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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201910300494.8(22)申请日2019.04.15(71)申请人东华大学地址201620上海市松江区松江新城人民北路2999号申请人法国国家科研中心配位化学实验室(72)发明人史向阳 陈亮 范钰 简-皮埃尔·马乔拉 安娜-玛丽·卡米纳德 里吉斯·洛朗 瑟治·麦格纳尼 (74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所31233代理人黄志达 魏峯(51)Int.Cl.C07F9/6593(2006.01)A61P35/00(2006.01)(54)发明名称一种含磷树冠大分子基杂化纳米材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种含磷树冠大分子基杂化纳米材料及其制备方法和应用，以六氯环三磷腈为核通过层层修饰的方法合成新型含磷树冠大分子，在其表面修饰吡啶进而得到表面具有金属离子螯合位点的新型含磷树冠大分子，直接络合铜离子和金离子，形成杂化纳米材料，用于制备抗肿瘤药物。本发明原料为商品化来源，制备的含磷树冠大分子的分子量均一，制备方法简单，反应过程可控性高，易于操作，具有多个金属离子螯合位点；本发明制备的杂化纳米材料可用于抗肿瘤研究，拥有良好的应用前景。权利要求书2页说明书9页附图11页CN110294777A2019.10.01CN110294777A1.一种吡啶修饰的含磷树冠大分子基杂化纳米材料，结构式为：其中，n＝11或17。2.根据权利要求1所述的吡啶修饰的含磷树冠大分子基杂化纳米材料，结构式为：3.一种如权利要求1所述的吡啶修饰的含磷树冠大分子基杂化纳米材料的制备方法，包括：(1)将酰胺溶于无水四氢呋喃中，加入无水碳酸铯，冰浴，逐滴加入溶有修饰有五个对羟基苯甲醛的环三磷腈AB5的四氢呋喃溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第0.5代的含磷树冠大分子CnH2n+1Gc0.5，n＝11或17；(2)将步骤(1)制得的CnH2n+1Gc0.5溶于无水二氯甲烷中，加入无水硫酸钠，冰浴，逐滴加入修饰有一个甲基肼的硫代磷酰氯MMHPSCl2溶液，反应，过滤，旋转蒸发，添加无水四氢呋喃重新溶解产物，逐滴加入至戊烷中，搅拌，移除上清后真空干燥，得到第一代含磷树冠大分子CnH2n+1Gc1，n＝11或17；(3)将步骤(2)制得的CnH2n+1Gc1溶于无水四氢呋喃中，加入无水碳酸铯，冰浴，逐滴加入溶有吡啶衍生物NC5的四氢呋喃溶液，反应，过滤，旋转蒸发，添加无水二氯甲烷重新溶解产物，逐滴加入至戊烷和乙酸乙酯混合溶液中，搅拌，移除上清后真空干燥，得到吡啶修饰的含磷树冠大分子CnH2n+1Gc1NC5，n＝11或17；(4)将步骤(3)制得的CnH2n+1Gc1NC5溶于无水二甲基甲酰胺中，逐滴加入无水氯化铜或氯金酸的二甲基甲酰胺溶液，搅拌反应，旋转蒸发，洗涤，真空干燥，得到吡啶修饰的含磷树冠大分子铜或金络合物CnH2n+1Gc1NC5/Cu或CnH2n+1Gc1NC5/Au，n＝11或17。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的酰胺是通过将脂肪酸溶于无水二氯甲烷中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC*HCl活化，然后加入溶有酪胺的甲醇溶液，室温反应，纯化，真空干燥制得；AB5是通过将六氯环三磷腈溶于无水四氢呋喃中，加入无水碳酸钾，冰浴，逐滴加入溶有对羟基苯甲醛的四氢呋喃溶液，室温反应，纯化，真空干燥制得；酰胺、AB5和无水碳酸铯的摩尔比为1.1：1：3；酰胺的四氢呋喃溶液浓度为0.010-0.050mmol/mL；AB5的四氢呋喃溶液0.010-0.050mmol/mL；冰浴的时间为10-60分钟；反应的工艺参数为：室温反应6-24小时；纯化的工艺条件为：采用溶剂为体积比为1：1.5的乙酸乙酯和正己烷的柱层析进行纯化。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述脂肪酸、酪胺和EDC*HCl的摩尔比为1：1：1；脂肪酸为月桂酸C11H23COOH或硬脂酸C17H35COOH；脂肪酸的二氯甲烷溶液浓度为权 利 要 求 书1/2页2CN110294777A20.10-0.50mmol/mL；酪胺的甲醇溶液浓度为0.10-0.50mmol/mL；六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛和无水碳酸铯的摩尔比为1：5：10；六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液浓度为0.10-0.50mmol/mL；对羟基苯甲醛的四氢呋喃溶液浓度为2-20mmol/mL；活化时间为0-40分钟；室温反应时间均为6-24小时；冰浴时间为10-60分钟；酰胺的纯化工艺条件为：采用溶剂为体积比为1：19的甲醇和二氯甲烷的柱层析进行纯化；AB5的纯化工艺条件为：采用溶剂为体积比为1：3的乙酸乙酯和正己烷的柱层析进行纯化。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的MMHPSCl2溶液是通过将硫代磷酰氯溶于无水三氯甲烷中，-61℃条件下逐滴加入溶有甲基肼的三氯甲烷溶液，室温搅拌过夜，过滤制得；CnH2n+1Gc0.5、MMHPSCl2和无水硫酸钠的摩尔比为1：6：12；CnH2n+1Gc0.5的二氯甲烷溶液浓度为0.001-0.10mmol/mL；冰浴的时间为10-60分钟；反应的工艺参数为：室温搅拌反应6-24小时。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述硫代磷酰氯和甲基肼的摩尔比为1：2；硫代磷酰氯的三氯甲烷溶液浓度为0.10-1.00mmol/mL；甲基肼的三氯甲烷溶液浓度为1-10mmol/mL。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的NC5是通过将酪胺溶于无水四氢呋喃中，加入无水硫酸钠，逐滴加入吡啶-2-甲醛，41℃条件下反应12小时，过滤后真空干燥制得；其中，酪胺、吡啶-2-甲醛和无水硫酸钠的摩尔比为1：1：10；酪胺的四氢呋喃溶液浓度为0.50-1.00mmol/mL；所述CnH2n+1Gc1、NC5和无水碳酸铯的摩尔比为1：11：15；CnH2n+1Gc1的四氢呋喃溶液浓度为1-20mmol/mL；NC5的四氢呋喃溶液浓度为0.1-1.0mmol/mL；冰浴的时间为10-60分钟；反应的工艺参数为：41℃条件下搅拌反应6-24小时；戊烷和乙酸乙酯的体积比为1：1。9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中CnH2n+1Gc1NC5和无水氯化铜或氯金酸的摩尔比为1：11或1：22；CnH2n+1Gc1NC5的二甲基甲酰胺溶液浓度为0.001-0.010mmol/mL；无水氯化铜或氯金酸的二甲基甲酰胺溶液浓度为0.001-0.10mmol/mL或0.001-0.10mmol/mL；搅拌反应的工艺条件为：室温搅拌6-24小时；洗涤的工艺条件为：采用无水乙醇洗涤三次。10.权利要求1所述的吡啶修饰的含磷树冠大分子基杂化纳米材料在制备治疗乳腺肿瘤药物中的应用。权 利 要 求 书2/2页3CN110294777A3一种含磷树冠大分子基杂化纳米材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于功能性杂化纳米材料技术领域，特别涉及一种吡啶修饰的含磷树冠大分子基杂化纳米材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]含磷树状大分子(Phosphorous dendrimers)与传统聚酰胺胺型树状大分子(PAMAM)相比分子量分布更加均一，其分子结构的高度分散性，以及可精准控制的三维结构和表面化学，受到了研究者的广泛关注。随着纳米技术和纳米医学的不断发展，含磷树状大分子作纳米载体或支架，为多种抗肿瘤药物的传递及生物活性化合物的设计提供可能，已广泛的应用于催化、材料、生物等领域。而关于含磷树冠大分子(dendrons)螯合金属离子作为纳米药物用于癌症治疗的研究却未曾有报道，这主要是因为含磷树冠大分子(dendrons)的生物特性不被人们深入了解。已有文献报道含磷树状大分子(dendrimers)络合金属(Cu(II))后，具有载体毒性小、生物利用度高、抗肿瘤效果好等优异的抗癌药物性质(Brahmi et al.,Molecular Pharmaceutics,2013,10,1459-1464)。同时由于Au与Cu同属于同一个过渡周期具有类似的金属特性，但关于金属金(III)络合物纳米材料为纳米药物用于癌症治疗的研究较少。[0003]自顺铂发现以来，新型金属抗肿瘤药物有了广泛的研究。除了常见的用于化疗的Pt(Ⅱ)和Pt(Ⅳ)类化合物，基于一些其它金属的抗癌药物也倍受关注，如铁、钴、锰、铜等。目前已有报道使用第3、4代含磷树状大分子(Gc3和Gc4)为母体，络合铜离子(Mignani et al.,Molecular Pharmaceutics.,2017,14(11),4087–4097)。该金属络合的含磷树状大分子对人口腔表皮样癌KB细胞系和人早幼粒急性白血病HL-60细胞系展现出很好的体外细胞毒性。但此工作仅停留在高代数含磷树状大分子层面，没有进行低代数含磷树冠大分子相关研究。[0004]检索国内外文献尚没有发现关于利用含磷树冠大分子用于络合铜离子和金离子的研究。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种吡啶修饰的含磷树冠大分子基杂化纳米材料及其制备方法和应用，填补了采用低代数含磷树冠大分子用于络合铜离子和金离子的研究空白。本发明以六氯环三磷腈为核通过层层修饰的方法合成新型含磷树冠大分子CnH2n+1Gc1，n＝11或17，在其表面修饰吡啶配体，得到分子量均一，化学结构更加稳定的含磷树冠大分子-吡啶复合物，在其表面络合铜离子或金离子，构建杂化纳米材料用于抗肿瘤研究。[0006]本发明的一种吡啶修饰的含磷树冠大分子基杂化纳米材料，结构式为：说 明 书1/9页4CN110294777A4[0007][0008]其中，n＝11或17。[0009]所述吡啶修饰的含磷树冠大分子基杂化纳米材料的结构式具体为：[0010][0011]本发明还提供了上述吡啶修饰的含磷树冠大分子基杂化纳米材料的制备方法，包括：[0012](1)将酰胺溶于无水四氢呋喃中，加入无水碳酸铯，冰浴，逐滴加入溶有修饰有五个对羟基苯甲醛的环三磷腈AB5的四氢呋喃溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第0.5代的含磷树冠大分子CnH2n+1Gc0.5，n＝11或17；[0013](2)将步骤(1)制得的CnH2n+1Gc0.5溶于无水二氯甲烷中，加入无水硫酸钠，冰浴，逐滴加入修饰有一个甲基肼的硫代磷酰氯MMHPSCl2溶液，反应，过滤，旋转蒸发，添加无水四氢呋喃重新溶解产物，逐滴加入至戊烷中，搅拌，移除上清后真空干燥，得到第一代含磷树冠大分子CnH2n+1Gc1，n＝11或17；[0014](3)将步骤(2)制得的CnH2n+1Gc1溶于无水四氢呋喃中，加入无水碳酸铯，冰浴，逐滴加入溶有吡啶衍生物NC5的四氢呋喃溶液，反应，过滤，旋转蒸发，添加无水二氯甲烷重新溶解产物，逐滴加入至戊烷和乙酸乙酯混合溶液中，搅拌，移除上清后真空干燥，得到吡啶修饰的含磷树冠大分子CnH2n+1Gc1NC5，n＝11或17；[0015](4)将步骤(3)制得的CnH2n+1Gc1NC5溶于无水二甲基甲酰胺中，逐滴加入无水氯化铜或氯金酸的二甲基甲酰胺溶液，搅拌反应，旋转蒸发，洗涤，真空干燥，得到吡啶修饰的含磷树冠大分子铜或金络合物CnH2n+1Gc1NC5/Cu或CnH2n+1Gc1NC5/Au，n＝11或17。[0016]所述步骤(1)中的酰胺是通过将脂肪酸溶于无水二氯甲烷中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC*HCl活化，然后加入溶有酪胺的甲醇溶液，室温反应，纯化，真空干燥制得。[0017]所述脂肪酸、酪胺和EDC*HCl的摩尔比为1：1：1；脂肪酸为月桂酸C11H23COOH或硬脂酸C17H35COOH；脂肪酸的二氯甲烷溶液浓度为0.10-0.50mmol/mL；酪胺的甲醇溶液浓度为0.10-0.50mmol/mL。[0018]所述活化时间为0-40分钟；室温反应时间为6-24小时；纯化工