叶酸-酞菁共轭物抗癌光敏剂的合成及其靶向光动力活性研究

针对第二代抗癌光敏剂靶向光动力治疗有限的缺点，本项目拟选择具有生物特性的叶酸分子作为"靶向装置"，与氨基功能化的酞菁锌缩合，制备一系列具有靶向功能的第三代抗癌光敏剂：叶酸-酞菁共轭物。生物相容叶酸分子的引入不仅能提高酞菁光敏剂的水溶性，更重要的是光敏剂中的叶酸位点能与恶性肿瘤组织中的叶酸受体作用，增加恶性肿瘤组织对光敏剂的靶向摄取，实现靶向治疗。研究这些光敏剂在水溶液中的基本光物理化学性质，包括光学稳定性﹑聚集状况﹑和产生单线态氧的能力，探索这些光敏剂对人类肝癌细胞HepG2﹑结肠癌细胞HT29和正常细胞的摄取率﹑光动力活性。分析比较这些数据，将能揭示这些光敏剂的靶向性，获得其构效关系。项目预期建立叶酸-酞菁共轭物的合成﹑提纯方法；为靶向光动力学治疗提供新的范例，克服目前临床试验光敏剂靶向性不好的缺点，具有十分重要的理论指导意义和应用价值。

发展高效的抗癌光敏剂是光动力治疗领域的研究焦点，其对于治愈各种恶性肿瘤具有非常重要的理论和现实意义，能够极大地提高人们的生活品质。本项目通过缩合与“点击化学”等方法合成了叶酸-酞菁共轭物、埃罗替尼-酞菁共轭物和喹啉取代酞菁衍生物3个系列的抗癌光敏剂，并研究了其光物理、光化学和光生物性质。主要研究结果如下：（1）具有过度表达叶酸受体的人宫颈癌细胞HeLa对单叶酸-酞菁共轭物Pc-FA具有较强的摄取，但在加入叶酸后，其对Pc-FA的摄取被抑制；无光照条件下，光敏剂Pc-FA对HeLa细胞无杀伤作用；而在光照条件下，其对HeLa细胞具有强的杀伤作用，杀伤随药物的浓度增大而增强；当加入叶酸作为抑制剂，其光动力活性明显降低；双（多）叶酸-酞菁共轭物虽对肿瘤细胞展现了较好的选择性摄取，但因叶酸分子的引入增加了酞菁的聚集，光动力活性较弱。（2）埃罗替尼-酞菁共轭物都具有良好的光稳定性，高的单线态氧量子产率（0.53-0.63）；该系列化合物在光照条件下，对人肝癌细胞HepG2表现出了高的光毒性，其IC50值可低至0.01 μM（光计量为1.5J/cm2）。竞争摄取实验证实：埃罗替尼-酞菁共轭物在HepG2细胞中的摄取远高于其在HELF细胞中的摄取，小鼠实验也证实埃罗替尼-酞菁共轭物在肿瘤组织中高度富集。（3）单喹啉取代酞菁在细胞培养基中主要以单体形式存在，其在光照条件下，对人肝癌细胞HepG2展现出了非常高的光毒性，IC50值为0.01-0.03 μM（光计量为1.5J/cm2）。亚细胞定位实验显示：单喹啉取代酞菁主要分布于HepG2细胞的溶酶体和线粒体中；而四喹啉取代酞菁，则因多个喹啉基团的引入，碱性增强，主要定位于HepG2细胞的弱酸性溶酶体中。该研究将为开发高效、低毒抗癌光敏药物提供新的思路，具有十分重要的理论指导意义和实际应用价值。