CN102249939B

CN102249939B - 脂水两亲性亚苄基环戊酮染料及其制备方法与在光动力治疗中的用途

Info

Publication number: CN102249939B
Application number: CN201010176472.4A
Authority: CN
Inventors: 吴飞鹏; 赵榆霞; 王维佳; 施盟泉; 杨威; 邹千里
Original assignee: Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Current assignee: Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-05-19
Also published as: CN102249939A

Abstract

本发明涉及一类脂水两亲性亚苄基环戊酮染料及其制备方法与在光动力治疗中的用途。本发明提供一种通式(I)化合物，其中R₁为-(C₂H₄O)_m-R₅基团；R₂、R₃、R₄的定义同说明书中定义。本发明的通式(I)化合物结构简单、分子量小，具有确定的化学结构，具有脂水双亲的特点，易于制备、纯化和进一步修饰，满足临床用药的基本要求。本发明的脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料在350～600nm波段范围的光源照射下都能产生单线态氧和超氧负离子，在制备光动力药物方面具有很好的应用前景。

Description

脂水两亲性亚苄基环戊酮染料及其制备方法与在光动力治疗中的用途

技术领域

本发明属于光动力治疗领域，特别是涉及一类脂水两亲性亚苄基环戊酮染料的制备方法及其在光动力治疗中的用途。

技术背景

光动力治疗是一种新兴的肿瘤治疗方法，其治疗原理是通过在系统或局部应用光敏剂后，用特定波长的激光照射，产生单线态氧等具有光毒性的物质，在“原位”实现对靶组织的选择性杀伤，具有选择性好、创伤性小、安全性高、可重复治疗等优点，能够最大限度地保护容貌和维护重要器官的功能，在临床肿瘤治疗中已取得了许多令人瞩目的成就。近年来，光动力治疗还被广泛应用于许多缺乏有效治疗方法的良性常见疾病的治疗，如属于微血管类疾病的鲜红斑痣和老年性眼底黄斑变性，并成为此类疾病的临床首选或唯一特效疗法，极大的扩展了光动力治疗的应用领域。

目前，可用于肿瘤光动力治疗的光敏剂主要有血卟啉衍生物、氨基乙酰基丙酸、二氢卟吩、金属酞菁、苯并卟啉衍生物、德赛卟啉等，参见廖旺军主编的题为“临床肿瘤光动力治疗学”，人民军医出版社，ISBN号为7-5091-023-2的图书。这些光敏剂均存在不同程度的有效组份不清、纯度不高、杀伤效率低、体内代谢慢等缺点。相对于快速发展的激光光源和光传导技术，光动力药物的开发成为制约光动力治疗临床应用的瓶颈问题。

长期以来，光动力治疗主要针对实体肿瘤的治疗，为了保证入射光对肿瘤组织有足够的穿透深度，国际上将肿瘤的“光动力治疗窗口”定义在600-900nm范围，此波长范围内的红光对肿瘤的穿透深度约为5-10mm。然而，微血管类疾病的病灶深度不足1mm，显然，对此种疾病使用600-900nm红光吸收的光敏剂反而会降低药效或对深层组织造成伤害，而使用450-550nm波长范围内的光源则更能与微血管类疾病的病灶相匹配，可以最大限度的发挥药效和降低对正常组织的损伤，参见中国专利申请公开号CN101235004A。因此，根据病灶特点发展个性化新药物应当是光动力治疗方法的新战略。另外，在一些需要进行双光子光动力学治疗的病变中，为了提高激光辐照的速度，实现较大面积病灶的光动力学杀伤，也需要结合单光子方法进行治疗。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一类脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料，该类染料具有分子结构简单、合成容易的特点。

本发明的另一目的在于提供一类脂水双亲，并且其脂水分配比能够满足临床光动力治疗使用要求的亚苄基环戊酮染料。

本发明的再一目的在于提供一种脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料的制备方法，该方法具有操作简单、可以放量合成，产品产率高、纯度高的特点。

本发明的又一目的在于提供一种脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料的用途，该类染料在350～600nm波长范围内具有较强的吸收，在350～600nm波长范围内的光源照射下能快速的产生单线态氧、超氧负离子等活性氧物种，能用于光动力治疗。

本发明的又一目的是提供一种能够与双光子光动力学治疗方法相互补充，联合使用的单光子光动力治疗方法。

本发明提供一种通式(I)的化合物：

其中：R₁为-(C₂H₄O)_m-R₅基团；

R₂为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_n-R₆基团；

R₃为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_p-R₇基团；

R₄为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_q-R₈基团；

R₁、R₂、R₃和R₄可以是相同或不同的取代基团；

所述的-(C₂H₄O)_m-R₅基团中m＝3，4，5，6，7或8，优选4或5；R₅为甲基、乙基、丙基或异丙基，优选甲基；

所述的-(C₂H₄O)_n-R₆基团中n＝3，4，5，6，7或8，优选4或5；R₆为甲基、乙基、丙基或异丙基，优选甲基；

所述的-(C₂H₄O)_p-R₇基团中p＝3，4，5，6，7或8，优选4或5；R₇为甲基、乙基、丙基或异丙基，优选甲基；

所述的-(C₂H₄O)_q-R₈基团中q＝3，4，5，6，7或8，优选4或5；R₈为甲基、乙基、丙基或异丙基，优选甲基。

本发明提供一种脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料的制备方法，包括以下步骤：

(1)带有聚乙二醇PEG基团的对甲苯磺酸脂A的合成，反应方程式如下：

其中：x＝2，3，4，5，6或7，优选3或4；R₉为甲基、乙基、丙基或异丙基，优选甲基。

具体步骤：

参照文献，即Arthur Snow等人的题为“Conversion of alcohols to thiols viatosylate intermediates”，Synthesis，2003，vol.4，pp509-512文章中的合成方法，向三口反应器中加入一定量的NaOH和质量为其5～20倍的水，搅拌均匀。然后，按PEG与NaOH摩尔比1∶1～5的比例向上述NaOH水溶液中加入PEG和体积为PEG体积1～10倍的四氢呋喃混合溶液。用冰浴控温，在0～5℃下搅拌半小时并通氮气以充分除氧后，将摩尔量是PEG量0.5～1倍的对甲苯磺酰氯溶于体积为PEG体积1～5倍的四氢呋喃中，将该四氢呋喃溶液缓慢滴加到上述已加入了PEG、四氢呋喃和NaOH水溶液的三口反应容器中。在0～10℃下反应2～6小时后，撤去冰浴，室温下继续反应4～12小时。反应液用乙醚萃取，乙醚萃取液用水涤至中性，经干燥、过滤、旋蒸除去乙醚得到相应的连接有PEG基团的对甲苯磺酸酯A，备用。

其中，上述干燥操作中用到的干燥剂为无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水氯化钙中的一种或几种的组合。

(2)带有PEG基团的苯甲醛衍生物E的合成，反应方程式：

其中：R₁₀为甲基或乙基；

R₁为-(C₂H₄O)_m-R₅基团；

R₂为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_n-R₆基团；

R₁和R₂可以是相同或不同的取代基团；

具体步骤：

(i)参照文献，即Thomas Bouder等人的题为“Synthesis and coordinationstudies of new mono-and di-hydroxy functionalized4，4’-dialkeny1-2，2’-bipyridines”，Tetrahedron letters，1998，vol.39，pp6869-6872文章中的合成方法，向一个三口反应器中加入摩尔比为1∶2～5的N，N-二羟乙基苯胺和乙酸酐(Ac₂O)，混合均匀后再加入摩尔量是N，N-二羟乙基苯胺2～5倍的吡啶。将上述混合液在N₂气氛下加热回流2～10小时，冷却，旋蒸除去低沸点物质乙酸酐和吡啶，减压蒸馏收集188～190℃/0.1MP馏分，得到金黄色油状液体，即中间产物B。

(ii)向三口烧瓶中加入一定量的中间产物B和质量为其2～5倍的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌使其溶解均匀。将摩尔量是中间产物B的1～2倍的三氯氧磷(POCl₃)于0～5℃滴加到质量是POCl₃的2～10倍的DMF中，搅拌反应1～10小时后，将其缓慢滴加到上述三口烧瓶中，滴加完毕后，将反应温度升至50～150℃并搅拌反应2～10小时，冷却后倾入Na₂CO₃摩尔量是POCl₃的5～20倍、浓度为0.5～2mol/L的Na₂CO₃冰水溶液中，搅拌12～48小时，过滤收集固体产品得淡黄色固体，即中间产物C。

(iii)参照文献，即Matthew Davis等人的题为“Solvent-free claisencondensation of isophorone and verbenone with para-hydroxyethylaminobenzaldehydes”，Synthetic Communications，2007，vol.37，pp921-926文章中的合成方法，将上述中间产物C溶于质量为其1～5倍的甲醇中，在搅拌下加入NaOH的摩尔量是中间产物C的2～5倍、浓度为5～20mol/L的NaOH水溶液，持续搅拌2～10小时，停止反应，将反应液旋蒸除去甲醇，用二氯甲烷萃取水相，得到的二氯甲烷萃取液用水洗涤至中性，经干燥、过滤、旋蒸除去二氯甲烷得到黄色油状液体4-(N，N-二(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛。

(iv)参照文献，即Christian B.Nielsen等人的题为“Synthesis andcharacterization of water-soluble phenylene-vinylene-based singlet oxygensensitizers for two-photon excitation”，The Journal of Organice Chemistry，2005，vol.70，pp7065-7079文章中的合成方法，将4-(N，N-二(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛或商业可得的化合物D，即4-(N-甲基-N-(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛或4-(N-乙基-N-(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛，溶于质量为其10～30倍的经过干燥重蒸的四氢呋喃(THF)中，然后缓缓加入摩尔量是上述苯甲醛衍生物1～5倍的氢氧化钾和质量为上述苯甲醛衍生物10～30倍的经过干燥重蒸的THF混合而成的溶液中，反应混合液在N₂气氛下搅拌半小时后，加热回流1～5小时，得到中间反应液。将摩尔量是上述苯甲醛衍生物1～5倍的中间产物A缓慢滴加入上述中间反应液中，继续加热回流12～48小时，冷却，将最终反应液用酸中和至中性，用二氯甲烷萃取，经干燥、过滤、旋蒸除去二氯甲烷后得到粗产品，用色谱柱分离提纯得到黄色油状液体，即带有PEG基团的苯甲醛衍生物E。

其中，上述中和操作中用到的酸为浓度为1mol/L以下的稀盐酸或稀硫酸；上述干燥操作中用到的干燥剂为无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水氯化钙中的一种或几种的组合。

(3)带有PEG基团的脂水两亲性染料H的合成，反应方程式：

其中：R₁₁为甲基或乙基；

R₁₂为甲基或乙基；

优选R₁₁和R₁₂为相同的取代基；

R₁选自-(C₂H₄O)_m-R₅基团；

R₂选自甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_n-R₆基团；

R₃选自甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_p-R₇基团；

R₄选自甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_q-R₈基团；

R₁、R₂、R₃和R₄可以是相同或不同的取代基团；

所述的-(C₂H₄O)_m-R₅基团中m＝3，4，5，6，7或8，优选4或5；R₅选自甲基、乙基、丙基或异丙基；

所述的-(C₂H₄O)_n-R₆基团中n＝3，4，5，6，7或8，优选4或5；R₆选自基、乙基、丙基或异丙基；

所述的-(C₂H₄O)_p-R₇基团中p＝3，4，5，6，7或8，优选4或5；R₇选自甲基、乙基、丙基或异丙基；

所述的-(C₂H₄O)_q-R₈基团中q＝3，4，5，6，7或8，优选4或5；R₈选自甲基、乙基、丙基或异丙基。

(i)将环戊酮和带有PEG基团的苯甲醛衍生物E或化合物F，例如商业可得的4-(N，N-二甲氨基)苯甲醛或4-(N，N-二乙氨基)苯甲醛，按照摩尔比是1∶1～2的比例加入反应容器，然后加入质量是E或F的10～30倍的乙醇-水溶液(其中乙醇的体积百分含量为20％～80％)，再加入摩尔量是E或F的0.01～0.4倍的碱性催化剂，在0℃条件下反应2～10小时，撤去冰浴，室温条件下反应1～5小时，经过过滤或旋蒸除去溶剂得到粗产品，用色谱柱分离提纯得到中间产物G。

(ii)将上述中间产物G和带有PEG基团的苯甲醛衍生物E按照摩尔比是1∶1～2的比例加入反应容器，然后加入质量是E的10～30倍的乙醇溶剂，再加入摩尔量是E的摩尔量0.01～0.4倍的碱性催化剂，在25～80℃条件下反应5～40个小时，经过旋蒸除去溶剂得到粗产品，用色谱柱分离提纯得到本发明的目标染料H。

(iii)将环戊酮和带有PEG基团的苯甲醛衍生物E按照摩尔比是1∶2～5的比例加入反应容器，然后加入质量是E的10～30倍的乙醇溶剂，再加入摩尔量是E的摩尔量0.01～0.4倍的碱性催化剂，在25～80℃条件下反应5～40个小时，经过旋蒸除去溶剂得到粗产品，用色谱柱分离提纯得到本发明的目标染料H。

上述碱性催化剂可以是氢氧化钠、氢氧化钾、无水碳酸钠、无水碳酸钾、六氢吡啶中的一种或它们中任意两种以上的混合物。

本发明的脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料都具有脂水双亲的性质，随着PEG基团数量的增加以及链长的增长，染料的亲水性增加。

本发明的脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料在350～600nm波长范围具有较强的吸收。

本发明的脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料在350～600nm波长范围内的光源照射下能快速的产生单线态氧、超氧负离子等活性氧物种，在制备光动力药物方面具有很好的应用前景。

本发明具有如下特点：

1.本发明中的脂水两亲性亚苄基环戊酮染料结构简单、分子量小，具有确定的化学结构，易于制备、纯化和进一步修饰，满足临床用药的基本要求。

2.本发明中的脂水两亲性亚苄基环戊酮染料具有脂水双亲的特点，并且其脂水分配比能够满足临床光动力治疗的使用要求。

3.本发明中脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料的制备方法具有操作简单、产品产率高、纯度高的特点，可以放量合成。

4.本发明中的脂水两亲性的亚苄基环戊酮染料在350～600nm波长范围具有较高的生物光动力活性，在制备光动力药物方面具有很好的应用前景。

附图说明

图1示出实施例1中染料在正辛醇和PBS缓冲溶液中的吸收光谱。

图2示出通过ESR检测到的实施例1中染料在二甲基亚砜中产生的单线态氧信号。

图3示出通过ESR检测到的实施例1中染料在二甲基亚砜中产生的超氧负离子自由基信号。

图4示出通过红外光纤光谱仪探测到的实施例1中染料在473nm激光照射下于正辛醇中产生的单线态氧磷光发射光谱。

图5示出实施例2中染料在正辛醇和PBS缓冲溶液中的吸收光谱。

图6示出通过红外光纤光谱仪探测到的实施例2中染料在473nm激光照射下于正辛醇中产生的单线态氧磷光发射光谱。

图7示出通过ESR检测到的实施例3中染料在二甲基亚砜中产生的单线态氧信号。

图8示出实施例4中染料在正辛醇和PBS缓冲溶液中的吸收光谱。

图9示出通过红外光纤光谱仪探测到的实施例4中染料在532nm激光照射下于正辛醇中产生的单线态氧磷光发射光谱。

图10示出通过ESR检测到的实施例5中染料在二甲基亚砜中产生的超氧负离子自由基信号。

图11示出实施例6中染料在正辛醇和PBS缓冲溶液中的吸收光谱。

图12示出通过ESR检测到的实施例7中染料在二甲基亚砜中产生的单线态氧信号。

图13示出实施例8中染料在正辛醇和PBS缓冲溶液中的吸收光谱。

图14示出通过红外光纤光谱仪探测到的实施例8中染料在473nm激光照射下于正辛醇中产生的单线态氧磷光发射光谱。

图15示出实施例1-8中染料H1-H8在正辛醇和PBS缓冲溶液中的吸收峰值对应的波长、在正辛醇中的单线态氧量子产率等数据。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

(i)向一个250毫升三口烧瓶中加入8克(0.2mol)NaOH，40毫升水，搅拌使其溶解均匀。将14.42克(0.12mol)二聚乙二醇单甲醚加入30毫升四氢呋喃(THF)中溶解均匀，然后加入上述三口烧瓶中与NaOH溶液混合均匀。将22.88克(0.12mol)对甲苯磺酰氯和40毫升THF混合均匀，然后缓慢滴加入上述三口烧瓶中，滴加过程保持反应液温度不超过10℃，滴加完毕后，继续搅拌反应4小时，停止反应。反应液用乙醚萃取三次，萃取液用水洗至中性后加入无水硫酸钠干燥，经过滤、旋蒸除去乙醚，得到30.2克(产率：92％)相应的对甲苯磺酸酯A1，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)2.42(s，3H)，3.32(s，3H)，3.45(t，J＝2.4Hz，2H)，3.52(t，J＝2.2Hz，2H)，3.65(t，J＝4.8Hz，2H)，4.14(t， J＝4.0Hz，2H)，7.31(d，J＝8.2Hz，2H)，7.77(d，J＝6.8Hz，2H)。

(ii)向一个250毫升三口烧瓶中加入25克(0.138mol)N，N-二羟乙基苯胺，31克(0.31mol)乙酸酐和25克(0.356mol)吡啶，搅拌混合均匀后在氮气保护下加热回流2小时。冷却至室温，旋蒸除去低沸点物质乙酸酐和吡啶，减压蒸馏收集188～190℃/0.1MP馏分，得到34.6克(产率94.5％)金黄色油状液体中间产物B，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)2.05(s，6H)，3.72(t，J＝6.2Hz，4H)，4.28(t，J＝6.2Hz，4H)，6.65～6.70(m，3H)，7.19(d，J＝7.3Hz，2H)。

(iii)向一个500毫升三口烧瓶中加入34.6克(0.131mol)中间产物B和100毫升N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌均匀。将22克(0.144mol)三氯氧磷(POCl₃)滴加到100毫升0～5℃的DMF中，搅拌反应2小时后将其缓慢滴加到上述三口烧瓶中，滴加完毕后，将反应液温度升至150℃并搅拌反应2小时，冷却后倾入含有60克Na₂CO₃的2升冰水溶液中，搅拌48小时，有大量固体生成，过滤收集固体产品得淡黄色固体34克(产率89％)中间产物C，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)2.04(s，6H)，3.70(t，J＝6.2Hz，4H)，4.27(t，J＝6.2Hz，4H)，6.82(d，J＝8.8Hz，2H)，7.75(d，J＝8.8Hz，2H)，9.76(s，1H)。

(iv)向一个500毫升三口烧瓶中加入19.5克(0.067mol)中间产物C和50毫升甲醇，搅拌使其溶解均匀。将5.33克(0.133mol)NaOH溶于10毫升水中，缓慢加入上述三口瓶中，搅拌反应2小时，停止反应，将反应液旋蒸除去甲醇，用二氯甲烷萃取水相，得到的二氯甲烷萃取液用水洗涤至中性后加入无水硫酸钠干燥，经过滤、旋蒸除去二氯甲烷得到13.6克(产率97.8％)黄色油状液体4-(N，N-二(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)3.32(bs，2H)，3.71(t，J＝4.9Hz，4H)，3.93(t，J＝4.9Hz)，6.72(d，J＝8.9Hz，2H)，7.70(d，J＝8.9Hz，2H)，9.70(s，1H)。

(v)将2.75克(0.013mol)4-(N，N-二(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛溶于50毫升经过干燥重蒸的THF中，然后缓缓加入1.68克(0.03mol)KOH和50毫升THF混合而成的溶液，滴加完毕，反应液在N₂气氛下搅拌半小时后再加热回流1小时，得到中间反应液。将8.16克(0.03mol)对甲苯磺酸酯Al溶于20毫升THF中，缓慢滴加入上述中间反应液中，继续加热回流48小时，冷却后，将最终反应液用稀盐酸中和至中性，用二氯甲烷萃取，萃取液经无水硫酸镁干燥、过滤、旋蒸除去二氯甲烷后得到粗产品，用色谱柱分离提纯得到3.78克(产率71％) 黄色油状液体E1。¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)3.35(s，6H)，3.53～3.65(m，24H)，6.73(d，J＝9Hz，2H)，7.67(d，J＝9Hz，2H)，9.70(s，1H)。

(vi)向一个100毫升三口烧瓶中加入20.75克(0.05mol)E1，2.1克(0.025mol)环戊酮和40毫升乙醇，搅拌使其溶解均匀后一次性加入0.25克KOH，加热使反应混合物回流5小时，停止加热待反应液冷却后经旋蒸除去乙醇得到粗产品，用色谱柱分离提纯得到15.71克(产率72％)本发明的目标染料H1。¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)3.06(s，4H)3.38(s，12H)3.52～3.61(m，48H)6.74(d，J＝8.5Hz，4H)7.49(d，J＝8.5Hz，6H).HR-MS(ESI)：m/z Calcd forC₄₇H₇₅N₂O₁₃[M+H]⁺ 875.52636；found 875.52309.

(vii)用PBS(pH＝7.4)缓冲溶液检测目标染料H1在水体系中的溶解度，25℃其最大溶解度达到1mg/ml以上。将目标染料H1分别溶于正辛醇和PBS缓冲溶液中，测试其吸收光谱，如图1所示，染料H1在350～600波长范围有较强的吸收峰。

(viii)使用5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)作为单线态氧(¹O₂)自旋捕获剂，在532nm激光激发下测试上述目标染料H1在二甲基亚砜(DMSO)中的顺磁共振谱图，得到如图2所示的等高三重峰，其超精细分裂常数α和g因子(g＝2.0056，α^N＝16.3G)与DMPO-¹O₂加合物吻合，说明染料H1在532nm激光激发下与氧气作用产生了单线态氧。

(ix)使用2，2，6，6-四甲基-4-哌啶酮(TEMP)作为超氧自由基(O₂ ^-·)自旋捕获剂，在532nm激光激发下测试上述目标染料H1在二甲基亚砜(DMSO)中的顺磁共振谱图，得到如图3所示的四重峰，其超精细分裂常数α和g因子(g＝2.0056，α^N＝12.48G， )与TEMP-₂ ^-·加合物吻合，说明染料H1在532nm激光激发下与氧气作用产生了超氧自由基。

(x)将上述目标染料H1溶于正辛醇中配置成浓度为2×10^-4M的溶液，在暗处通氧15分钟后，在473nm激光照射下通过红外光纤光谱仪检测单线态氧磷光光谱，得到图4所示谱图，1270nm处的峰是单线态氧跃迁回基态的磷光发射峰。说明染料H1在473nm激光激发条件下产生了单线态氧。

实施例2

(i)向一个250毫升三口烧瓶中加入8克(0.2mol)NaOH，80毫升水，搅拌使其溶解均匀。将19.7克(0.12mol)三聚乙二醇单甲醚加入50毫升THF中溶解均匀，然后加入上述三口烧瓶中与NaOH溶液混合均匀。将22.88克(0.12mol)对甲苯磺酰氯和40毫升THF混合均匀，然后缓慢滴加入上述三口烧瓶中，滴加过程保持反应液温度不超过10℃，滴加完毕后，继续搅拌反应6小时，停止反应。反应液用乙醚萃取三次，乙醚萃取液用水洗至中性后加入无水硫酸镁干燥，经过滤、旋蒸除去乙醚，得到34.7克(产率：91％)相应的对甲苯磺酸酯A2， ¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)2.42(s，3H)，3.34(s，3H)，3.49(t，J＝2.4Hz，2H)，3.55(m，6H)，3.65(t，J＝4.8Hz，2H)，4.11(t，J＝4.0Hz，2H)，7.31(d，J＝8.1Hz，2H)，7.75(d，J＝6.7Hz，2H)。

(ii)参照实施例1(ii)-(iv)的操作，得到黄色油状液体4-(N，N-二(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛。参照实施例1中(v)的操作，用摩尔量为2∶1的对甲苯磺酸酯A2与4-(N，N-二(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛反应，制备相应的带有两个PEG基团的苯甲醛衍生物E2，产率79％，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)3.36(s，6H)，3.52～3.63(m，32H)，6.71(d，J＝9Hz，2H)，7.66(d，J＝9Hz，2H)，9.68(s，1H).

(iii)参照实施例1中(vi)的操作，用摩尔量为2∶1的E2与环戊酮反应，制备目标染料H2，产率61％，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)3.06(s，4H)3.38(s，12H)3.52～3.61(m，64H)6.74(d，J＝8.7Hz，4H)7.49(d，J＝8.7HZ，6H).HR-MS(ESI)：m/z Calcd for C₅₅H₉₁N₂O₁₇[M+H]⁺1051.63122；found 1051.63098.

(iv)用PBS(pH＝7.4)缓冲溶液检测目标染料H2在水体系中的溶解度，25℃其最大溶解度达到1mg/ml以上。将目标染料H2分别溶于正辛醇和PBS缓冲溶液中，测试其吸收光谱，如图5所示，染料H2在350～600波长范围有较强的吸收峰。

(v)参照实施例1(viii)-(x)的操作，结果同样证明了目标染料H2在473nm或532nm激光照射下能产生单线态氧，见附图6，和超氧负离子。

实施例3

(i)参照实施例1中(v)的操作，用摩尔量为1∶1的对甲苯磺酸酯Al与4-(N-甲基-N-(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛反应，制备相应的带有一个PEG基团的苯甲醛衍生物E3，产率75％，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)3.07(s，3H)，3.34(s，3H)，3.51～3.65(m，12H)，6.71(d，J＝9Hz，2H)，7.69(d，J＝9Hz，2H)，9.70(s，1H)。

(ii)参照实施例1中(vi)的操作，用摩尔量为2∶1的E3与环戊酮反应，制备目标染料H3，产率72％，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)3.05(s，6H)3.08(s，4H)3.37(s，6H)3.51～3.67(m，24H)6.73(d，J＝8.6Hz，4H)7.51(d，J＝8.6Hz，6H).HR-MS(ESI)：m/z Calcd for C₃₅H₅₁N₂O₇[M+H]⁺ 611.36908；found611.36926。

(iii)用PBS(pH＝7.4)缓冲溶液检测目标染料H3在水体系中的溶解度，25℃其最大溶解度达到0.1mg/ml以上。将目标染料H3分别溶于正辛醇和PBS缓冲溶液中，测试其吸收光谱，证明了染料H3在350～600波长范围有较强的吸收峰。

(iv)参照实施例1(viii)-(x)的操作，结果同样证明了目标染料H3在473nm或532nm激光照射下能产生单线态氧，见附图7，和超氧负离子。

实施例4

(i)参照实施例1中(v)的操作，用摩尔量为1∶1的对甲苯磺酸酯A2与4-(N-甲基-N-(2-羟基-乙基)氨基)苯甲醛反应，制备相应的带有一个PEG基团的苯甲醛衍生物E4，产率72％，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)3.09(s，3H)，3.36(s，3H)，3.52～3.68(m，16H)，6.73(d，J＝8.8Hz，2H)，7.68(d，J＝8.8Hz，2H)，9.70(s，1H)。

(ii)参照实施例1中(vi)的操作，用摩尔量为2∶1的E4与环戊酮反应，制备目标染料H4，产率72％，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)3.05(s，6H)3.07(s，4H)3.36(s，6H)3.51～3.67(m，32H)6.72(d，J＝8.5Hz，4H)7.49(d，J＝8.5Hz，6H).HR-MS(ESI)：m/z Calcd for C₃₉H₅₉N₂O₉[M+H]⁺699.42151；found699.42167。

(iii)用PBS(pH＝7.4)缓冲溶液检测目标染料H4在水体系中的溶解度，25℃其最大溶解度达到1mg/ml以上。将目标染料H4分别溶于正辛醇和PBS缓冲溶液中，测试其吸收光谱，证明了染料H4在350～600波长范围有较强的吸收峰，见附图8。

(iv)参照实施例1(viii)-(x)的操作，结果同样证明了目标染料H4在473nm或532nm激光照射下能产生单线态氧，见附图9，和超氧负离子。

实施例5

(i)向一个100毫升三口烧瓶中加入8.85克(0.05mol)4-(N，N-二乙氨基) 苯甲醛，4.2克(0.05mol)环戊酮，30毫升乙醇和10毫升水，搅拌使其溶解均匀后一次性加入0.1毫升哌啶，室温下搅拌反应2小时，有大量橙色沉淀析出，将橙色沉淀通过过滤分离出来，经干燥得到粗产品，用色谱柱分离提纯得5.1克(产率42％)橙色固体G1。¹HNMR(400MHz CDCl3)：δ(ppm)1.19(t，J＝7.2Hz，6H)，2.04(m，2H)，2.34(t，2H)，2.95(t，2H)，3.40(q，J＝7.2Hz，4H)，6.69(d，J＝8.5Hz，2H)，7.51(d，J＝8.5Hz，3H)。

(ii)向一个100毫升三口烧瓶中加入10.3克(0.025mol)E1，6.08克(0.025mol)G1，40毫升乙醇和10毫升水，搅拌使其溶解均匀后一次性加入0.1毫升哌啶，70℃下搅拌反应8小时，待反应液冷却后旋蒸除去乙醇和水得到粗产品，用色谱柱分离提纯得到目标染料H5，产率69％，¹HNMR(400MHzCDCl₃)：δ(ppm)1.19(t，J＝7.2Hz，6H)3.05(s，4H)3.37(s，6H)3.43(q，J＝7.2Hz，4H)3.53～3.65(m，24H)6.74(d，J＝8.6Hz，4H)7.52(d，J＝8.6Hz，6H).HR-MS(ESI)：m/z Calcd for C₃₇H₅₅N₂O₇[M+H]⁺ 639.40038；found 639.40072。

(iii)用PBS(pH＝7.4)缓冲溶液检测目标染料H5在水体系中的溶解度，25℃其最大溶解度达到0.1mg/ml以上。将目标染料H5分别溶于正辛醇和PBS缓冲溶液中，测试其吸收光谱，证明了染料H5在350～600波长范围有较强的吸收峰。

(iv)参照实施例1(viii)-(x)的操作，结果同样证明了目标染料H5在473nm或532nm激光照射下能产生单线态氧和超氧负离子，见附图10。

实施例6

(i)参照实施例5中(ii)的操作，用摩尔量为1∶1.1的G1与E2反应，制备目标染料H6，产率65％，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)1.20(t，J＝7.3Hz， 6H)3.05(s，4H)3.37(s，6H)3.41(q，J＝7.2Hz，4H)3.53～3.65(m，32H)6.71(d，J＝8.5Hz，4H)7.50(d，J＝8.5Hz，6H).HR-MS(ESI)：m/z Calcd for C₄₁H₆₃N₂O₉[M+H]⁺ 727.45281；found 727.45418。

(ii)用PBS(pH＝7.4)缓冲溶液检测目标染料H6在水体系中的溶解度，25℃其最大溶解度达到1mg/ml以上。将目标染料H6分别溶于正辛醇和PBS缓冲溶液中，测试其吸收光谱，证明了染料H6在350～600波长范围有较强的吸收峰，见附图11。

(iii)参照实施例1(viii)-(x)的操作，结果同样证明了目标染料H6在473nm或532nm激光照射下能产生单线态氧和超氧负离子。

实施例7

(i)参照实施例5中(ii)的操作，用摩尔量为1∶1.2的G1与E3反应，制备目标染料H7，产率65％，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)1.21(t，J＝7.2Hz，6H)，3.05(s，3H)3.07(s，4H)3.37(s，3H)3.43(q，J＝7.2Hz，4H)，3.52～3.67(m，12H)6.69(d，J＝8.5Hz，4H)，7.51(d，J＝8.5Hz，6H).HR-MS(ESI)：m/z Calcd forC₃₁H₄₃N₂O₄[M+H]⁺ 507.32173；found 507.32192.

(ii)用PBS(pH＝7.4)缓冲溶液检测目标染料H7在水体系中的溶解度，25℃其最大溶解度达到0.1mg/ml以上。将目标染料H7分别溶于正辛醇和PBS缓冲溶液中，测试其吸收光谱，证明了染料H7在350～600波长范围有较强的吸收峰。

(iii)参照实施例1(viii)-(x)的操作，结果同样证明了目标染料H7在473nm或532nm激光照射下能产生单线态氧，见附图12，和超氧负离子。

实施例8

(i)参照实施例5中(ii)的操作，用摩尔量为1∶1.5的G1与E4反应，制备目标染料H8，产率72％，¹HNMR(400MHz CDCl₃)：δ(ppm)1.21(t，J＝7.2Hz，6H)3.05(s，3H)3.07(s，4H)3.37(s，3H)3.41(q，J＝7.2Hz，4H)3.52～3.67(m，16H)6.71(d，J＝8.4Hz，4H)，7.51(d，J＝8.4Hz，6H).HR-MS(ESI)：m/z Calcd forC₃₃H₄₇N₂O₅[M+H]⁺551.34795found 551.34846.

(ii)用PBS(pH＝7.4)缓冲溶液检测目标染料H8在水体系中的溶解度，25℃其最大溶解度达到0.1mg/ml以上。将目标染料H8分别溶于正辛醇和PBS缓冲溶液中，测试其吸收光谱，证明了染料H8在350～600波长范围有较强的吸收峰，见附图13。

(iii)参照实施例1(viii)-(x)的操作，结果同样证明了目标染料H8在473nm或532nm激光照射下能产生单线态氧，见附图14，和超氧负离子。

可以设想，即使没有其他详情，本领域技术人员也能在最宽的范围内利用以上描述。因此，优选实施例仅应视为说明性的公开，决不能视为任何方式的限定。

Claims

1.一种以通式(I)的化合物为活性成份的单光子光动力药物：

其中：R₁为-(C₂H₄O)_m-R₅基团；

R₂为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_n-R₆基团；

R₃为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_p-R₇基团；

R₄为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_q-R₈基团；

R₁、R₂、R₃和R₄可以是相同或不同的取代基团；

所述的-(C₂H₄O)_m-R₅基团中m＝4或5；R₅为甲基；

所述的-(C₂H₄O)_n-R₆基团中n＝4或5；R₆为甲基；

所述的-(C₂H₄O)_p-R₇基团中p＝4或5；R₇为甲基；

所述的-(C₂H₄O)_q-R₈基团中q＝4或5；R₈为甲基。

2.如权利要求1所述的单光子光动力药物，其中R₃为-(C₂H₄O)_p-R₇基团。

3.如权利要求1所述的单光子光动力药物，其中R₃，R₄为相同的取代基。

4.通式(I)化合物在制备单光子光动力药物中的用途，

其中：R₁为-(C₂H₄O)_m-R₅基团；

R₂为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_n-R₆基团；

R₃为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_p-R₇基团；

R₄为甲基、乙基、或-(C₂H₄O)_q-R₈基团；

R₁、R₂、R₃和R₄可以是相同或不同的取代基团；

所述的-(C₂H₄O)_m-R₅基团中m＝4或5；R₅为甲基；

所述的-(C₂H₄O)_n-R₆基团中n＝4或5；R₆为甲基；

所述的-(C₂H₄O)_p-R₇基团中p＝4或5；R₇为甲基；

所述的-(C₂H₄O)_q-R₈基团中q＝4或5；R₈为甲基。

5.如权利要求4所述的通式(I)化合物在制备单光子光动力药物中的用途，其中R₃为-(C₂H₄O)_p-R₇基团。

6.如权利要求4所述的通式(I)化合物在制备单光子光动力药物中的用途，其中R₃，R₄为相同的取代基。