水溶性酞菁光敏剂的合成及光动力抑菌研究

发布时间：2018-05-19 09:29

本文选题：酞菁 + 水溶　；参考：《山东大学》2014年硕士论文

【摘要】：细菌感染是癌症之外困扰人类的一类高发性疾病,常规的治疗方法是应用抗生素治疗。但随着人类抗生素的滥用,导致耐药性菌株的不断出现,抗生素的治疗效果迅速下降。由于化学合成类新药研发周期长,费用高,难度大且合成的药物毒副作用强,人们亟需一种新型的抑菌治疗方法,此时光动力疗法逐渐进入人们的视野。光动力治疗是指光敏剂受到相应波长的光照射,发生光反应产生单线态氧或自由基等多种活性氧产物(ROS),进而特异性杀伤细胞,这一疗法在治疗肿瘤方面已有不少成功的应用,具有高度选择性、低毒性等诸多优点,将其应用于抑菌治疗可有效克服细菌耐药性问题,尤其是针对一些皮肤感染的治疗,故而成为了科学家们的研究热点。光敏剂是影响光动力治疗效果的最直接因素,酞菁是一种具有大分子共轭体系的稠环化合物,具有合成便捷和易修饰等诸多优点,其光谱最大吸收的Q带位于600-800nnm的可见光区,这一区域波长的光可有效穿透人体皮肤进行高效表达且易于消除,是光动力治疗用光敏剂的主要染料之一。但是,值得一提的是由于大部分合成的酞菁化合物溶解度较差,限制了应用的范围,因此,选择合成新型的水溶性酞菁化合物十分必要。本论文研究工作包括： 1.水溶性羧酸酞菁光敏剂的合成、表征及抑菌研究分别以3-[3,5-二(甲酸甲酯基)苯氧基]邻苯二腈(2.1a),4,5-二(4-甲酯基)酚氧取代邻苯二甲腈(2.1b),4,5-二(3-甲酯基)酚氧取代邻苯二甲腈(2.1c)为前驱体,与Zn(OAc)2-2H2O在DBU(1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯)催化下,发生酯交换及聚合反应得到三种含有羧酸酯基的酞菁化合物2.2a-2.2c。通过硅胶柱色谱及凝胶色谱分离纯化后,对合成的一系列化合物采用质谱,紫外-可见吸收光谱,荧光光谱,核磁共振谱等多种手段进行了表征。再经水解反应,最终制得了三种水溶性的羧酸酞菁化合物2.3a-2.3c。以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)为实验对象,研究了化合物2.3a-2.3c作为光敏剂时的光动力抑菌效果,结果显示,三种化合物2.3a-2.3c都具有一定的抑菌效果。其中,化合物2.3a的抑菌作用最强,这可能与化合物的低对称性结构致低聚集程度有关,但具体的光敏剂与细胞的作用机制仍需进一步探讨。 2.含聚乙二醇链的两亲性酞菁化合物的合成、分离和表征使用两种前驱体4,5-二(4-甲酯基)酚氧取代邻苯二甲腈(3.1a)和4-二缩三乙二醇单甲醚取代邻苯二甲腈(3.1b)与Zn(OAc)2-2H2O在DBU(1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯)催化下,在正戊醇中进行酯交换及交叉聚合反应得到六种酞菁锌配合物。其中,化合物3.2b-3.2e为含聚乙二醇链的两亲性化合物。通过简单的硅胶柱色谱,可以将这六种配合物Zn[Pc(BP)4](3.2a), Zn[Pc(BP)3(TEG)](3.2b), Zn[Pc(BP)2(TEG)2]-opp(3.2c), Zn[Pc(BP)2(TEG)2]-adj (3.2d), Zn[Pc(BP)(TEG)3](3.2e), Zn[Pc(TEG)4](3.2f)完全进行分离。对合成的六种化合物进行了质谱,元素分析,紫外-可见吸收光谱,核磁共振谱表征。电子吸收光谱表明,其中两亲性化合物3.2b-3.2e均有较强的Q带吸收,同时AABB和ABAB(3.2c和3.2d)两种化合物更是具有比较研究的价值,都说明该系列化合物在光动力治疗上有一定的应用潜力,为下一步在光动力治疗中的应用提供了理论依据。另外,对这些化合物的电化学性质也进行了研究。
[Abstract]:Bacterial infection is a kind of high - incidence disease which is a kind of high - incidence disease which is beset mankind besides cancer . But with the abuse of human antibiotics , the treatment effect of antibiotic is rapidly decreasing . Because of the long period of development , high cost , high difficulty and strong toxic and side effect of synthetic drugs , it is urgent to use a new kind of bacteriostatic treatment method .

Photosensitizer is the most direct factor influencing the effect of photodynamic therapy . The phthalocyanine is a fused ring compound with macromolecular conjugated system . It has many advantages such as convenient synthesis and easy modification . It is one of the main dyes for the photosensitizer for photodynamic therapy . However , it is worth mentioning that the most synthetic phthalocyanine compounds have poor solubility and limit the scope of application . Therefore , it is necessary to choose the new water - soluble phthalocyanine compound .

The work of this paper includes :

1 . Synthesis , Characterization and Antimicrobial Activities of Water - Soluble Carboxyphthalocyanine Photosensitizers

Three kinds of water - soluble phthalocyanine compounds 2.3a - 2.3c were synthesized by silica gel column chromatography and gel chromatography .

2 . Synthesis , separation and characterization of amphiphilic phthalocyanine compounds containing polyethylene glycol chains

Six kinds of zinc phthalocyanine complexes were obtained by transesterification and cross - polymerization with 4 , 5 - bis ( 4 - methyl - 4 - methyl ) phenoxy - substituted phthalonitrile ( 3.1a ) and 4 - diethyl - triethylene glycol monomethyl ether .
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R914.5;R96

【参考文献】