[发明专利]用作光敏剂的近红外吸收卟啉化合物及其应用

说明书

本发明提供一种化合物，或其金属配合物，以式(I)所示。本发明所述的化合物可以用作卟啉光敏剂，以合成的四苯基卟啉为母体，通过还原加氢的方法来改变其吸收波长。此外，本发明所述化合物还通过引入聚乙二醇(PEG)和环糊精来改善卟啉化合物的亲水性。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体涉及一类用作光敏剂的近红外吸收卟啉化合物及其应用。

背景技术

癌症是影响人类健康的主要疾病之一，每年都有数百万人死于癌症。至今为止，化疗和放疗依然是除手术外最重要的治疗手段，但它们在杀伤肿瘤细胞的同时，对人体造成严重的毒副作用，而且药物的剂量限制性毒性导致药效更不明显。

近年来，光动力疗法(Photodynamic therapy，PDT)也逐渐成为临床诊断和治疗癌症的重要的手段之一。与治疗癌症的其它传统疗法(如手术、化疗和放疗等方法)相比，光动力疗法具有特定的选择性和对人体侵袭性小等不可替代的优点，使其已成为癌症治疗的新兴手段。

光动力疗法是利用光动力效应进行疾病诊断和治疗的一种新技术。其基本要素是光敏剂、氧和光源(常用激光)。它是采用适当波长的光源照射使组织吸收的光敏剂受到激发，而激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧，生成活性极强的活性氧(ROS)。活性氧可以破坏肿瘤细胞，并通过诱导肿瘤血管停滞，促使恶性肿瘤组织发生坏死，进而达到治疗肿瘤的目的。

由于光敏剂只会对特定类型和波长的光响应产生细胞毒性，因此，光动力疗法具有相对能够选择性地杀伤局部原发和复发的肿瘤细胞，对健康组织基本没有损害或损害较小，毒副反应少等特点，故对年老体弱，不能手术或需静脉化疗的患者尤为适宜，尤其是对于那些用传统治疗方法无效或危险的晚期肿瘤患者，光动力疗法不失为一种理想的方法。因此，光动力疗法的发展可能给未来的癌症治疗带来新的机遇。

在光动力治疗的过程中，光敏剂作为能量的载体、反应的桥梁在光动力疗法中至关重要的决定性因素。光敏剂的种类、毒性、敏化效率、以及它在靶部位的选择性定位和聚集，都对光动力疗法产生重要的影响。根据光疗本身的要求，理想的光敏剂药物应当具有以下特点： (1)在红光区(600—900nm)有强的吸收；(2)三重态量子产率高；(3)在氧的存在下，激发的三重态的光敏剂可通过光敏反应产生活性氧，尤其是单重态氧；(4)选择性高；(5) 毒性高而暗毒性低；(6)能从正常组织中快速清除等。

目前临床正在使用或处于研究阶段的光敏剂，包括卟啉类、酞菁类、富勒烯类、氟硼二吡咯类、酚噻嗪类、亚甲基蓝和金属氧化物类等。其中，卟啉及其衍生物因具有大π键共轭环、在可见光的红区有强吸收、光穿透能力较强、单重态氧的量子产率高等特点，具备了最好的PDT药物应具备的条件，是最早、最广泛地被应用于肿瘤治疗的光敏剂。

在过去研究和临床使用中，卟啉及其衍生物被广泛地用作光敏剂，用于临床诊断和治疗恶性肿瘤，尤其血卟啉和光敏素。卟啉类光敏剂不仅以其独特的生物活性存在于自然界，而且因其结构具有奇异的性能，与癌细胞有特殊的亲和力，在医学研究中可做为检测癌症的光敏剂和抗癌药物。随着人们对卟啉类物质研究的不断深入，以卟啉类光敏剂为核心的光动力疗法也逐渐成为继手术、放疗和化疗之外的第四种成熟的癌症治疗方法。近年来，随着人们对卟啉类物质研究的不断深入，利用卟啉独特的结构和性能为核心进行功能分子的设计、合成及应用的研究，受到了化学、生物学、医学等领域的广泛关注。

除氧外，激发光的组织穿透深度是光动力治疗的另一个关键参数。光动力治疗的可达深度依赖于激发光的穿透深度，它高度依赖于组织的吸收和散射特性。由于光的穿透深度在不同的组织中有很大的不同。相比之下的穿透深度和大多数组织中光的波长有关。

然而，在传统的光动力治疗中，光敏剂通常被短波长光所激发，因此，它的组织穿透能力较差，成为治疗深层肿瘤的致命弱点。