一种环金属铱（III）配合物、制备方法及其作为光敏剂的用途

本发明涉及医药，具体涉及一种环金属铱(iii)配合物、制备方法及其作为光敏剂的用途。

背景技术：

1、光动力疗法是一种新型的肿瘤治疗方式，被誉为下一代有潜力的癌症治疗手段。它主要依赖三种因素：光敏剂、光和氧气。在光照条件下，光敏剂会被激发进而与周围的氧气发生作用，产生具有细胞毒性的活性氧，最终导致肿瘤组织坏死。这种治疗方式具有精确度高、副作用小、适应性强、无抗药性、可重复使用的特点。通过结合光敏剂药物和精确光照，光动力治疗是实现肿瘤“见光死”的有效创新方法。

2、光敏剂是光动力治疗的关键因素，设计开发有效的光敏剂是推动光动力治疗发展的根本所在。理想的光敏剂需要具备低暗毒性、在近红外区域有强吸收、高稳定性和高选择性以及较高的活性氧产率等。目前报道的光敏剂激发波长主要集中在800nm以下，而在大于800nm激光激发下有较高活性氧产率的光敏剂并不多见，但是近红外光(650～900nm)具有较强的组织穿透能力，适合深部组织成像，对组织伤害小，因此开发具有近红外光响应的光敏剂一直是研究光动力治疗的热点。

3、在多种光敏剂种类中，环金属铱(iii)配合物具有高量子产率、大的斯托克位移、长发光寿命、好的光稳定性和强的细胞渗透能力，在生物成像和生物传感等方面有着广泛的应用。近几年，有报道称环金属铱(iii)配合物还具有较好的活性氧产生能力，在抗癌领域也表现出良好的应用前景。但遗憾的是，现有的环金属铱(iii)配合物吸收波长短，仅为561nm，发光波长也仅有660nm，不利于穿透到组织深部。

4、综上，如何研发一种近红外光响应能力强的新型环金属铱(iii)配合物光敏剂，是本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种环金属铱(iii)配合物，以解决现有的光敏剂对近红外光响应能力差的问题。

2、本发明还提供了一种环金属铱(iii)配合物的制备方法及其作为光敏剂的用途。

3、第一方面，本发明提供了一种环金属铱(iii)配合物，具有式i所示结构：

4、

5、其中，n取0或1；x为ch或n；y为pf6或bf4；

6、r1为或c1～c10的烷基；

7、r2和r3各自独立地选自c1～c10的烷基，或者，r2和r3与二者所在的五元氮杂环以及构成稠环；

8、和各自独立地选自c5～c30的芳基或杂芳基。

9、在一种可选的实施方式中，所述芳基选自取代或未取代的苯基、联苯基、萘基、茚基、薁基、蒽基、菲基、芘基、芴基、螺双芴基、苝基中的任意一种；其中，取代基选自卤素、胺基、硝基、羟基、c1～c10的烷基中的任意一种，所述卤素为氟、氯、溴或碘。

10、在一种可选的实施方式中，所述杂芳基选自取代或未取代的吡咯基、呋喃基、噁唑基、异噁唑基、噻吩基、异噻唑基、噻二唑基、噁二唑基、咪唑基、吡唑基、三氮唑、哒嗪基、吡嗪基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并噁二唑基、苯并噁唑基、噌啉、喹喔啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯基吡啶基，苯基咔唑基、咔唑基、菲啰啉基、吲嗪基、萘啶基、苯基吡啶基、苯基嘧啶基、酞嗪基中的任意一种；其中，取代基选自卤素、胺基、硝基、羟基、c1～c10的烷基中的任意一种，所述卤素为氟、氯、溴或碘。

11、在一种可选的实施方式中，所述c1～c10的烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、叔戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基中的任意一种。

12、在一种可选的实施方式中，所述环金属铱(iii)配合物具有式i-1至式i-9任一项所示的结构：

13、

14、

15、第二方面，本发明还提供了一种环金属铱(iii)配合物的制备方法，包括如下步骤：

16、在惰性气氛保护下，向第一有机溶剂中加入金属铱(iii)二聚体、三甲川花菁染料配体和碱性物质，加热回流以进行第一反应；待第一反应完成后除去第一有机溶剂，向残留物中加入第二有机溶剂搅拌溶解，再逐滴加入一价阴离子盐的水溶液，继续搅拌进行第二反应；

17、反应式如下：

18、

19、其中，n取0或1；x为ch或n；y为pf6或bf4；

20、r1为或c1～c10的烷基；

21、r2和r3各自独立地选自c1～c10的烷基，或者，r2和r3与二者所在的五元氮杂环以及构成稠环；

22、和各自独立地选自c5～c30的芳基或杂芳基。

23、在一种可选的实施方式中，所述芳基选自取代或未取代的苯基、联苯基、萘基、茚基、薁基、蒽基、菲基、芘基、芴基、螺双芴基、苝基中的任意一种；其中，取代基选自卤素、胺基、硝基、羟基、c1～c10的烷基中的任意一种，所述卤素为氟、氯、溴或碘。

24、在一种可选的实施方式中，所述杂芳基选自取代或未取代的吡咯基、呋喃基、噁唑基、异噁唑基、噻吩基、异噻唑基、噻二唑基、噁二唑基、咪唑基、吡唑基、三氮唑、哒嗪基、吡嗪基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并噁二唑基、苯并噁唑基、噌啉、喹喔啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯基吡啶基，苯基咔唑基、咔唑基、菲啰啉基、吲嗪基、萘啶基、苯基吡啶基、苯基嘧啶基、酞嗪基中的任意一种；其中，取代基选自卤素、胺基、硝基、羟基、c1～c10的烷基中的任意一种，所述卤素为氟、氯、溴或碘。

25、在一种可选的实施方式中，所述c1～c10的烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、叔戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基中的任意一种。

26、在一种可选的实施方式中，所述金属铱(iii)二聚体与所述三甲川花菁染料配体的摩尔比为1：2。

27、在一种可选的实施方式中，所述金属铱(iii)二聚体与所述碱性物质的摩尔比为1：2。

28、在一种可选的实施方式中，所述碱性物质为碳酸钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、三乙胺、氢化钠中的至少一种。

29、在一种可选的实施方式中，所述一价阴离子盐为六氟磷酸钾、六氟磷酸铵、四氟硼酸钠中的至少一种。

30、在一种可选的实施方式中，所述第一有机溶剂为体积比1～3:1的二氯甲烷和甲醇。

31、在一种可选的实施方式中，第一反应的温度为60℃，第一反应的时间为3～6小时。

32、在一种可选的实施方式中，第二有机溶剂为乙腈、甲醇、丙酮、1,4-二氧六环中的至少一种。

33、在一种可选的实施方式中，第二反应的温度为60℃，第二反应的时间为4小时。

34、在一种可选的实施方式中，所述制备方法还包括纯化步骤，所述纯化步骤包括：除去第二有机溶剂得到粗产品，用硅胶色谱柱进行分离提纯，采用体积比为2:1～0:1的乙酸乙酯：甲醇体系为洗脱剂。

35、根据本发明第一方面所述的环金属铱(iii)配合物或者根据本发明第二方面所述的制备方法制得的环金属铱(iii)配合物作为光敏剂的用途。

36、在一种可选的实施方式中，所述光敏剂在800nm以上激光的激发下产生活性氧，可用于光动力治疗。

37、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

38、1、本发明提供的环金属铱(iii)配合物，其结构中包含一个三甲川花菁染料辅助配体和两个用于调节配合物三线态激发态能量的环金属化配体，三甲川花菁染料本身具有强的近红外光系数和发射，但其本身活性氧产率低，结合过渡金属后，利用重原子效应，可使三甲川花菁结构产生强的三线态激发态，有利于其产生活性氧，从而不仅能够使本发明的环金属铱(iii)配合物具有明显的近红外光响应能力，同时还能在近红外光激发下具有较高的活性氧产生能力，是一种优良的近红外光响应光敏剂，在光动力治疗领域具有优异的应用前景。

39、2、本发明提供的环金属铱(iii)配合物的制备方法，操作简便，产率高，通用性强，适于规模化生产。