專利名稱：光氧動力治療腫瘤用光敏劑二氫卟吩e6鈦合物及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用藥物，特別涉及一種光氧動力治療腫瘤用光敏劑二氫卟吩e6 鈦合物及制備方法。
背景技術(shù)：
目前，治療腫瘤的手段仍然為手術(shù)治療，結(jié)合放化療能起到一定的治愈效果。但大部分腫瘤患者在發(fā)現(xiàn)時其病程已處于中晚期階段，喪失了手術(shù)治療的可能，只能采用傳統(tǒng)的放療結(jié)合化療的治療手段，因此其治療效果均不理想。在本發(fā)明之前，一種光氧動力治療腫瘤的方法得到應(yīng)用，即通過激光照射光敏劑在腫瘤病灶區(qū)產(chǎn)生氧自由基進(jìn)而殺傷腫瘤細(xì)胞，這種方法具有安全性高、副反應(yīng)小，可多次重復(fù)治療，順應(yīng)性好，且抗腫瘤譜廣，適合全身性治療等優(yōu)點(diǎn)，對多種惡性腫瘤尤其是病灶淺表型惡性腫瘤有極好的治療效果。但是，這種光氧動力治療腫瘤的方法在應(yīng)用時，其第一代光敏劑多為血卟啉類物質(zhì)，其光響應(yīng)不靈敏、靶向性不高且光毒性大，患者在服用后需避光治療，對生活造成極大不便，且需進(jìn)行介入給藥，對患者造成一定的傷害。第二代光敏劑多為卟吩或其衍生物，其主要特點(diǎn)為響應(yīng)波長較長，光毒性小，患者服用后不需要避光，通過靜脈注射進(jìn)入患者體內(nèi)，對患者傷害性小，其存在的缺點(diǎn)為光響應(yīng)不敏感，導(dǎo)致其對腫瘤細(xì)胞的殺傷效果不理想，容易發(fā)生光降解，不易保存，需現(xiàn)配現(xiàn)用等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，研究、開發(fā)一種光氧動力治療腫瘤用光敏劑二氫卟吩e6鈦合物及制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是光氧動力治療腫瘤用光敏劑二氫卟吩e6鈦合物，其主要技術(shù)特征在于二氫卟吩 e6的大π鍵中嵌入Ti2+進(jìn)行改性，Ti2+與二氫卟吩e6之間物質(zhì)量比為1 1，所述Ti2+離子為TiCl4離解還原產(chǎn)物；所述二氫卟吩e6為螺旋藻天然提取物降解后所得。本發(fā)明的另一技術(shù)方案是上述的光氧動力治療腫瘤用光敏劑二氫卟吩e6鈦合物制備方法，其主要技術(shù)步驟在于天然二氫卟吩e6提取(1)天然葉綠素提取將Ig螺旋藻粉體與IOOmL乙醇混合，并研磨lh，待所有顆粒消失后停止研磨；將研磨好的螺旋藻與乙醇混合液置于磁力攪拌器中攪拌，中速，避光，攪拌時間 16h，攪拌完成后溶液過濾，得到深綠色葉綠素混合溶液；計算溶解度R得到
R = (1-0. 048)/100 = 0. 952g/mL溶液主要成分為葉綠素51. 8%;維生素5.4%、葉酸3.5%、類胡蘿卜素3.2%、煙酸2.7%、泛酸鈣1.8%、肌酸1.5%、藻青素1.3%、Y-亞麻酸1. 1% ；(2) 二氫卟吩e6的建立通過控制溶液pH值使之發(fā)生水解，得到初步葉綠素改性物；改性條件為將高濃度HCl (2M)加入螺旋藻活性成分水溶體系，當(dāng)溶液pH值達(dá)到1時，停止加入，待水解反應(yīng)發(fā)生，發(fā)生過程中伴隨有吸熱過程發(fā)生，反應(yīng)發(fā)生完成后取樣測定其吸光度。根據(jù)理論推測，物質(zhì)發(fā)生脫酯、脫醚反應(yīng)，附屬直鏈碳鏈從分子結(jié)構(gòu)中脫落；Ti2+嵌入改性強(qiáng)酸導(dǎo)致葉綠素變性，發(fā)生脫酯、脫醚反應(yīng)，弱酸可使葉綠素發(fā)生離子脫附反應(yīng)， 反應(yīng)條件如下使用0. IMHCl調(diào)整葉綠素強(qiáng)酸改性后產(chǎn)物或?yàn)檫卜詄，先將溶液pH值調(diào)整至2. 8， 溶液中卟吩e發(fā)生脫鎂反應(yīng)，Mg2+從卟吩環(huán)中脫出，測定溶液中Mg2+離子濃度，待所有鎂離子析出后，使用NaOH調(diào)整溶液pH值至7. 2，溶液中形成粒狀沉淀，粒狀沉淀的主要成分為 Mg (OH) 2，過濾溶液，將ai(CH3C00)2、CuC12、TiC12三種溶液分別加入，溶液中Zn、Cu、Ti離子進(jìn)入卟吩環(huán)中，完成改性。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于提供新型鈦合二氫卟吩e6化合物，能很好的克服以上兩種光敏劑的缺陷，極大地提高其應(yīng)用范圍，解決目前已經(jīng)臨床使用的光敏劑存在的缺點(diǎn)， 可極大地提高光敏劑的使用、治療效率，且光響應(yīng)范圍寬且靈敏、光毒性小的光氧動力治療用光敏劑，在使用相同劑量條件下能更為有效地殺傷腫瘤細(xì)胞抑制細(xì)胞增殖。本發(fā)明的其他具體優(yōu)點(diǎn)和效果將在下面繼續(xù)說明。


圖1——葉綠素紫外可見光吸收示意圖。圖中，橫坐標(biāo)為紫外可見光入射波長，縱坐標(biāo)為物質(zhì)吸光度。圖2——螺旋藻天然產(chǎn)物紫外可見光吸收示意圖。圖3——二氫卟吩e6紫外可見光吸收示意圖。圖4——二氫卟吩e6鈦合物紫外可見光吸收示意圖。圖5——二氫卟吩e6質(zhì)譜分析示意圖。
具體實(shí)施例方式1.天然二氫卟吩e6提取1. 1天然葉綠素提取本發(fā)明所用螺旋藻為顆粒狀，不利于其有效成分的提取，因此在使用前必須進(jìn)行必要的粉碎。本實(shí)驗(yàn)所用的粉碎方法為研磨法，將Ig螺旋藻粉體與IOOmL乙醇混合，并研磨lh，研磨過程中觀察溶液中是否有明顯顆粒存在，待所有顆粒消失后停止研磨。將研磨好的螺旋藻與乙醇混合液置于磁力攪拌器中攪拌，攪拌速度中速，避光，攪拌時間16h，攪拌完成后溶液過濾，得到深綠色溶液。
計算溶解度R得到R = (1-0. 048)/100 = 0. 952g/mL1. 2 二氫卟吩e6的建立從葉綠素結(jié)構(gòu)式中可得，在其卟吩核環(huán)上有醛基和雙鍵基團(tuán)，在分子結(jié)構(gòu)末端存在醚基和酯基，可通過控制溶液PH值使之發(fā)生水解，達(dá)到初步改性的效果。本發(fā)明采用了此種方法得到了初步葉綠素改性物。改性條件為將高濃度HCl (2M)加入螺旋藻活性成分水溶體系，當(dāng)溶液pH值達(dá)到1時，停止加入，待水解反應(yīng)發(fā)生，發(fā)生過程中伴隨有吸熱過程發(fā)生，反應(yīng)發(fā)生完成后取樣測定其吸光度。根據(jù)理論推測，物質(zhì)發(fā)生脫酯、脫醚反應(yīng)，附屬直鏈碳鏈從分子結(jié)構(gòu)中脫落。如圖3所示為葉綠素改性后特征吸收圖，圖中物質(zhì)在430-460nm處吸收峰已被消除，表明改性相對成功，物質(zhì)已具備基本的卟吩特征吸收，降低了物質(zhì)的光毒性，有利于其在光陽治療中的應(yīng)用。2. Ti2+嵌入改性強(qiáng)酸可導(dǎo)致葉綠素變性，發(fā)生脫酯、脫醚反應(yīng)，弱酸可使葉綠素發(fā)生離子脫附反應(yīng)，本發(fā)明采用了 3種不同離子來取代葉綠素卟吩環(huán)中Mg離子，反應(yīng)條件如下使用 0. IMHCl調(diào)整葉綠素強(qiáng)酸改性后產(chǎn)物(暫時命名為卟吩e)，先將溶液pH值調(diào)整至2.8，溶液中卟吩e發(fā)生脫鎂反應(yīng)，Mg2+從卟吩環(huán)中脫出，測定溶液中Mg2+離子濃度，待所有鎂離子析出后，使用NaOH調(diào)整溶液pH值至7. 2，可觀察到溶液中形成粒狀沉淀，沉淀主要成分為 Mg (OH) 2，過濾溶液，將Si (CH3C00) 2、CuCl2、TiCl2三種溶液分別加入，溶液中Zn、Cu、Ti離子進(jìn)入卟吩環(huán)中，完成改性。改性后卟吩e光吸收曲線見圖2。Ti改性后，卟吩e特征吸收峰從630nm處紅移至680nm左右，發(fā)生顯著變化，同時在相同濃度下其吸光度增加，同時其半峰寬也顯著增加，光響應(yīng)性能得到大幅提高。3. 二氫卟吩e6及葉綠素結(jié)構(gòu)鑒定圖中a為葉綠素質(zhì)譜，b為卟吩e質(zhì)譜，通過質(zhì)譜中出現(xiàn)的C鏈片段大小綜合得到測定物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)式，兩種物質(zhì)均具有明顯卟啉環(huán)結(jié)構(gòu)，見圖3。實(shí)例1——葉綠素紫外可見吸收光譜如圖1所示中出現(xiàn)的兩個吸收峰均為葉綠素特征吸收峰，可得從單純?nèi)~綠素中提取得到的葉綠素活性物質(zhì)其活性相對較低。 實(shí)例2——螺旋藻活性提取物紫外可見光譜如圖2所示螺旋藻活性成分在紫外可見光譜中有兩個特征吸收峰出現(xiàn)，其中400-450nm有一個吸收峰，這個區(qū)域?yàn)樗{(lán)光所在區(qū)域，并且為一平臺鋒，表明此種物質(zhì)主要物質(zhì)結(jié)構(gòu)中帶有典型η電子云。在650nm附近，物質(zhì)出現(xiàn)第二個吸收峰，且為尖峰，復(fù)合特征吸收峰的特點(diǎn)， 與標(biāo)準(zhǔn)吸收曲線比較，此吸收峰為葉綠素特征吸收峰(640-660nm)。Al為無水乙醇對照吸收峰，圖中紫外可見區(qū)未出現(xiàn)明顯的吸收，表明在此濃度條件下，乙醇不會對活性物質(zhì)造成影響。E2為濃度降低一半實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果表明濃度降低，物質(zhì)吸光度降低，但其特征吸收峰所在波長未發(fā)生變化，因此，此物質(zhì)中起主要作用的為葉綠素。實(shí)例3——二氫卟吩紫外可見吸收光譜如圖3所示為二氫卟吩特征吸收圖，圖中物質(zhì)在430-460nm處吸收峰已被消除，物質(zhì)已具備基本的卟吩特征吸收，降低了物質(zhì)的光毒性，有利于其在光陽治療中的應(yīng)用。實(shí)例4——二氫卟吩e6鈦合物紫外可見光吸收如圖4所示Ti改性后，卟吩e特征吸收峰從630nm處紅移至680nm左右，發(fā)生顯著變化，同時在相同濃度下其吸光度增加，同時其半峰寬也顯著增加，光響應(yīng)性能得到大幅提高。實(shí)例5——卟吩e6質(zhì)譜鑒定如圖5所示通過質(zhì)譜中出現(xiàn)的C鏈片段大小綜合得到測定物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)式，兩種物質(zhì)均具有明顯卟啉環(huán)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備得到的二氫卟吩e6為天然產(chǎn)物提取活性物質(zhì)，能很好的保證物質(zhì)的生物活性，其本身對人體無毒副作用。與Ti離子結(jié)合后能提高其光響應(yīng)范圍，從而降低治療過程中大頻率激光功率，減少激光對患者的灼傷作用，降低成本。大η鍵與鈦離子形成較穩(wěn)定的配位鍵能極大地提高其光穩(wěn)定性能，降低其光降解率，提高相同劑量光敏劑的治療效果并延長單次給藥的治療時間降低治療成本；同時，由于Ti離子對大π鍵的吸引作用，可提高大η鍵中離子的躍遷性能，提高光敏劑分子的光學(xué)性能，增強(qiáng)其光敏性能，在相同光照條件下更易電離02分子產(chǎn)生氧自由基及單態(tài)氧，提高光敏劑的治療效果。患者在治療過程中不需避光，可極大地提高患者生活質(zhì)量。治療過程中光敏劑通過靜脈注射進(jìn)入患者體內(nèi)，相對舌下含服可縮短用藥時間，相對于介入給藥可降低給藥過程中對患者造成的傷害。Ti離子在光敏劑降解后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)不會對人體造成額外傷害，能通過代謝系統(tǒng)排出體外，不會在患者體內(nèi)富集堆蓄，對人體其它器官造成影響。
權(quán)利要求
1.光氧動力治療腫瘤用光敏劑二氫卟吩e6鈦合物，其特征在于二氫卟吩e6的大π鍵中嵌入Ti2+進(jìn)行改性，Ti2+與二氫卟吩e6之間物質(zhì)量比為1 1，所述Ti2+離子為TiCl4離解還原產(chǎn)物；所述二氫卟吩e6為螺旋藻天然提取物降解后所得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光氧動力治療腫瘤用光敏劑二氫卟吩e6鈦合物，其特征在于二氫卟吩e6鈦合物的光響應(yīng)范圍為550-690nm波長近紅外光及遠(yuǎn)端紅光，最大特征響應(yīng)波長為675nm。
3.根據(jù)上述的光氧動力治療腫瘤用光敏劑二氫卟吩e6鈦合物制備方法，其步驟在于天然二氫卟吩e6提取(1)天然葉綠素提取將Ig螺旋藻粉體與IOOmL乙醇混合，并研磨lh，待所有顆粒消失后停止研磨；將研磨好的螺旋藻與乙醇混合液置于磁力攪拌器中攪拌，中速，避光，攪拌時間16h，攪拌完成后溶液過濾，得到深綠色葉綠素混合溶液；計算溶解度R得到R = (1-0. 048)/100 = 0. 952g/mL溶液主要成分為葉綠素51. 8% ；維生素5.4%、葉酸3.5%、類胡蘿卜素3.2%、煙酸 2.7%、泛酸鈣1.8%、肌酸1.5%、藻青素1.3%、γ-亞麻酸1.1% ；(2)二氫卟吩e6的建立通過控制溶液PH值使之發(fā)生水解，得到初步葉綠素改性物；改性條件為將高濃度HCl (2M)加入螺旋藻活性成分水溶體系，當(dāng)溶液pH值達(dá)到1時，停止加入，待水解反應(yīng)發(fā)生，發(fā)生過程中伴隨有吸熱過程發(fā)生，反應(yīng)發(fā)生完成后取樣測定其吸光度。根據(jù)理論推測，物質(zhì)發(fā)生脫酯、脫醚反應(yīng)，附屬直鏈碳鏈從分子結(jié)構(gòu)中脫落；Ti2+嵌入改性強(qiáng)酸導(dǎo)致葉綠素變性，發(fā)生脫酯、脫醚反應(yīng)，弱酸可使葉綠素發(fā)生離子脫附反應(yīng)，反應(yīng)條件如下使用0. IMHCl調(diào)整葉綠素強(qiáng)酸改性后產(chǎn)物或?yàn)檫卜詄，先將溶液pH值調(diào)整至2. 8，溶液中卟吩e發(fā)生脫鎂反應(yīng)，Mg2+從卟吩環(huán)中脫出，測定溶液中Mg2+離子濃度，待所有鎂離子析出后，使用NaOH調(diào)整溶液pH值至7. 2，溶液中形成粒狀沉淀，粒狀沉淀的主要成分為 Mg (OH) 2，過濾溶液，將加(CH3C00) 2、CuCl2、TiCl2三種溶液分別加入，溶液中加、Cu、Ti離子進(jìn)入卟吩環(huán)中，完成改性。
全文摘要
本發(fā)明涉及光氧動力治療腫瘤用光敏劑二氫卟吩e6鈦合物及制備方法。本發(fā)明方案是二氫卟吩e6的大π鍵中嵌入Ti2+進(jìn)行改性，Ti2+與二氫卟吩e6之間物質(zhì)量比為1∶1，所述Ti2+離子為TiCl4離解還原產(chǎn)物；所述二氫卟吩e6為螺旋藻天然提取物降解后所得。本發(fā)明解決了第一代光敏劑存在的光響應(yīng)不靈敏、靶向性不高且光毒性大須進(jìn)行介入給藥和第二代光敏劑存在的光響應(yīng)不敏感、易發(fā)生光降解且不易保存等缺陷。本發(fā)明具有光響應(yīng)范圍寬且靈敏、光毒性小特點(diǎn)的光氧動力治療用光敏劑，在使用相同劑量條件下能更為有效地殺傷腫瘤細(xì)胞抑制細(xì)胞增殖。
文檔編號A61P35/00GK102503947SQ20111034768
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者文劍, 陳志強(qiáng) 申請人:劉輝, 文劍