有机金属铂(II)骨架材料高效制备光敏剂

2019-05-10 14:21:55 来源: 中国科技网-科技日报 作者: 马爱平

科技日报—中国科技网讯(记者 马爱平)光作为一种清洁环保、可再生的资源,对于光能的开发和利用是解决目前能源危机的一个重要途径。而光敏剂在光动力应用中起着最重要的作用,其在光照下被活化,产生活性氧。活性氧可以催化氧化化学反应,也可以破坏癌细胞已达到抗癌效果。卟啉及其衍生物由于含大π共轭芳香结构在可见光区有非常强的吸收波段和高单态氧的量子产率,所以他们是一类重要的光敏剂。

然而,由于强烈的π-π共轭作用,大多数卟啉作为光敏剂应用易在水溶液中聚集。浓度越大,卟啉聚集越严重。聚集将大大限制其光照产生单线态氧的能力,抑制了其相关应用性。为了解决这个问题,科学家们通常在卟啉上引入一个大的亲水取代基。

在这种情况下,产生1O2的能力将因此上升,然而,这种做法往往需要花费大量时间来完成繁琐的化学合成和提纯过程,从而提高了制备和相关的成本。所以,需要找到一种更为高效且制备方法简单的光敏剂。

南通大学教授姚勇带领其团队,利用金属“配位驱动自组装”,“一锅法”制备两亲金属大环/笼,以此为平台构筑高度有序的超分子纳米自组装材料。他们将含有四个吡啶单元的卟啉衍生物,甘醇链修饰的间苯二甲酸钠,以及 90°Pt(II)受体以不同的摩尔比在水/丙酮混合溶剂中反应8小时,氮气吹干溶剂后,用丙酮/乙醚重结晶得到含有卟啉单元的两亲金属笼。

姚勇介绍,金属“配位驱动自组装”工艺简单、高效、环保。同时,由于有机卟啉配体,金属受体都具有无限可修饰性,因此通过简单的修饰可以制备具备不同功能的配位组装体。

“这些自组装体在光动力治疗/催化中具有几个显著的优点:首先,两亲性金属环在水溶液中可以自组装成直径约为100 nm的胶束,有效地诱导细胞吞噬;其次,卟啉单元在光照下可产生活性1O2;最后,可逆的金属配位键会抑制卟啉单元间的π-π共轭相互作用,使其产生1O2的能力大大提高。”姚勇说。

姚勇和其团队目前致力于将此技术进一步应用于临床实验以及工艺放大实验中。相关研究工作先后在化学著名期刊ChemComm上发表。该项目研究得到国家自然科学基金(21801139)、江苏省自然科学基金(BK20180942)、南通大学自然科学高层次人才基金(03083004)、南通大学大型仪器开放基金(KFJN1814)资助。

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责任编辑: 陈磊
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