具有叶绿素碳架的光动力抗癌药物的合成研究

论文摘要

光动力疗法（photodynamic therapy, PDT）是一种处于发展中的治疗肿瘤的新方法,它通过光,氧以及可在肿瘤细胞中选择性积聚的光敏剂的联合使用产生对肿瘤细胞的选择性杀伤作用。本文第一部分讨论了光敏剂的光化学,光物理学,光敏剂在肿瘤组织中选择性积聚的机理,光动力疗法导致的肿瘤破坏模式以及理想光敏剂的特征。并综述了近年来环状四吡咯类,尤其是叶绿素衍生物类光敏剂的研究进展和发展趋势。本文第二部分到第四部分描述了具体研究内容,以从蚕沙中制备的脱镁叶绿酸a甲酯（MPa）为起始原料,通过重氮甲烷,重氮乙烷或系列取代氧化苯甲腈与卟吩3-位乙烯基的1, 3-偶极环加成反应,亲电试剂与卟吩母环20-meso-位的亲电取代反应以及卟吩E外环在碱性条件下的空气氧化和重排反应,合成了一系列未见文献报道的新型光敏剂,其化学结构均经1H NMR、UV、IR以及元素分析确证。讨论了各种反应的机理以及反应产物的光谱学性质。基于光敏剂的紫外可见光吸收对其光动力活性的影响特性,特别阐述了卟吩化合物的紫外可见吸收光谱与其化学结构之间的相互联系。为了研究叶绿素a衍生物结构或者光物理学性质的改变对其光动力药理活性的影响,本文测定了部分化合物的单线态氧量子产率、三线态寿命以及疏水常数,并采用MTT法测定了部分化合物对小鼠肉瘤S-180细胞存活率的影响（该部分由匈牙利国家化学院Judit Jakus教授完成）。结果发现,对于同属于叶绿素衍生物的这些化合物而言,单线态氧量子产率以及三线态寿命对其体外光动力药理活性的影响较小,其主要影响因素来自于光敏剂的疏水常数,所测化合物疏水常数越小,其光动力药理活性则有增大的趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 进展与综述
• 1 引言
• 2 光动力疗法的基本原理
• 2.1 光物理学
• 2.2 光化学
• 2.3 基本参数
• 2.4 光敏剂在肿瘤中选择性积聚的机理
• 2.5 PDT 导致的肿瘤破坏模式
• 3 光动力疗法中的光
• 3.1 组织的光学窗口
• 3.2 光敏剂的光漂白
• 4 光动力疗法中的光敏剂
• 4.1 理想光敏剂的特征
• 4.2 临床和实验中使用的光敏剂
• 4.2.1 第一代光敏剂
• 4.2.2 第二代光敏剂
• 4.2.3 光敏剂的最新进展
• 5 结论和展望
• 参考文献
• 第二部分 研究思路、设想与意义
• 1 前言
• 2 原料以及重要中间体的合成与制备
• 3 叶绿素a衍生物的1,3-偶极环加成反应以及新光敏剂的合成
• 4 叶绿素a 衍生物的亲电取代反应以及新光敏剂的合成
• 5 叶绿素a衍生物的E环氧化反应以及新光敏剂的合成
• 6 部分化合物的体外光动力药理活性实验
• 参考文献
• 第三部分 实验方法和数据
• 1 仪器与试剂
• 2 原料以及重要中间体的合成与制备
• 3 叶绿素a衍生物的1,3-偶极环加成反应
• 4 叶绿素a 衍生物的亲电取代反应
• 5 叶绿素a衍生物的E环氧化反应
• 6 部分化合物的体外光动力药理活性实验
• 6.1 待测样品和对照品
• 6.2 体外光动力药理活性测定
• 第四部分 结果和讨论
• 1 原料以及重要中间体的合成与制备
• 2 叶绿素a衍生物的1, 3-偶极环加成反应
• 1H NMR特征'>2.1 叶绿素a衍生物1, 3-偶极环加成反应产物的¹H NMR特征
• 2.2 叶绿素a衍生物1, 3-偶极环加成反应的机理与区域选择性
• 2.3 叶绿素衍生物3-位取代基的化学结构变化对其可见光光谱的影响
• 3 叶绿素a 衍生物的亲电取代反应
• 1H NMR 特征'>3.1 叶绿素a 衍生物亲电取代反应产物的¹H NMR 特征
• 3.2 叶绿素a 衍生物亲电取代反应机理
• 3.3 叶绿素a 衍生物亲电取代反应对其可见光光谱的影响
• 4 叶绿素a衍生物的E环氧化反应
• 1H NMR特征'>4.1 叶绿素a衍生物氧化反应产物的¹H NMR特征
• 4.2 叶绿素a衍生物的E环氧化反应机理
• 4.3 叶绿素a衍生物的E环氧化反应对其可见光光谱的影响
• 5 部分化合物的体外光动力药理活性实验
• 6 结论与创新点
• 参考文献
• 致谢
• 附录1 攻读学位期间发表的论文目录
• 1H NMR和Uv谱图'>附录2 部分化合物的¹H NMR和Uv谱图