ATRP法制備pH敏感鋅酞菁嵌段聚合物及其光活性的研究.pdf

1、癌癥是當今社會危及人類健康的頭號殺手,醫(yī)學上普遍采用治療方法有外科手術,化學療法和放射線療法,這些方法會帶來一些嚴重的副作用。因此,開發(fā)療效好,副作用小甚至沒有副作用的治療方法意義重大。隨著光敏劑不斷發(fā)展,光動力學治療(PDT)為癌癥治療提供了一種新的有效治療途徑,其三要素為光敏劑,分子氧和光源。特定波長和一定強度的光照使光敏劑受到激發(fā),將基態(tài)的三線態(tài)分子氧(3O2)轉變?yōu)楦哐趸钚缘膯尉€態(tài)氧(1O2),使癌細胞發(fā)生氧化損傷,最終導致腫

2、瘤死亡。
　　 金屬酞菁(MPc)及其衍生物在600～800 nm范圍具有很強的吸收,在可見光照射下可將3O2激發(fā)為1O2,使其在PDT領域展示了極大的應用空間。本文對MPc光敏劑研究的一個重要目標是實現(xiàn)既要提高MPc對腫瘤組織的選擇性,又要維持或增強MPc的光活性。基于此,本文選擇了具有較好生物相容性的親水性鏈段聚乙二醇(PEG)和具有pH響應的甲基丙烯酸(2-異丙胺基)乙酯(DPA,pKb為6.2左右),制備系列pH響應兩親

3、型嵌段鋅酞菁聚合物光敏劑。其特點是:在人體正常體液(pH7.4)中形成的膠束可以將鋅酞菁很好地包裹在聚合物內部,光活性很低,并降低其對正常組織的光毒性;而在腫瘤組織(pH5.5～6.0)內膠束破解使得端基鋅酞菁暴露出來,可較好的分散在其中,并能維持較高的光活性,從而達到有效殺死腫瘤的目的。
　　 首先,將氨基鋅酞菁(ZnTAPc)與甲基丙烯酰氯反應合成含有不飽和雙鍵的取代鋅酞菁衍生物(MeZnAPc);用α-溴代異丁酰溴對聚乙二

4、醇單甲醚5000(MPEG110)進行小分子改性,合成含-Br端基的鹵代烴型聚乙二醇大分子引發(fā)劑(mPEG110-Br),已備后期的ATRP法合成pH響應型兩親嵌段鋅酞菁聚合物光敏劑。通過1H NMR,FT-IR等對MeZnAPc和mPEG110-Br表征,結果表明均已成功合成。
　　 然后,采用原子轉移自由基聚合方法(ATRP)成功合成了一系列新型pH響應兩親型嵌段鋅酞菁聚合物光敏劑。本文設計了兩種合成路線,在合成路線中根據(jù)制

5、備步驟不同分為一步法和二步法。
　　 路線一:一步法將生物相容性較好,親水性極強的大分子引發(fā)劑mPEG110-Br,具有pH響應特性的單體DPA和具有很多理想光敏劑特性的光敏劑MeZnAPc共聚,合成一種新型pH響應兩親嵌段鋅酞菁聚合物光敏劑(PEG110-b-P(DPA-co-MeZnAPcm))。
　　 路線二:二步法首先將mPEG110-Br和DPA共聚合成一系列pH響應型的嵌段聚合物(PEG110-b-PDPAn

6、),然后將PEG110-b-PDPAn和MeZnAPc再次聚合,合成另一種pH響應型兩親嵌段鋅酞菁聚合物光敏劑((PEG110-b-PDPAn)-MeZnAPcm)。
　　 其次,UV-Vis測試表明該系列聚合物光敏劑在pH6.0～6.5均具有較好的pH響應回復特性。以1,3-二苯基苯并呋喃(DPBF)為底物研究了該系列聚合物光敏劑的光催化氧化效率,結果表明其具有較好的光活性。利用該系列聚合物光敏劑在不同pH的水溶液中對L-色氨

7、酸進行光催化氧化實驗,結果發(fā)現(xiàn)在pH5.5(不存在膠束時),鋅酞菁可以較好地分散在溶液中,并能維持較高的光活性,而在pH7.4(形成膠束時)可以將鋅酞菁很好地包裹在其內部,使其光活性大大降低。
　　 最后,將一步法合成的pH響應聚合物光敏劑PEG110-b-P(DPAn-co-MeZnAPcm)體系與二步法合成的(PEG110-b-PDPAn)-MeZnAPcm體系相比較,(PEG110-b-PDPAn)-MeZnAPcm體系的