背景及概述^[1][2]

熒光素是一種常見的合成有機(jī)熒光化合物，在各種熒光分析中有著非常廣泛的應(yīng)用，食用色素紅色105號從結(jié)構(gòu)上看是熒光素苯環(huán)上的氨原子被面素取代的產(chǎn)物，其早在超過100年前作為一種染料被發(fā)現(xiàn)，由于其深紅龜?shù)念澤脖环Q為孟加拉玫瑰紅。過去幾十年的研究發(fā)現(xiàn)其除了作為染料外，由于重原子效應(yīng)，取代對于分子體系的光化學(xué)化質(zhì)有著很大的影響，使分子在王重態(tài)壽命降低，燙光的量子產(chǎn)率降低PU，整個(gè)系統(tǒng)在激發(fā)后更容易向蘭重態(tài)轉(zhuǎn)變，促進(jìn)化化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，活化氧的產(chǎn)生量化明顯增加，是一種性能優(yōu)異、毒副作用小的光敏劑。研究發(fā)現(xiàn)其除了對皮膚類疾病有光動(dòng)力學(xué)治療效果外，對于多種腫瘤細(xì)胞無論是否作為光動(dòng)力學(xué)療的光敏劑還是化療藥物，都有著明顯的抑制腫瘤細(xì)胞增殖的效果，目前在黑倉素瘤、肝癌、乳腺癌的臨床試驗(yàn)中取得了很好的結(jié)果。

結(jié)構(gòu)

應(yīng)用^[1-2]

食用色素紅色105號鈉(RB)作為一種熒光素衍生物，有著明顯區(qū)別于熒光素的光化學(xué)性質(zhì)，它將吸收的光能高效地轉(zhuǎn)化為活性氧自由基，是一種良好的光敏劑。研究表明在沒有光照時(shí)，此藥物也有作為化療藥物的功效，其作為抗腫瘤藥物已經(jīng)在皮膚癌、乳腺癌和肝癌上進(jìn)行臨床試驗(yàn)。在臨床試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，在部分黑色素瘤被注射藥物的情況下，未被注射藥物的黑色素瘤部位也表現(xiàn)出受抑制的現(xiàn)象，而且，血液中的T細(xì)胞水平上升。這種現(xiàn)象表明食用色素紅色105號鈉能激活免疫系統(tǒng)對癌細(xì)胞的免疫反應(yīng)。因此，食用色素紅色105號鈉作為抗腫瘤藥物有著廣闊的應(yīng)用前景。

有研究開發(fā)了一種基于聚谷氨酸與食用色素紅色105號鍵合物的抗腫瘤藥物，該抗腫瘤藥物的水溶性好，腫瘤靶向性好，血液循環(huán)時(shí)間長。該抗腫瘤藥物中，食用色素紅色105號的鍵合率(即m/(m+n)× 100％)為5～30％，若鍵合率小于5％或超過30％，該聚谷氨酸與四氯四 碘熒光素鍵合物均難以在水中自組裝成納米顆粒。通過對食用色素紅色105號鈉進(jìn)行改造，獲得食用色素紅色105號衍生物，并將該食用色素紅色105號衍生物鍵合到聚谷氨酸中，得到的抗腫瘤藥物 能在水溶液中自組裝成大小為100～200nm的納米顆粒，該納米顆粒具有穩(wěn)定性好、生物相容性好、體內(nèi)時(shí)間循環(huán)長、光照下對腫瘤細(xì)胞毒性明顯增強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；制備方法步驟簡單，操作方便。

制備 ^[3]

Ⅰ標(biāo)記用食用色素紅色105號鈉鹽的合成制備中采用四氯苯酐與間苯二酚縮合后再進(jìn)行碘取代的方法。四氯苯酐是用苯酐與氯氣在發(fā)煙硫酸介質(zhì)中用碘作催化劑合成。四氯苯酐與間苯二酚在縮合劑氯化鋅存在下進(jìn)行縮合生成四氯熒光素。四氯熒光素再在醋酸介質(zhì)中與過量的碘起取代反應(yīng)，生成食用色素紅色105號，經(jīng) 純除去無機(jī)雜質(zhì)，然后用氫氧化鈉中和，即生成食用色素紅色105號鈉鹽；再經(jīng)濃縮干 燥，即得到紫紅色粉末狀產(chǎn)品。

步驟1：四氯苯酐的合成

將鄰苯二甲酸酐 150g加到 l000 mL的 口燒瓶中，加入發(fā)煙硫酸 70ml，搖動(dòng)燒瓶，使鄰苯二甲酸酐溶解。再加入5g碘片，碘片溶解后將燒瓶放在電爐上，并在瓶口分別裝上回流冷凝管、溫度計(jì)及通過裝有濃硫酸洗氣瓶的氯導(dǎo)入管。裝好檢查完畢，將電爐打開緩緩升溫。隨著溫度的升高，瓶內(nèi)液體逐漸由藍(lán)綠色變?yōu)樽攸S色。當(dāng)瓶內(nèi)溫度升到 60 ℃ 時(shí)打開氯氣鋼瓶閥門，此時(shí)即開始反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，瓶內(nèi)液體逐漸變成橙紅色，最后變成酒紅色。反應(yīng)進(jìn)行到一定階段，瓶內(nèi)一并始現(xiàn)無色片狀結(jié)晶，且逸出的煙霧氣量逐漸減少，此時(shí)應(yīng)逐漸升高反應(yīng)溫度，直最后瓶內(nèi)溫度達(dá)到 180-200 ℃。當(dāng)溫度升到 180 ℃ 時(shí)結(jié)晶溶解，此后瓶內(nèi)逸出 的煙霧明顯減少，則停止加熱。全部反應(yīng)約需 70 h。將瓶內(nèi)產(chǎn)物傾入裝有 2 00m l 水的燒杯中，使結(jié)晶沉于杯底。傾出酸液，用蒸餾水反 洗滌結(jié)晶至洗滌水 pH為 6 ~ 7。過濾后將晶體在 1 05 ℃ 下烘干，得白色片狀四氯苯酐晶體2399g，收率為 82. 4 %。

步驟2：四氯熒光素的合成

四氯苯酐與間苯二酚縮合在瓷杯中將 85. 8g四氯苯酐與 66g間苯二酚合均勻，將瓷杯在油浴中加熱升溫到170 ℃ 左右，逐漸加入制備好的氯化鋅縮合劑，并在攪拌下繼續(xù)升溫。隨著氯化鋅的不斷加入和反應(yīng)溫度的提高，反應(yīng)物逐漸變粘稠，直到最后氯化鋅全加入溫度 達(dá) 25 0 ℃左右，停止加熱。冷卻后將固體從瓷杯內(nèi)撬出，置于燒杯中加入10 % 的氫氧化鈉 200m l，加熱，把固體浸溶散開。過濾，并用水洗滌沉淀 3 - 4 次。將洗液與濾液合并置于 1000 m l 燒杯中，在攪拌下加入濃鹽酸酸化，使 p H-1，則黃色的四氯熒光素從溶液 中沉淀出來，傾出清液，洗滌沉淀至洗液 p H 達(dá) 6 ~ 7。再經(jīng)過濾 ，將沉淀在 105 ℃ 下供干，得棕黃色的四氯熒光素 116g，收率為 82.3 %。

步驟3：四氯熒光素的碘代反應(yīng)

取四氯熒光素 1 0g，加入 20 % 的氫氧化鈉 20 m l，攪拌使其溶解。另取 250 g碘 片 在攪拌下溶于20 ml 0 % 的氫氧化鈉中，在攪拌下加入到四氯熒光素的溶液中。攪勻后于室 溫下用冰醋酸中和并調(diào) pH 至 5-6。反應(yīng)進(jìn)行 24 h后，向反應(yīng)物中滴加少量過氧化氫溶液，以使反應(yīng)中生成的碘化氫被氧化成碘，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)進(jìn)行達(dá) 70h 左右，取反應(yīng)液用紙層析法檢驗(yàn)取代反應(yīng)的度，用氨水和乙醇的混合液做展開劑。碘取代反應(yīng)已完成時(shí)再向反應(yīng)液中滴加濃鹽酸，使食用色素紅色105號生成沉淀。傾出清液并用水洗滌沉淀至 pH 為 6 -7、 然后過濾，將棕黑色的沉淀轉(zhuǎn)移到燒杯中，向其中滴加 10 % 的氫氧化鈉溶液，使沉淀溶解成為食用色素紅色105號鈉鹽。然后置于燒瓶中放在 60℃ 的水浴上抽真空進(jìn)行濃縮，成 為漿狀。真空干燥得到紫紅色粉末狀食用色素紅色105號鈉鹽產(chǎn)品 187g，收率79. 3 %。

主要參考資料

[1] CN201410668777.5 基于聚谷氨酸與食用色素紅色105號鍵合物的抗腫瘤藥物及其制備方法和應(yīng)用

[2] 食用色素紅色105號與聚谷氨酸鍵合物納米顆粒的制備及抗腫瘤研究

[3] 131Ⅰ標(biāo)記用食用色素紅色105號鈉鹽的合成