氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质 酸聚合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 卟啉具有强的荧光和在肿瘤细胞中容易聚集的特点，在医学研究中可作为检测癌 症的光敏剂和抗癌药物。随着人们对卟啉类物质的不断深入研究，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。光动力 疗法（(photodynamictherapy,F1DT)与其他三大传统治疗肿瘤的方法相比，具有如下优点： 一是对肿瘤有相对的选择特异性，能定向地消灭原发和复发的肿瘤，很少损伤正常细胞，毒 副作用小；二是不影响其他治疗，可与化疗、放疗同时进行，且具有一定的协同作用，可重复 治疗；三是对各种癌症都有疗效，抗癌范围较广。
[0003] PDT的基础是先给予肿瘤组织有选择性摄入作用的光敏剂，然后用一定波长的光 照射肿瘤区，光敏剂受到激发由基态跃迀为激发态，激发态的光敏剂把能量传给周围的氧 分子，产生单线态氧（?O2)活性物质。它们与相邻的生物大分子中的氧化敏感基团作用， 产生细胞毒性导致其氧化失活，最终引起肿瘤细胞死亡而显示治疗作用。采用PDT治疗时， 光敏剂注射入人体后，很快会在不同的组织中形成不同浓度的分布，之后又以不同的速率 下降，并在数天后大部分排出体外。摄取了该光敏药物的人体组织如果没有受到光的照射 就不会引发光动力反应，也就不会产生细胞毒性。即使受到了光照，如果光的波长、照射量 或人体组织中的药物浓度不符合或者未到达要求，细胞也不会受到大的损伤。所以，PDT的 作用是一种局部可控的光毒性作用。
[0004] 目前应用在人类临床试验和已批准使用的所有光敏剂全部是卟啉类化合物，主要 有如下几种：血卟啉（HpD)、苯并卟啉衍生物、短肽链修饰的卟啉衍生物、糖基卟啉衍生物、 糖肽卟啉衍生物、核苷卟啉衍生物、类固醇卟啉衍生物、硼烷卟啉衍生物、meso-四（间一 羟基苯基）二氢卟吩（m-THPC)]等。但是，包括HpD在内的TPP水溶性差，有细胞毒性， 靶向性差，进入人体后易形成全身性分布。扑啉类光敏剂现急需解决的问题主要包括：降低 卟啉的颜色，降低光敏剂的光毒性；增强光敏剂的癌症靶向性使光敏剂能有效地在肿瘤组 织中富集；改善水溶性，以保证注射给药后，药剂能随血液循环分布在体内。
[0005] 为了更好地模拟生物体内高效的生物相容性，为了提高药剂在体内随血液循环分 布在体内，改善卟啉在人体内易聚集的缺点，人工合成水溶性卟啉成为热点。一般改善卟啉 的水溶性的方法为，在卟啉周围接亲水性的（如羧基、胺基、磺酸基等）基团，或者形成接大 分子生成高分子聚合物，来改善卟啉的亲水性。本文在二氨基卟啉的基础上磺化，生成二氨 基-磺酸基苯基卟啉来改善亲水性，操作简单，适用于大量生产。
[0006] 透明质酸（Hyaluronicacid，HA)是糖胺聚糖中的一种，属于酸性粘多糖，广泛分 布于人体各部位，其中皮肤也含有大量的透明质酸。CD44是一类跨膜糖蛋白，是细胞表面最 重要的透明质酸受体。HA与CD44结合可以调节细胞的多种生物行为，包括细胞黏附、迀移、 增殖和分化以及创伤愈合等。由于肿瘤细胞表面过度表达CD44分子，利用HA和CD44的高亲 合力这一特性，用HA修饰后的卟啉可提高载体对肿瘤细胞的靶向性，减小细胞毒性。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是为了提供一种氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物及其制备 方法和应用。该氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合可以作为光敏剂，具有良好的水溶 性和靶向性。
[0008] 本发明首先提供一种氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物，该聚合物的结构 式如式I所示：
[0009]
[0010] 式I中，n为聚合度，n>10。
[0011] 本发明还提供一种氨基-磺酸基苯基卟啉_透明质酸聚合物的制备方法，该方法 包括：
[0012] 步骤一：将二氨基苯基卟啉和浓硫酸反应，得到二氨基-磺酸基苯基卟啉；
[0013] 步骤二：将步骤一得到的二氨基-磺酸基苯基卟啉和透明质酸在溶剂和缩合剂的 作用下反应，得到氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物。
[0014] 优选的是，所述的二氨基苯基卟啉和浓硫酸的摩尔比为20 :1。
[0015] 优选的是，所述的步骤一反应温度为110_130°C，反应时间为3-5h。
[0016] 优选的是，所述的二氨基-磺酸基苯基卟啉和透明质酸的摩尔比为1 :1。
[0017] 优选的是，所述的步骤二的反应时间为16-24h。
[0018] 优选的是，所述的溶剂为水。
[0019] 优选的是，所述的缩合剂为硼酸。
[0020] 本发明还提供上述氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物作为光敏剂的应用。
[0021] 本发明的有益效果
[0022] 本发明首先提供一种氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物，该聚合物的结构 式如式I所示，该聚合物是一种具有良好水溶性和肿瘤靶向性的带有大环共辄结构的高分 子聚合物，该聚合物中的磺酸基是具有使大分子有良好水溶性的亲水性基团，它的良好水 溶性能阻止卟啉在生物体内的聚集；透明质酸具有良好的生物细胞靶向性，增加光敏剂对 癌细胞的识别作用。
[0023] 本发明还提供一种氨基-磺酸基苯基卟啉_透明质酸聚合物的制备方法，该方 法是将二氨基苯基卟啉和浓硫酸反应，得到二氨基-磺酸基苯基卟啉；然后将得到的二氨 基-磺酸基苯基卟啉和透明质酸在溶剂和缩合剂的作用下反应，得到氨基-磺酸基苯基卟 啉-透明质酸聚合物。本发明的制备方法简单、原料易得，得到的聚合物具有良好的水溶性 和生物细胞靶向性。
[0024] 本发明还提供上述氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物作为光敏剂的应用， 该光敏剂由于具有良好的水溶性和生物细胞靶向性，可用于光动力疗法中的肿瘤治疗，同 时降低卟啉本身的细胞光毒性。
【附图说明】
[0025] 图1为透明质酸和本发明实施例2得到的氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合 物的红外光谱图；
[0026] 图2为本发明实施例2得到的氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物的核磁氢 谱图；
[0027] 图3为本发明实施例2得到的氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物的作用在 癌细胞并且杀死癌细胞的光学照片。
【具体实施方式】
[0028] 本发明首先提供一种氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物 (SO3Na)2-TPP-NH2-HA,该聚合物的结构式如式I所示：
[0029]
[0031] 式I中，n为聚合度，n>10。
[0032] 按照本发明，所述的（SO3Na)2-TPP-NH2-HA是一种卟啉聚合物；在 (SO3Na)2-TPP-NH2-HA中能够产生光动力学效应的核心部分是氨基卟啉；组成该卟啉化合物 的基本骨架是卟吩自由碱环，而组成卟吩的是四个吡咯环和四个亚甲基（18个原子、18个 电子），它们桥联起来构成一个具有大共辄体系的芳香性平面型卟吩分子；所述的聚合 物（SO3Na)2-TPP-NH2-HA的光动力学部分就是在卟吩环上映入苯基和氨基集团后二氨基苯 基卟啉，二氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物（SO3Na)2-TPP-NH2-HA具有良好的水 溶性和生物相容性，透明质酸具有良好的靶向性，从而使得聚合物具有水溶性、靶向性的特 点，能有效地杀死癌细胞。
[0033] 本发明还提供一种氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物的制备方法，该方法 包括：
[0034] 步骤一：将二氨基苯基卟啉和浓硫酸反应，得到二氨基-磺酸基苯基卟啉；
[0035] 步骤二：将步骤一得到的二氨基-磺酸基苯基卟啉和透明质酸在溶剂和缩合剂的 作用下反应，得到氨基-磺酸基苯基卟啉-透明质酸聚合物。
[0036] 按照本发明，将二氨基苯基卟啉溶入浓硫酸中，优选在110_130°C下反应3_5h，所 述的反应温度更优选为120°C，反应时间更优选为4h;将得到的产物进行后处理，得到二氨 基-磺酸基苯基卟啉；所述的后处理的步骤优选为：将得到的产物冷却至室温，倒入冰水 中，用氢氧化钠浓溶液和碳酸氢钠稀溶液调节PH值为8-9,浓缩，冰水冷却，过滤除去硫酸 钠，用甲醇洗涤虑饼至淡黄色，滤液中加入甲醇，析出硫酸钠并过滤除去，旋干滤液后用甲 醇溶解，再次过滤除去少量硫酸钠，浓缩滤液后干燥得粗产品，将粗产品溶于热甲醇中，然 后加入丙酮，搅拌析出沉淀，过滤得紫色固体，重复上述操作三次，把所得固体进行干燥，得 到二氨基-磺酸基苯基卟啉；所述的干燥时间优选为120°C，干燥时间优选为12h。所述的 浓硫酸和二氨基苯基卟啉的摩尔比优选为1:20,这时浓硫酸不会破坏卟啉上的氨基，生成 的二氨基-磺酸基苯基卟啉的产率最高。
[0037] 按照本发明，所述的二氨基苯基卟啉为现有的已经原料，制备方法参照专利申请 号CN20121