基于卟啉及酞菁衍生物磷光探針的設(shè)計(jì)、合成及應(yīng)用研究.pdf

1、癌癥是全球范圍內(nèi)威脅人類健康的一大殺手，它和心血管疾病已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)上難以克服的兩大難題，因此癌癥的診斷和治療成為材料學(xué)、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。癌癥的診斷技術(shù)包括各種非入侵式的腫瘤成像技術(shù)，例如核磁共振成像、超聲波成像、熒光成像等，通過這些方法可診斷腫瘤組織的形態(tài)及代謝情況。其中，熒光成像技術(shù)靈敏度高，副作用小，不含放射性物質(zhì)且操作簡(jiǎn)單，因此安全性更好。就治療技術(shù)而言，光動(dòng)力治療（PDT）是一種新興的腫瘤治療手段，它具有腫瘤

2、靶向性好，副作用小，不損傷病人正常器官等特點(diǎn)，因而近些年來PDT發(fā)展迅速。光動(dòng)力治療需具備三個(gè)基本要素：光敏劑、激發(fā)光與分子氧。卟啉衍生物是一類傳統(tǒng)的光敏劑，已經(jīng)被很多國家批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床實(shí)踐中。其中鉑卟啉和鈀卟啉的衍生物具有磷光量子產(chǎn)率高、三線態(tài)壽命長(zhǎng)、斯托克斯位移大、光穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因此其作為磷光探針在熒光成像上有很高的研究?jī)r(jià)值。酞菁作為光動(dòng)力治療的第二類光敏劑有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，合成方法簡(jiǎn)單，在可見光區(qū)600—700 nm

3、的摩爾吸光系數(shù)是卟啉的20-50倍，無毒，對(duì)腫瘤組織具有選擇性和較強(qiáng)殺傷力，且對(duì)周圍正常組織影響較小，因此適用于癌癥光動(dòng)力學(xué)治療。但是文獻(xiàn)報(bào)道的大多數(shù)卟啉衍生物和酞菁配合物在水中溶解度較低，并且目前臨床應(yīng)用的光敏劑存在組織選擇性差和聚集誘導(dǎo)猝滅等問題，在很大程度上限制了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此我們致力于合成多個(gè)系列基于金屬卟啉和酞菁的的診療一體化高水溶性熒光納米探針，并探究其在癌細(xì)胞診療方面的應(yīng)用。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：

4、　　1.設(shè)計(jì)合成了金屬卟啉小分子（PtTPP和PdTPP）和金屬卟啉聚合物（Pt-P和Pd-P）；將PtTPP，PdTPP，Pt-P，Pd-P通過再沉淀法制備成納米顆粒（NPs）；利用核磁共振（NMR）、紅外分光光度計(jì)（FT-IR）、動(dòng)態(tài)光散射粒度儀（DLS）、紫外可見吸收分光光度計(jì)（UV-vis）、熒光分光光度計(jì)（PL）等對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)、尺寸與性能進(jìn)行測(cè)試表征；激光掃描共聚焦熒光顯微鏡成像實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Pt-P NPs對(duì)HeLa細(xì)胞具有

5、良好的標(biāo)記功能，而且Pt-P NPs隨著氧濃度的降低熒光壽命有所延長(zhǎng)；但是這些納米顆粒均在細(xì)胞外發(fā)生不同程度的團(tuán)聚，影響細(xì)胞成像質(zhì)量，從而有必要進(jìn)一步提高金屬卟啉聚合物納米顆粒的水溶性，增大其生物相容性。
　　2.利用β-環(huán)糊精（β-CD）對(duì)金屬卟啉化合物進(jìn)行修飾合成了PtTCPP@β-CD和 PdTCPP@β-CD，成功改善了金屬卟啉類化合物的水溶性，之后利用CTAB對(duì)PtTCPP@β-CD和PdTCPP@β-CD進(jìn)行表面電位改

6、性，從Zeta電位測(cè)試結(jié)果得知表面電荷由負(fù)性轉(zhuǎn)變?yōu)檎?。同樣利?H NMR、FT-IR、DLS、UV-vis、PL等測(cè)試方法對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試表征；MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PtTCPP@β-CD@CTAB和PdTCPP@β-CD@CTAB納米探針生物毒性較??；激光掃描共聚焦熒光顯微鏡成像實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這些納米探針對(duì)癌細(xì)胞具有靶向性識(shí)別作用，同時(shí)還有高濃度熒光發(fā)射增強(qiáng)性質(zhì)，這些研究結(jié)果證明了PtTCPP@?-CD@CTAB和PdT

7、CPP@β-CD@CTAB納米探針具有癌細(xì)胞診斷應(yīng)用的潛力。
　　提高了金屬酞菁化合物的水溶性，同樣利用 CTAB對(duì) PtTCPc@β-CD和PdTCPc@β-CD進(jìn)行表面電位改性（由負(fù)性轉(zhuǎn)為正性）。利用1H NMR、FT-IR、DLS、UV-vis、PL等對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試表征；MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PtTCPc@β-CD@CTAB和PdTCPc@β-CD@CTAB生物毒性較小；激光掃描共聚焦熒光顯微鏡成像實(shí)驗(yàn)表明Pd