阅读说明：本技术 一种莱啉系基近红外材料的制备方法 (Preparation method of oxazoline-based near-infrared material ) 是由 周英棠 于 2019-08-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及制药领域,针对现有技术的肿瘤靶向治疗药物载体基因承载能力较弱和生物相容性差的问题,公开了一种莱啉系基近红外材料的制备方法,(1)、合成莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物：a、将苝二酸酐溶于浓硫酸中,质量比为0.7-1.2：2.2-2.4；b、在混合溶液中缓慢滴加浓硫酸的TBCA溶液；c、当出现醇相,去离子水透析净化,期间避光,冷冻干燥后得到PDI；(2)、制备莱啉系基近红外材料纳米药物：将上述PDI与聚乙二醇以质量比为0.8-1:1.4-1.8溶解在去离子水中并超声搅拌处理。本发明具有较大的拓扑支链结构,较强的药物承载能力,及具备一定的杀菌能力,所得产物热稳定性较好,且制备流程简单。(The invention relates to the field of pharmacy, and discloses a preparation method of a Lelinyl-based near-infrared material aiming at the problems of weak gene bearing capacity and poor biocompatibility of a tumor targeted therapy drug carrier in the prior art, wherein the preparation method comprises the following steps of (1) synthesizing a Lelinyl monochloro substituted perylene dianhydride compound: a. dissolving perylene dianhydride in concentrated sulfuric acid, wherein the mass ratio is 0.7-1.2: 2.2-2.4; b. slowly dripping TBCA solution of concentrated sulfuric acid into the mixed solution; c. when an alcohol phase appears, dialyzing and purifying with deionized water, keeping out of the sun during the period, and freeze-drying to obtain PDI; (2) and preparing the oxazoline-based near-infrared material nano-drug: the PDI and the polyethylene glycol are dissolved in deionized water according to the mass ratio of 0.8-1:1.4-1.8 and are subjected to ultrasonic stirring treatment. The invention has larger topological branched chain structure, stronger drug bearing capacity and certain sterilization capacity, and the obtained product has better thermal stability and simple preparation process.)

一种莱啉系基近红外材料的制备方法

技术领域

本发明涉及制药领域，尤其是涉及一种莱啉系基近红外材料的制备方法。

背景技术

近红外光激发的光热治疗可以有效弥补传统癌症治疗手段的不足，但是目前常用的近红外有机光热分子（如花菁类等）的光稳定性差，其光降解会影响纳米结构的稳定性和光热转化效率。因此，开发一种兼具高稳定纳米结构和高光热转化效率的新型近红外有机光热试剂，将有效提高肿瘤的治疗效率及医学安全性。另外，此种红外材料作为载体用于体内肿瘤靶向治疗，所以材料的抗菌性能也是必不可少的。

专利号CN201810246008.4 ，专利名为“一种光热肿瘤药物及其合成和在肿瘤治疗中的应用”，提供一种光热肿瘤药物，以相变材料为外壳，内部封装有目标药物、近红外探针、和CuS纳米粒子。本发明所述光热肿瘤药物初步的激光照射升温曲线实验证明本发明光热材料具较高的光热转化效率，且电镜和粒径分析表明具备纳米材料被动靶向肿瘤的特性，可用于肿瘤部位化疗、热疗联合治疗。

其不足之处在于，其亲水性，生物相容性及基因承载能力较弱，且抗菌性能差。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的肿瘤靶向治疗药物载体基因承载能力较弱和生物相容性差的问题，提供一种莱啉系基近红外材料的制备方法，该材料具有较大的拓扑支链结构，较强的药物承载能力，及具备一定的杀菌能力，所得产物热稳定性较好，且制备流程简单。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种莱啉系基近红外材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、合成莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物：

a、将苝二酸酐溶于浓硫酸中，质量比为0.7-1.2：2.2-2.4直至全部溶解，混合均匀；

b、在步骤a所得混合溶液中缓慢滴加浓硫酸的TBCA溶液，保持反应，后检测反应程度；

c、当出现醇相，层析柱分离大分子量产物，去离子水透析净化，期间避光，冷冻干燥后得到绿色粉末，即莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物；

（2）、制备莱啉系基近红外材料纳米药物：将上述定量绿色粉末PDI与聚乙二醇以质量比为0.8-1:1.4-1.8溶解在去离子水中，同时，超声搅拌处理，制备得到成品，并保存。

苝二酸酐为无生物毒性载体，树枝状分子代数较高，具有较大的树状结构及较多的末端氨基电离的正电荷，具有较强的基因负载能力。

PDI（莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物）为强烈近红外能量吸收的有机分子，在酸碱、强光、高热等环境中能够保持化学结构稳定性，具有高消光系数和易化学修饰的特点，但是莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物分子表面具有极强的疏水性，在极性溶液中，近红外荧光发射性能急剧下降，甚至淬灭，荧光应用受到限制。所以引入以PDI为分子核心的“壳-核”拓扑分子结构，实现其多功能化的生物应用，壳机构为聚乙二醇（PEG），PDI与聚乙二醇发生酯化反应，得到聚酰亚胺修饰的苝酰亚胺大分子。

聚乙二醇具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性，有良好的吸湿性、润滑性、粘结性及化学稳定性。

由于聚酰亚胺的疏水性和聚乙二醇氢键驱动力，大分子在水溶液中自组装制得了生物相容性良好的光热纳米药物，其具有稳定的光热性能和较高的光热转化效率。

作为优选，步骤a是在氮气氛围中，磁力搅拌条件下完成。

氮气氛围能够防止反应物发生氧化，磁力搅拌是为了使苝二酸酐和浓硫酸充分溶解，更好的形成均匀的混合溶液。

作为优选，步骤a浓硫酸的体积浓度为65-70%。

浓硫酸浓度过低不能很好的分散苝二酸酐，若浓硫酸浓度过高，则容易将苝二酸酐氧化，无法得到反应所需浓度的溶液。

作为优选，步骤b中所述保持反应时间为2.5~3h。

作为优选，步骤b中在-1~0℃条件下滴加。

作为优选，步骤c中的所述透析净化处透析膜截留分子量Mw=2000-2500 Da。

作为优选，步骤c中透析净化时间为24-30h。

作为优选，步骤（2）中保存温度为2-8℃。

作为优选，步骤（2）中所述聚乙二醇为改性的聚乙二醇，所述改性的聚乙二醇的制备：将聚乙二醇与黄烷酮类化合物以质量比为4.8-5.0:1.3-1.6混合，加热搅拌，加热温度为90~110℃，加热时间为2.5-3.5h，搅拌速度为1000-1200转/min，降至室温过滤，加入***沉淀滤液，后干燥即得改性的聚乙二醇，所述黄烷酮类化合物为3’，5’-二异戊烯基-4 7-羟基-2-芳基-苯并二氢吡喃-4-酮，浓度为0.02-0.04mol/L，所述改性的聚乙二醇的平均分子量为3500-4000。

改性的聚乙二醇在保证其亲水性能、分散性及光热稳定性的同时，还具有抗菌性能，当药物载体注入体内的时候，在杀死肿瘤细胞的过程中或者到达发炎部位的时候，能够防止周围部位免遭感染。

聚乙二醇与黄烷酮类化合物必须具有合适的质量比，黄烷酮类化合物成分过多，会过分消耗聚乙二醇分子链上的氢，若黄烷酮类化合物比例过低，则所得的改性聚乙二醇的抗菌能力不足，无法达到理想的抗菌效果。

引入上述黄烷酮类化合物与聚乙二醇发生共聚反应，黄烷酮类化合物分子链上的4位羟基与聚乙二醇分子链上的氢发生反应，能够得到带抗菌性能的改性的聚乙二醇，黄烷酮类化合物分子链上的戊烯基取代物具有较强的抗菌及杀菌能力。

加热能为共聚反应提供动力，促使反应发生，加热保温一段时间和保持一定搅拌速度搅拌是为了使得反应充分进行，得到具有较好抗菌性能的聚乙二醇。

作为优选，所述***的体积浓度为95~98%。

为了使混合溶液中改性的聚乙二醇能够充分沉淀析出，保证改性的聚乙二醇的成分纯净。

因此，本发明具有如下有益效果：

（1）具有较大的拓扑支链结构，较强的药物承载能力，具有较强的光热性能和光热转化率；

（2）具备较强的抗菌能力，所得产物热稳定性较好且具有较强的生物相容性；

（3）超小、可控且稳定的纳米结构有利于肿瘤组织深层渗透和从体内有效代谢，能穿透更深层组织及降低药物剂量和激光辐射对生物体带来的二次损害。

附图说明

图1是本发明的不同浓度PDI-NP的细胞毒性数据图（图中柱状图数据左边代表10%PDI-NP，中间代表5%PDI-NP，右边代表Control）。

图2是本发明的不同浓度PDI-NP细胞水平光热治疗效果图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

一种莱啉系基近红外材料的制备方法，包括以下步骤：（1）、合成莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物：a、将苝二酸酐溶于浓硫酸中，质量比为1：2.3直至全部溶解，混合均匀，在氮气氛围中，磁力搅拌条件下完成，浓硫酸的体积浓度为67%，b、将步骤a所得混合溶液在-0.5℃条件下，缓慢滴加浓硫酸的TBCA溶液，保持反应2.7h，后检测反应程度；c、当出现醇相，层析柱分离大分子量产物，去离子水透析净化28h，所述透析净化处透析膜截留分子量Mw=2300Da，期间避光，冷冻干燥后得到绿色粉末，即莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物；（2）、制备莱啉系基近红外材料纳米药物：将上述定量绿色粉末PDI与聚乙二醇以质量比为0.9:1.6溶解在去离子水中，同时，超声搅拌处理，制备得到成品，并5℃保存。

实施例2

与上述实施例1的区别在于，一种莱啉系基近红外材料的制备方法，包括以下步骤：（1）、合成莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物：a、将苝二酸酐溶于浓硫酸中，质量比为0.7：2.2直至全部溶解，混合均匀，在氮气氛围中，磁力搅拌条件下完成，浓硫酸的体积浓度为65%，b、将步骤a所得混合溶液在-1℃条件下，缓慢滴加浓硫酸的TBCA溶液，保持反应2.5h，后检测反应程度；c、当出现醇相，层析柱分离大分子量产物，去离子水透析净化24h，所述透析净化处透析膜截留分子量Mw=2000Da，期间避光，冷冻干燥后得到绿色粉末，即莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物；

（2）、制备莱啉系基近红外材料纳米药物：将上述定量绿色粉末PDI与聚乙二醇以质量比为0.8:1.4溶解在去离子水中，同时，超声搅拌处理，制备得到成品，并2℃保存。

实施例3

与上述实施例1的区别在于，一种莱啉系基近红外材料的制备方法，包括以下步骤：（1）、合成莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物：a、将苝二酸酐溶于浓硫酸中，质量比为1.2：2.4直至全部溶解，混合均匀，在氮气氛围中，磁力搅拌条件下完成，浓硫酸的体积浓度为70%，b、将步骤a所得混合溶液在0℃条件下，缓慢滴加浓硫酸的TBCA溶液，保持反应3h，后检测反应程度；c、当出现醇相，层析柱分离大分子量产物，去离子水透析净化30h，所述透析净化处透析膜截留分子量Mw=2500 Da，期间避光，冷冻干燥后得到绿色粉末，即莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物；

（2）、制备莱啉系基近红外材料纳米药物：将上述定量绿色粉末PDI与聚乙二醇以质量比为1: 1.8溶解在去离子水中，同时，超声搅拌处理，制备得到成品，并8℃保存。

实施例4

一种莱啉系基近红外材料的制备方法，包括以下步骤：（1）、合成莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物：a、将苝二酸酐溶于浓硫酸中，质量比为1：2.3直至全部溶解，混合均匀，在氮气氛围中，磁力搅拌条件下完成，浓硫酸的体积浓度为67%，b、将步骤a所得混合溶液在-0.5℃条件下，缓慢滴加浓硫酸的TBCA溶液，保持反应2.7h，后检测反应程度；c、当出现醇相，层析柱分离大分子量产物，去离子水透析净化28h，所述透析净化处透析膜截留分子量Mw=2300Da，期间避光，冷冻干燥后得到绿色粉末，即莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物；

（2）、制备莱啉系基近红外材料纳米药物：将上述定量绿色粉末PDI与聚乙二醇以质量比为0.9:1.6溶解在去离子水中，同时，超声搅拌处理，制备得到成品，并5℃保存；所述聚乙二醇为改性的聚乙二醇，所述改性的聚乙二醇的平均分子量为3300。

所述改性的聚乙二醇的制备：将聚乙二醇与黄烷酮类化合物以质量比为1.9:1.5混合，所述黄烷酮类化合物为3’，5’-二异戊烯基-4 7-羟基-2-芳基-苯并二氢吡喃-4-酮，浓度为0.03mol/L，加热搅拌，加热温度为100℃，加热时间为3h，搅拌速度为1100转/min，降至室温过滤，加入***沉淀滤液，所述***的体积浓度为96%，后干燥即得改性的聚乙二醇。

实施例5

与上述实施例4的区别在于，一种莱啉系基近红外材料的制备方法，包括以下步骤：（1）、合成莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物：a、将苝二酸酐溶于浓硫酸中，质量比为0.7：2.2直至全部溶解，混合均匀，在氮气氛围中，磁力搅拌条件下完成，浓硫酸的体积浓度为65%，b、将步骤a所得混合溶液在-1℃条件下，缓慢滴加浓硫酸的TBCA溶液，保持反应2.5h，后检测反应程度；c、当出现醇相，层析柱分离大分子量产物，去离子水透析净化24h，所述透析净化处透析膜截留分子量Mw=2000Da，期间避光，冷冻干燥后得到绿色粉末，即莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物；

（2）、制备莱啉系基近红外材料纳米药物：将上述定量绿色粉末PDI与聚乙二醇以质量比为0.8:1.4溶解在去离子水中，同时，超声搅拌处理，制备得到成品，并2℃保存；所述聚乙二醇为改性的聚乙二醇，所述改性的聚乙二醇的平均分子量为3500。

所述改性的聚乙二醇的制备：将聚乙二醇与黄烷酮类化合物以质量比为1.8:1.3混合，所述黄烷酮类化合物为3’，5’-二异戊烯基-4 7-羟基-2-芳基-苯并二氢吡喃-4-酮，浓度为0.02mol/L，加热搅拌，加热温度为90℃，加热时间为2.5h，搅拌速度为1000转/min，降至室温过滤，加入***沉淀滤液，所述***的体积浓度为95%，后干燥即得改性的聚乙二醇。

实施例6

与上述实施例4的区别在于，一种莱啉系基近红外材料的制备方法，包括以下步骤：（1）、合成莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物：a、将苝二酸酐溶于浓硫酸中，质量比为1.2：2.4直至全部溶解，混合均匀，在氮气氛围中，磁力搅拌条件下完成，浓硫酸的体积浓度为70%，b、将步骤a所得混合溶液在0℃条件下，缓慢滴加浓硫酸的TBCA溶液，保持反应3h，后检测反应程度；c、当出现醇相，层析柱分离大分子量产物，去离子水透析净化30h，所述透析净化处透析膜截留分子量Mw=2500 Da，期间避光，冷冻干燥后得到绿色粉末，即莱啉基单氯取代苝二酸酐化合物；

（2）、制备莱啉系基近红外材料纳米药物：将上述定量绿色粉末PDI与聚乙二醇以质量比为1: 1.8溶解在去离子水中，同时，超声搅拌处理，制备得到成品，并8℃保存；所述聚乙二醇为改性的聚乙二醇，所述改性的聚乙二醇的平均分子量为4000。

所述改性的聚乙二醇的制备：将聚乙二醇与黄烷酮类化合物以质量比为2.0: 1.6混合，所述黄烷酮类化合物为3’，5’-二异戊烯基-4 7-羟基-2-芳基-苯并二氢吡喃-4-酮，浓度为0.04mol/L，加热搅拌，加热温度为110℃，加热时间为3.5h，搅拌速度为1200转/min，降至室温过滤，加入***沉淀滤液，所述***的体积浓度为98%，后干燥即得改性的聚乙二醇。

实施例1-3所得的成品均具有较好的生物相容性，高渗透率，有利于肿瘤组织深层渗透和从体内有效代谢；近红外吸收及高光热转化效率，能穿透更深层组织及降低药物剂量和激光辐射对生物体带来的二次损害；优异的光稳定性及较强的光声信号。

实施例4-6所得的成品，额外增加了抗菌性能，能够防止感染，治疗炎症，对肿瘤达到更佳的治疗效果。

由实施例1-6可知，只有在本发明权利要求范围内的方案，才能够在各方面均能满足上述要求，得出最优化的方案，得到最优的性能的电池材料。而对于配比的改动、原料的替换/加减，或者加料顺序的改变，均会带来相应的负面影响。

本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。