇:1980μL;DMSO:4μL;PBS:20μL),加入1-ANB、2-ANB、9-ANB,使得1-ANB、2-ANB、9-ANB的浓度为10μM;并在一份甲醇/DMSO/PBS混合溶剂中(其中甲醇:1980μL;DMSO:4μL;PBS:20μL),加入DCFH,使得DCFH的浓度为5μM;在另外三份甲醇/DMSO/PBS混合溶剂中(其中甲醇:1980μL;DMSO:4μL;PBS:20μL),加入DCFH和1-ANB混合物、DCFH和2-ANB混合物、DCFH和9-ANB混合物、使得每份中DCFH的浓度为5μM,1-ANB、2-ANB、9-ANB的浓度为10μM。然后将上述样品在白光光源(20mw/cm2)下进行照射,得到在525nm处相对荧光强度(I/I0)的改变,并以含有DCFH和1-ANB混合物、DCFH和2-ANB混合物、DCFH和9-ANB混合物的除氧的甲醇溶液作为对照,结果如图6所示。
可见,相对于DCFH,1-ANB、2-ANB、9-ANB在除氧的甲醇溶液中,当白光照射5min后,525nm处的荧光强度分别提高了192、190和483倍,表明高效生成了“活性氧化物”。而在普通甲醇中,525nm处的荧光强度仅仅提高了36、75和18倍。这进一步说明,光照1-ANB/2-ANB/9-ANB产生“活性氧化物”并不需要氧气的参与。而且当氧气浓度偏高时,会淬灭产生的氧化物,降低对DCFH的氧化效果(25℃,101.325KPa时,氧在水中的溶解度2.831mL/100mL;氧在甲醇中的溶解度24.76mL/100mL)。
实施例9
将1-ANB、2-ANB、9-ANB分别溶解到精致的无水无氧甲苯中,在白光光源激发下,每隔2min用EPR检测是否有自由基生成,结果如图7所示。可见,直到在光源激发20min后,仍然没有检测到自由基的信号。这可能是生成的自由基寿命较短,无法被EPR捕获到。
另外,又以2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO,一种商用的自由基捕获剂)为自旋捕获剂,在1-ANB、2-ANB、9-ANB的无水无氧甲苯溶液中分别加入TEMPO,在光源照射下,用EPR检测是否有自由基生成,结果如图8所示。可见捕获到了1-ANB,2-ANB,9-ANB在精制的无水无氧甲苯中生成的自由基。这个结果证明了在溶液状态下,三种化合物在白光光源照射下产生了自由基。光照产生的自由基与O2 ·-·OH类似,由于化合价不完全饱以及自身能量较高,因此不稳定且寿命短,很难被EPR直接检测到。但是,由于自身能量高,1-ANB/2-ANB/9-ANB在光照后产生的自由基,不需要氧气的参与可以直接氧化DCFH,表现出和Ⅰ型Ⅱ型ROS相同的氧化性能。而苯胺在光照条件下易于生成自由基,1-ANB/2-ANB/9-ANB在光照后产生的“活性氧化物”为相应的苯胺阳离子自由基。
基于上述结果,将如式(1)所示的(包括1-ANB/2-ANB/9-ANB等)化合物,在光照后产生的自由基称为Type Ⅲ型“活性氧(ROS)”,如式(1)所示的(包括1-ANB/2-ANB/9-ANB等)化合物称为Type Ⅲ型“活性氧(ROS)”光敏剂。
实施例10
本实施例,采用MTT检测评估9-ANB对HepG2细胞的PDT效应。分别在常氧、乏氧条件下,将含有不同浓度的9-ANB的HepG2细胞溶液,采用白光(20mW/cm2)进行照射30min,并以无光源的条件进行对比,含有不同浓度的9-ANB的HepG2的细胞毒性结果如图9所示,可见,化合物9-ANB对HepG2细胞显示出明显的细胞毒性,半最大抑制浓度(IC50)为0.94μM。更重要的是,化合物9-ANB在乏氧条件下也体现良好的抗肿瘤效应(IC50=1.01μM)。没有光源照射时,无论是常氧还是缺氧条件,9-ANB对HepG2细胞没有毒性。
通过上述实施例可见,光照1-ANB/2-ANB/9-ANB等化合物产生的三芳基胺自由基,具有与Ⅰ型、Ⅱ型ROS相当的氧化能力,由于不需要氧气的参与,在常氧和乏氧条件下,光照1-ANB/2-ANB/9-ANB等化合物产生的自由基都可以高效的氧化DCFH以及杀死肿瘤细胞,这对于预防肿瘤复发以及治疗肿瘤非常重要,在光催化、生物材料、物理化学和药物化学等领域存在广泛的潜在应用。
进一步的,通过分析1-ANB/2-ANB/9-ANB化合物的结构发现,三芳胺分子中由于氮原子上的孤对电子与连接的三个苯环发生p-π共轭,使得三芳胺具有很低的电离电位,并且非常容易在光照、氧化剂以及电解的条件下形成自由基。三芳胺自由基的自旋密度会发生离域,可以形成共振式,自旋密度主要分布在氮和苯环的邻位和对位。使得三芳胺自由基具有一定的稳定性以及较高的反应活性,易于发生氧化、夺氢、歧化等反应。而通过修饰三芳胺分子,可以得到稳定性更好的氧化型自由基,进而开发出新型的商用自由基型氧化剂。常见的修饰策略包括:引入大位阻基团,合成自旋密度离域在整个分子中的平面化三芳胺;在苯环对位引入保护基;引入S、O、N等杂原子,降低三芳胺中苯环上的自旋密度。所以,可见结构式如式(1)所示的化合物均可以实现这种功能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂的应用,其特征在于:用于制备治疗肿瘤的药物;所述三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂为结构式如式(2)所示的化合物1-ANB、结构式如式(3)所示的化合物2-ANB或结构式如式(4)所示的化合物9-ANB;
2.根据权利要求1所述的三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂的应用,其特征在于,所述的三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂的制备方法包括如下步骤:
将1-溴蒽、1-萘氨基苯、叔丁醇钠加入到溶剂中,在氮气条件下反应30min后,加入Pd2(dba)3和三叔丁基膦,在120℃回流或在120~130℃下反应20h以上,冷却至室温,旋蒸除去溶剂,清洗、干燥、纯化后得到1-ANB;
或将2-溴蒽、1-萘氨基苯、叔丁醇钠加入到溶剂中,在氮气条件下反应30min后,加入Pd2(dba)3和三叔丁基膦,在120℃下反应24h,冷却至室温,旋蒸除去溶剂,清洗、干燥、纯化后得到2-ANB;
或将9-溴蒽、1-萘氨基苯、叔丁醇钠加入到溶剂中,在氮气条件下反应30min后,加入Pd2(dba)3和三叔丁基膦,在120℃下反应24h,冷却至室温,旋蒸除去溶剂,清洗、干燥、纯化后得到9-ANB。
3.根据权利要求2所述的三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂的应用,其特征在于:所述溶剂为邻二甲苯、甲苯、间二甲苯或对二甲苯。
4.根据权利要求2所述的三芳基胺TypeⅢ型“活性氧”光敏剂的应用,其特征在于:
采用PE/DCM=10/1的快速柱层析进行纯化。
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