新型卟啉烯衍生物合成及性能研究

光动力学疗法(PDT)是当前肿瘤临床防治中最活跃的领域之一，其核心是光敏试剂。卟啉烯（porphycene）类光敏试剂具有优异的光学及生物活性：在肿瘤及癌细胞中快速选择性富集、在长波近红外区有较强吸收、单线态氧量子产率高等优点。由于合成复杂，目前该类化合物的设计开发仍处于起步阶段，种类有限，缺乏进行构效关系研究的基础，迫切需要开发该类化合物的新型合成方法。.本项目从2，2'-二吡咯二醛的改进合成出发，设计卟啉烯衍生物新型合成方法，简化合成路线，提高产率，合成一系列具有良好水溶性和靶向性的新型卟啉烯衍生物。研究所合成化合物的光学性能及单线态氧量子产率，筛选性能良好的化合物，研究它们在人类宫颈癌Hela及喉癌HEp2细胞体系中的细胞毒性和细胞光动力学活性，以期开发出性能良好的新型卟啉烯类光敏试剂，用于临床光动力学治疗肿瘤癌症。该项目的成功开展将为进一步设计开发新型光敏试剂提供参考。

光敏试剂作为光动力学疗法(PDT)的核心，在临床医学等领域具有重要的理论和实践意义。卟啉烯（porphycene）及其衍生物具有优异的光学及生物活性,但是合成复杂，种类有限，缺乏进行构效关系研究的基础。本项目对于以卟啉烯及其衍生物为代表的多吡咯类新型光敏试剂的设计合成进行了试验研究和理论分析，旨在探索这些多吡咯衍生物的合成、光学性能及产生单线态氧的性能，开发多吡咯衍生物的新型合成方法及路径,以简化该类化合物的制备。开发了几类基于重原子效应的新型多吡咯类光敏试剂、设计了几种衍生多吡咯骨架的新型方法、合成了一系列新型多吡咯类重原子型光敏试剂；结合计算化学、光谱及电化学性能的研究，从理论上分析了多吡咯衍生物的构效关系，研究了包括立体位阻和电子效应对于光敏试剂分子光谱、荧光量子产率、光化学稳定性和单线态氧效率的影响; 在理论研究的基础上，开发设计合成了两类不含重原子的新型光敏试剂分子：基于本课题组前期所开发的区域选择性醛化氟硼二吡咯来构建的联/杂多氟硼二吡咯以及氟硼配位的姜黄素衍生物。丰富了多吡咯的化学反应理论，同时也为功能化多吡咯提供简捷的途径。