Page 98 - 《精细化工》2021年第7期

第 38 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.38, No.7
202 1 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2021

功能材料
聚卟啉结构与单线态氧产率的关系

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白景佩，徐 翔，郑玉斌，郑 楠
（大连理工大学 化工学院，辽宁 大连 116024）

摘要：分别以 5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉和 4,4′-[10,20-二(4-羧基苯基)-5,15-二(2-乙炔基苯基)]卟啉与不同长
度的柔性二胺为单体，通过缩合聚合制备了交联网状聚卟啉和直链聚卟啉，通过单线态氧产率的对比探究不同
结构对单线态氧产率的调控规律。结果表明，当柔性二胺中碳原子个数≤4 时，交联网状聚卟啉具有优于直链
聚卟啉的单线态氧产率性能，反之直链聚卟啉具有更加显著的优异性能。交联网状聚卟啉单线态氧产率随着柔
性链长度的增长先上升后下降，直链聚卟啉随着柔性链长度的增长逐渐上升，且末端为同种电荷的聚卟啉具有
更高的单线态氧产率，优化后的聚卟啉单线态氧产率可达单体的 2.37 倍。
关键词：聚卟啉；单线态氧；交联网状聚合物；直链聚合物；光敏剂；功能材料
中图分类号：R318.08；O633.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 07-1380-06

Relationship between structure and singlet oxygen yield of poly-porphyrin

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BAI Jingpei, XU Xiang, ZHENG Yubin, ZHENG Nan
（College of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China）

Abstract: Cross-linked or linear poly-porphyrins were prepared via polycondensation of meso-tetra
(4-carboxyphenyl)porphine or 4,4'-[10,20-bis(4-carboxyphenyl)-5,15-bis(2-ethynylphenyl)]porphyrin and
diamines with various chain-lengths as monomers. The relationship between the structure of poly-porphyrin
with singlet oxygen yield was explored. The results indicated that when the number of carbon atoms in the
flexible diamine was less than or equal to 4, the cross-linked poly-porphyrins exhibited higher singlet oxygen
yield than the linear ones. On the contrary, the linear poly-porphyrins had more remarkable performance
when the number of carbon atoms in the flexible diamine was larger than 4. The singlet oxygen yield of the
cross-linked poly-porphyrins first increased and then decreased with the increase of the lengths of the
carbon chains, while that of linear poly-porphyrins continuously increased. Moreover, the poly-porphyrins
bearing the same charges on the end groups exhibited higher singlet oxygen yield. The singlet oxygen yield
of the optimized poly-porphyrin was 2.37-fold that of the monomer.
Key words: poly-porphyrin; singlet oxygen; cross-linked network polymer; linear polymer; photosensitizer;
functional materials

光动力疗法（PDT）是针对恶性肿瘤的新兴治疗 生器，具有较高摩尔吸光系数、相对较低的暗毒性和
方法 [1-4] 。光敏剂（PS）在将光能转移到周围氧气的 出色的稳定性 [11-15] 。然而，TPP 具有典型的平面刚性
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过程中，产生单线态氧（ O 2 ），从而通过破坏 DNA、 结构，疏水性极强，在人体的水性介质中由于强疏
RNA、脂质和蛋白质诱导细胞凋亡或坏死 [5-8] 。常见 水作用和平面作用而产生 π-π 堆积效应，随着浓度的
的光敏剂通常为大环共轭结构，主要包括卟啉、酞 增加从而发生聚集引发聚集诱导猝灭（ACQ） [16-20] ，
菁、BODIPY 等代表性结构 [9-10] 。四苯基卟啉（TPP） 导致其光学性能显著下降，单线态氧产率下降，极
是 PS 中常见的化学结构，是一种高效的单线态氧发 大地限制了其在光动力治疗领域的应用。

收稿日期：2021-01-26; 定用日期：2021-03-22; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210105
基金项目：国家自然科学基金项目（51703018）；中央引导地方科技发展专项资金（2021JH6/10500148）
作者简介：白景佩（1996—），男，硕士生，E-mail：a134211980@qq.com。联系人：郑 楠（1988—），女，讲师，E-mail：nzheng@
dlut.edu.cn。