[发明专利]一种基于柱芳烃的共价有机骨架及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于A1/A2‑双官能化柱[5]芳烃的共价有机骨架及其制备和在肿瘤治疗中的应用，属于医药技术领域。所述共价有机骨架A1/A2‑双官能化柱[5]芳烃和5,10,15,20‑四(4‑氨基苯基)卟啉制备得到。柱芳烃单元的富电子空腔可与含有缺电子基团的肿瘤靶向分子发生主客体络合；卟啉单元在近红外光照射时不仅能产生单线态氧，还能将近红外光的光能转变为热能，负载化疗药物，可实现COFs在肿瘤光动力治疗、光热治疗、化学协同治疗方面的应用。

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及一种基于A1/A2-双官能化柱[5]芳烃的共价有机骨架 及其制备和在肿瘤治疗中的应用。

背景技术

抗肿瘤药物在直接递送至肿瘤组织时存在诸多的限制，如药物的不可控释放、药物分子 的稳定性和分散性较差以及缺乏靶向性。纳米药物递送系统具有较大的表面积、合适的孔径、 出色的药物负载能力和高渗透长滞留效应，可以实现有效的药物输送，在抗肿瘤纳米药物领域得到了广泛关注。迄今为止，将纳米材料应用于药物载体已被广泛研究。最近，共价有机 骨架(COFs)作为新兴的多孔纳米材料引起了越来越多的关注。2005年Yaghi首次报道了 COFs，此后，多种COFs相继出现。COFs由轻元素(H,C,N,O,B)组成，并通过强共价键连 接。其因为多孔网络的周期性而具有一些固有特性，包括低密度、高孔隙率、巨大的比表面 积、良好的结晶度、高热稳定性以及可设计的有序结构，这些特性使COFs被广泛用于气体 吸附和分离、能量存储、有机多相催化、化学/生物传感器和药物递送等方面。

作为多孔纳米材料，COFs在药物递送领域中得到了越来越广泛的应用。2015年，Qiu 合成了两种多孔聚酰亚胺COFs(PI-COFs)，然后利用其大而均匀的孔隙率和良好的稳定性实 现了布洛芬(IBU)模板分子的负载和可控释放。此后，越来越多的研究报道了将COFs用作新 型药物载体。COFs由于结构与近年来在药物递送领域广泛应用的金属有机骨架(MOF)相似， 还具有出色的载药量和可修饰性。与MOF相比，尽管COFs在生物降解和磁响应方面存在不 足，但它们在生物应用中显示出独特的优势。首先，体内和体外毒性研究表明，MOF由于其 金属络合物的性质而具有较高的生物毒性，这降低了它们的生物相容性。但是，COFs完全由 轻元素组成，在这方面没有限制。其次，MOF由弱配位键组装而成，在复杂的生理环境中其 稳定性仍然不够，而COFs由共价键组成，具有更高的稳定性。这些特性为COFs在药物递 送领域提供了广阔的应用前景。但是，COFs仍有一些局限性，例如分散性和亲水性相对较差。 因此，对作为药物载体的COFs而言，探索有效的控释方法、研究其生物相容性和抗肿瘤作用仍具有重要意义。

大环化合物，例如环糊精、冠醚，杯芳烃、葫芦素和环烷，已经成为主体-客体化学中不 可或缺的部分。柱芳烃是该领域中一类相对较新的大环化合物，其结构与杯芳烃类似，由在 对位上与亚甲基桥连接的n个对苯二酚醚或对苯二酚单元组成。自从Ogoshi及其同事于2008 年首次报道柱[5]芳烃以来，柱芳烃一直稳步发展，已在液晶、人工跨膜通道、纳米颗粒合成及感应中得到应用。在本发明中，利用交叉偶联反应合成了具有刚性支柱的A1/A2-双官能化 柱[5]芳烃P5CHO，并利用该柱芳烃与5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉(TAPP)制备了可作为药 物载体的共价且具有光热和光动力治疗效果的有机骨架(P5COFs)。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种基于A1/A2-双官能化柱[5]芳烃和5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉(TAPP)的共价有机骨架(P5COFs)。

本发明的另一目的是提供所述共价有机骨架P5COFs在制备肿瘤治疗药物中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于柱芳烃的共价有机骨架，其结构式如下式所示：