[0001] 本发明涉及光动力治疗技术领域，特别是涉及一种聚集诱导发光抗癌光敏剂及其制备方法与应用。

[0002] 癌症的成因复杂，包括遗传因素、环境因素和生活方式等。传统的癌症治疗方法主要包括手术切除、化疗和放疗，这些方法在治疗癌症方面取得了一定的成效，但也存在一些局限性，如对正常细胞的损害、治疗过程中的副作用以及对某些癌症类型的不敏感性。

[0003] 光动力治疗（Photodynamic Therapy, PDT）是一种新兴的癌症治疗手段，它结合了光敏剂、特定波长的光和组织的氧分子，通过光化学反应来选择性地破坏肿瘤细胞。PDT的优势在于其独特的机制和较低的副作用，同时具有协同效应，可以与其他治疗方法如化疗、放疗或免疫疗法联合使用，产生协同效应，提高治疗效果。并且PDT适应症广，适用于多种类型的癌症，包括皮肤癌、肺癌、食管癌和脑癌等。尽管PDT具有许多优势，有望成为癌症治疗领域的一个重要分支，为患者提供更多的治疗选择。但它仍然面临一些挑战，如光敏剂的选择性、光的穿透深度和治疗的精确控制等。因此，开发高性能，高选择性的光敏剂仍是本领域技术人员研究的重点。

[0022] 现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

[0023] 应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

[0024] 除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

[0025] 在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

[0026] 关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

[0027] 本发明具体实施方式中使用的各原料和试剂均为普通市售产品。

[0028] 实施例1一种聚集诱导发光抗癌光敏剂（DFTBPPy），合成路线为：
；
其中，R1为‑H、R2为‑F。

[0029] 具体制备步骤如下：（1）化合物3的制备
将化合物1 (1.5 g, 4.5 mmol)、化合物2(1.3 g, 4.5 mmol)、碳酸钾 (2.49 g, 
18 mmol)和四(三苯基膦)钯 (197 mg, 0.17 mmol)加入500 mL双颈圆底烧瓶中，再加入
150 mL蒸馏甲苯和50 mL水，得到混合物。然后将混合物在氮气下110℃加热回流反应10 h。
冷却至室温后，将产物倒入水中，用二氯甲烷提取三次，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，经过滤、溶剂蒸发后，以乙酸乙酯/石油醚混合物(1/8,v/v)为洗脱液，采用硅胶柱层析纯化，得到化合物3，化合物3为黄色固体，产率51% (1.13 g)。

[0030] 化合物3的核磁共振氢谱解析数据为：1
H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.67‑7.65 (m, 2H), 7.33‑7.29 (m, 4H), 7.21‑
7.17 (m, 6H), 7.12‑7.08 (m, 2H).
（2）聚集诱导发光抗癌光敏剂（DFTBPPy）的制备
将化合物3 (1.0 g, 2.02 mmol)、4‑(4‑吡啶基)苯硼酸 (0.4 g, 2.02 mmol)、 碳酸钾 (2.23 g, 16 mmol)和四(三苯基膦)钯 (70.03 mg, 0.06 mmol)加入500 mL双颈圆底烧瓶中，再加入150 mL蒸馏甲苯和50 mL水，得到混合物。然后将混合物在氮气下110℃加热回流反应10 h。冷却至室温后，将产物倒入水中，用二氯甲烷提取三次，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，经过滤、溶剂蒸发后，以乙酸乙酯/石油醚混合物(1/10,v/v)为洗脱液，采用硅胶柱层析纯化，得到化合物DFTBPPy固体，产率为60% (689 mg)。

[0031] 本实施例制得的DFTBPPy的核磁共振氢谱图如图1所示，解析数据为：1
H NMR (400 MHz, CDCl3, δ ppm):δ8.74 (d, 2H,J= 3.5 Hz), 8.01 (d, 2H,J= 
7.4 Hz), 7.88 (d, 2H,J= 8.4 Hz), 7.76‑7.73 (m, 2H), 7.72‑7.67 (m, 2H), 7.34‑
13
7.30 (m, 4H), 7.23‑7.20 (m, 6H), 7.12 (t, 2H,J= 4.9 Hz). C NMR (100 MHz, CDCl3):δ150.2, 149.5, 149.4, 148.8, 148.7, 148.6, 148.5, 147.1, 131.8, 131.4, 
131.3, 129.4, 128.8, 127.2, 125.4, 123.8, 122.1, 121.5.
实施例2
同实施例1，区别仅在于，合成路线中的R1为‑OCH3、R2为‑F。本实施例制得的
DFTBPPy的产率为58% (735 mg)。核磁共振氢谱解析数据为：
1
H NMR (400 MHz, CDCl3, δ ppm):δ8.84 (d, 2H,J= 3.2 Hz), 8.01 (d, 2H,J= 
7.2 Hz), 7.81 (d, 2H,J= 8.2 Hz), 7.75‑7.72 (m, 2H), 7.70‑7.65 (m, 2H), 7.32‑
7.30 (m, 4H), 7.13‑7.10 (m, 6H), 3.77 (s, 6H).
实施例3
一种聚集诱导发光抗癌光敏剂（cDFTBPPy），合成路线为：
；
‑ ‑
其中，R1为‑H、R2为‑F，R3为‑CH3，X为I（X为I）。

[0032] 具体制备步骤如下：将实施例1制备的DFTBPPy（568 mg, 1 mmol）、碘甲烷（141 mg, 1 mmol）加入250 mL双颈圆底烧瓶中，再加入100 mL乙腈，得到混合物。然后将混合物在氮气下70 ℃加热反应10 h。冷却至室温后，将产物倒入水中，用二氯甲烷提取三次，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，经过滤、溶剂蒸发后，以甲醇/二氯甲烷混合物(1/10,v/v)为洗脱液，采用硅胶柱层析纯化，得到化合物cDFTBPPy固体，产率为80% (568 mg)。

[0033] 本实施例制得的cDFTBPPy的核磁共振氢谱解析数据为：1
H NMR (400 MHz, CDCl3, δ ppm):δ8.94 (d, 2H,J= 3.6 Hz), 8.51 (d, 2H,J= 
7.4 Hz), 7.85 (d, 2H,J= 8.4 Hz), 7.77‑7.72 (m, 2H), 7.73‑7.66 (m, 2H), 7.36‑
7.30 (m, 4H), 7.25‑7.20 (m, 6H), 7.10 (t, 2H,J= 4.9 Hz), 4.39 (s, 3H).测试例1
光敏剂的聚集诱导发光性能测试
对实施例1制备的聚集诱导发光抗癌光敏剂DFTBPPy进行聚集诱导发光性能测试，
测试方法为：取11支样品管，分别加入0 µL、270 µL、570 µL、870 µL、1170 µL、1470 µL、
1770 µL、2070 µL、2370 µL、2670 µL和2970 µL四氢呋喃。在上述样品管中，分别加入30 µL的1 mmol/L的DFTBPPy分散液，混合均匀。在上述样品管中，分别加入2970 µL、2670 µL、
2370 µL、2070 µL、1770 µL、1470 µL、1170 µL、870 µL、570 µL、270 µL和0 µL水。每加入一个，及时混合均匀，放置一分钟后测试荧光光谱。

[0034] 图2为实施例1制备的聚集诱导发光抗癌光敏剂DFTBPPy的聚集诱导发光曲线图，其中，a为紫外吸收光谱图，b为荧光发射光谱图，c为聚集诱导发光曲线图。由图2可知，实施例1制备的聚集诱导发光抗癌光敏剂具有良好的可见光吸收，可应用于可见光激发的光动力治疗。

[0035] 测试例2光敏剂的活性氧（ROS）产生效率检测
使用DCFH‑DA探针评估实施例1制备的聚集诱导发光抗癌光敏剂DFTBPPy的ROS产
生效率，以商用光敏剂Ce6和RB作为对照。在碱性条件下，DCFH‑DA转化为2,7‑二氯荧光素（DCFH），在ROS存在下转化为高荧光量子产率的2,7‑二氯荧光素（DCF，激发波长488 nm，发射波长525 nm，量子产率90%）。将待测光敏剂加入通过NaOH活化的DCFH（40 µM）溶液中，光
2
敏剂加入量为5 µM。在5 mW/cm白光下照射5 min，每30s通过荧光仪测试DCF溶液在525 nm处的荧光发射强度，激发波长为488 nm。

[0036] 检测结果如图3所示，由图3可知，在光照下，在有光敏剂存在的情况下，DCF的荧光强度迅速增加，表明光敏剂具有强的活性氧产生效率。与商用光敏剂Ce6和RB相比，实施例1制备的聚集诱导发光抗癌光敏剂DFTBPPy产生活性氧的能力更强。

[0037] 测试例3光敏剂对5637人膀胱癌细胞、SW780人膀胱移行细胞癌细胞和正常细胞NIH‑3T3的毒性测试
5
将细胞（5637、SW780或NIH‑3T3，浓度均为1×10个/mL）铺在96孔板中（每孔100 µL），每种细胞重复多个孔，培养24小时，细胞贴壁后吸走培养液，然后在每种细胞的多个孔中先分别加入不同浓度实施例1制备的聚集诱导发光抗癌光敏剂DFTBPPy 100 µL (浓度分别为0 μM、0.31 μM、0.63 μM、1.25 μM、2.5 μM、5.0 μM)，作用30分钟后，再各加入100 µL培养基(10wt%胎牛血清)在37℃，5% CO2，湿度95%的恒温培养箱培养24小时，然后去除上清液，加入100 µL CCK‑8培养2小时，酶标仪检测450 nm下的OD值。

[0038] 然后研究聚集诱导发光抗癌光敏剂的光毒性，将上述细胞96孔板经过450 nm (30 2
mW/cm)激光照射15分钟后培养12小时（37℃，5% CO2，湿度95%），去除上清液，加入100 µL CCK‑8培养2小时，作为不同浓度DFTBPPy作用的实验组，同时5637和SW780细胞各设置3组对照组实验，其中，对照组1与上述实验步骤相同（加入的DFTBPPy的浓度为5.0 μM），仅不进行光照（记为细胞+光敏剂组）；对照组2与上述实验步骤相同，加入的DFTBPPy的浓度为0 μM，即仅有细胞，不加入DFTBPPy，且不进行光照（记为细胞组）；对照组3与上述实验步骤相同，加入的DFTBPPy的浓度为0 μM，即仅有细胞，不加入DFTBPPy，但进行光照（记为细胞组+光照）；最后酶标仪检测以上所有实验组450 nm下的OD值，与光照射前的OD值结合，计算细胞存活率（光照射前OD值/光照射后OD值×100%），结果如图4中的a‑c所示，并用死活染色试剂盒对癌细胞5637、SW780加入DFTBPPy浓度为5.0 μM的实验组（记为细胞+光照+光敏剂组）和
3个对照组染色，拍摄荧光图片，结果如图4中的d‑e所示（其中，钙黄绿素乙酰氧基甲酯代表的是对活细胞染色的情况，碘化丙啶代表的是对死细胞染色的情况，叠加代表的是死活染色图像的叠加图）。由图4可知，当聚集诱导发光抗癌光敏剂DFTBPPy的浓度≥2.5 μM时，经光照后对癌细胞5637和SW780的杀伤作用明显，癌细胞存活率低，DFTBPPy的光毒性强。另外，其对正常细胞的杀灭作用很弱，说明其具有良好的选择性。

[0039] 另外，采用上述方法测试实施例2制备的DFTBPPy和实施例3制备的cDFTBPPy（加入2
浓度均为5.0 μM）在450 nm激光（30 mW/cm，15 min）照射下对癌细胞5637和SW780的活力影响（即细胞存活率），结果如表1所示：
表1

[0040] 由表1可知，实施例2制备的DFTBPPy和实施例3制备的cDFTBPPy经光照后对癌细胞5637和SW780同样具有明显的杀伤作用，二者的光毒性强。

[0041] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。