技术领域
本发明属于光功能物质制备领域，具体涉及一种邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁及其制备方法和应用。
背景技术
酞菁是一类重要的功能材料，在光动力治疗、染料、光记录介质、非线性光学材料、催化剂、光谱探针等多个领域有重要应用。在酞菁环上引入不同的取代基和中心离子，可得到结构特点不同的酞菁化合物，结构特点不同的酞菁化合物可能表现出不同性能。如何调控取代基和中心离子来获得目某一种功能或同时具体多种功能的酞菁化合物，是一项极具挑战性的任务，需要进行大量创造性的探索实验。
酞菁作为光敏剂在光动力治疗（Photodynamic Therapy）中的前景引人瞩目。所谓的光动力治疗（或称光动力疗法），实质上，是光敏剂（或称光敏药物）的光敏化反应在医学领域的应用。其作用过程是，先将光敏剂注入机体，过一段时间后（这段等待时间是让药物在靶体中相对富集），用特定波长的光照射靶体（对体腔内的目标可借助光纤等介入技术导入光源），富集在靶体中的光敏剂在光激发下，启发了一系列光物理光化学反应，产生活性氧，进而破坏靶体（例如癌细胞和癌组织）。光动力治疗的关键在于光敏剂，至今，获准在临床上正式使用的光敏剂主要为血卟啉衍生物。在美国、加拿大、德国、日本等国，使用的是Photofrin（美国FDA于1995年正式批准Photofrin用于临床治疗癌症），它是从母牛血液中提取的并进行化学改性的血卟啉低聚物的混合物。血卟啉衍生物显示了一定的疗效，但也暴露了严重缺点：最大吸收波长（380-420nm）不在对人体组织透过率较佳的红光区(650-800nm)，皮肤光毒性大，是混合物、组成不稳定等，因而临床应用受到限制，所以开发新一代光动力药物（光敏剂）是国际上的研究热点。
由于具有最大吸收波长位于易透过人体组织的红光区域、暗毒性低等特点，酞菁金属配合物作为新型光敏剂的应用受到高度重视。但是，目前所报道的具有生物活性的酞菁配合物仍存在不足之处，或缺乏两亲性，或稳定性差，或合成路线复杂，或生物选择性不佳等等，需要进一步改善。另一方面，由于光敏剂和光动力治疗潜在的巨大的经济社会价值、极大的应用范围以及治疗病灶的细化，制备出更多的具有比较优势的酞菁配合物作为候选药物是十分必要的。
另一方面，由于最大吸收和发射波长位于的红光区和近红外光区，且吸收和发射强度大，酞菁化合物作为光谱探针的应用也十分引入注明，但是目前的应用主要是针对生物分子和碱（土）金属离子，作为过渡金属离子的选择性光谱探针的酞菁化合物还未见报道，而且同时具有光动力抗癌活性和金属离子光谱探针功能的酞菁化合物也十分缺少。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁及其制备方法和应用。本发明提供的酞菁化合物是一种多功能分子，既可作为光敏药物，又可作为金属离子的光谱探针。 作为光敏药物具有光敏化能力高的特点；作为光谱探针，可对Fe3+和Cu2+离子进行选择性识别。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁，其结构如式（1）或式（2）所示：
，
式（1）
式（2）
式（1）或式（2）中，M代表金属离子，为Zn2+、Al3+、Ga3+或Fe2+。
酞菁，英文名称phthalocyanine，是四苯并四氮杂卟啉的简称。本发明提供的酞菁的邻近两个苯环通过三乙二醇桥连，形成独特的“slide-strapped”氮杂冠醚修饰的结构特点。式（1）所示的化合物具有二个“slide-strapped”氮杂冠醚，可视为非周边四取代酞菁化合物；式（2）所示的化合物具有一个“slide-strapped”氮杂冠醚，可视为非周边二取代酞菁化合物。
本发明中如式（1）所示的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁的制备方法包括以下步骤：
（1）制备结构如下式所示的双邻苯二腈：
，
以三乙二醇和3-硝基邻苯二腈为反应物，以二甲亚砜为溶剂，在碳酸钾存在和氮气保护下，室温~45℃下搅拌反应36~96小时，通过薄层色谱监控，当3-硝基邻苯二腈基本消耗完毕时终止反应，通过溶剂法和重结晶法纯化目标产物；反应中，三乙二醇和3-硝基邻苯二腈的投料摩尔比为1:1.8~2.2，溶剂用量为每mmol反应物3-硝基邻苯二腈需1~2ml，碳酸钾的用量为每mmol反应物3-硝基邻苯二腈需1.5~3mmol；
（2）以上述双邻苯二腈为原料，正戊醇、N，N－二甲基甲酰胺或二甲基乙醇胺为溶剂，加入锌、铝、镓或亚铁的氯化盐、硫酸盐或醋酸盐，以1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯为催化剂，130~150℃下搅拌反应4~24小时，通过薄层色谱监控反应终点，进而通过溶剂法或色谱法纯化目标产物；反应中，双邻苯二腈和金属盐的投料摩尔比为1:0.5~1.5；催化剂的用量为每mmol双邻苯二腈需0.4~0.8ml；溶剂的用量为每mmol双邻苯二腈需10~30ml。
本发明中如式（2）所示的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁的制备方法包括以下步骤：
（1）制备结构如下式所示的双邻苯二腈：
，
以三乙二醇和3-硝基邻苯二腈为反应物，以二甲亚砜为溶剂，在碳酸钾存在和氮气保护下，室温~45℃下搅拌反应36~96小时，通过薄层色谱监控，当3-硝基邻苯二腈基本消耗完毕时终止反应，通过溶剂法和重结晶法纯化目标产物；反应中，三乙二醇和3-硝基邻苯二腈的投料摩尔比为1:1.8~2.2，溶剂用量为每mmol反应物3-硝基邻苯二腈需1~2ml，碳酸钾的用量为每mmol反应物3-硝基邻苯二腈需1.5~3mmol；
（2）以邻苯二腈和上述双邻苯二腈为原料，正戊醇、N，N－二甲基甲酰胺或二甲基乙醇胺为溶剂，加入锌、铝、镓或亚铁的氯化盐、硫酸盐或醋酸盐，以1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯为催化剂，130~150℃下搅拌反应4~24小时，通过薄层色谱监控反应终点，进而通过溶剂法或色谱法纯化目标产物；反应中，双邻苯二腈、邻苯二腈和金属盐的投料摩尔比为1:2~5:1~5；催化剂的用量为每mmol双邻苯二腈需0.4~0.8ml；溶剂的用量为每mmol双邻苯二腈需10~30ml。
本发明提供的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁可用于制备光动力药物或光敏药剂。所述光敏药剂，或简称光敏剂，或称光敏药物制剂，又称为光动力药剂。所制备的光动力药物或光敏药剂可用于光动力治疗、光动力诊断或光动力消毒。所述的光动力治疗可以是恶性肿瘤的光动力治疗，或是良性肿瘤的光动力治疗，或是白血病的骨髓体外光动力净化治疗，或是非癌症疾病的光动力治疗。所述的非癌症疾病，可以是细菌感染，或是口腔疾病，或是黄斑变性眼病，或是动脉硬化，或是创伤感染，或是皮肤病，或是病毒感染。所述的光动力消毒可以是血液或血液衍生物的光动力灭菌净化，或是水的光动力灭菌消毒，或是医用或生活用器的光动力消毒。
利用本发明所述的酞菁化合物制备光敏药剂的方法是：用水，或水和其它物质的混和溶液，其中其它物质的质量分数不高于10％，作为溶剂，溶解本发明所述的酞菁化合物，配制成含一定浓度的光敏药剂，酞菁化合物的浓度不高于其饱和浓度；在制成的溶液中加入抗氧化剂、缓冲剂和等渗剂作为添加剂以保持光敏药剂的化学稳定性和生物相容性；所述的其它物质是蓖麻油聚氧乙烯35醚、二甲亚砜、乙醇、甘油、N，N－二甲基甲酰胺、聚乙二醇300－3000、环糊精、葡萄糖、吐温、聚乙二醇单硬脂酸酯中的一种或几种的混和物。
本发明提供的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁可作为Fe3+和Cu2+离子的光谱探针。
本发明的有益效果和突出优势在于：
（1）本发明提供的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁具有独特的结构特点：酞菁的邻近两个苯环通过三乙二醇桥连，形成“slide-strapped”氮杂冠醚修饰的结构特点。
（2）独特的slide-strapped”氮杂冠醚修饰结构特点赋予本发明提供的酞菁化合物多个功能：既可作为光敏药物，又可作为金属离子的光谱探针。
（3）相对于其他三乙二醇周环修饰的酞菁化合物，本发明提供的酞菁化合物结构明确，不存在异构体，且具有多功能。
（4）作为光敏药物，本发明提供的酞菁化合物具有以下优势：（a）光敏化能力高，单线态氧量子产率可高达0.74；（b）由于三乙二醇桥连修饰，使得酞菁显示了良好的两亲性，特别适合于作为光动力药物；（c）在水溶液中，最大吸收波长可到708nm，且摩尔吸收系数大（达105数量级），其光谱性质大大优于第一代光敏剂。相对于一般的酞菁化合物，最大吸收光谱也明显红移，这对光动力治疗是有利的，光谱红移可提高所用激发光对人体组织的透过率；（d）本发明所提供的酞菁化合物是在酞菁环的非周边位置，即所谓的a位上引入取代基。在a位引入亲水性基团，相比于在b位，能有效地阻止酞菁环在含水体系中聚集，从而大幅度地提高光动力活性。（e）本发明提供的酞菁化合物对人肝癌HepG2细胞具有高的光动力抑制活性，IC50值（杀死50％癌细胞所需的药物浓度）可低至80nM，明显高于其他类似的酞菁化合物。
（5）作为金属离子的光谱探针，可对Fe3+和Cu2+离子进行选择性识别，而不受Na+, K+, Ca2+, Pb2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+, Ni2+ 和 Zn2+等金属离子的干扰。
（6）本发明所提供的酞菁化合物的制备路线独特可行，合成原料易得，易产业化。本发明中合成路线和工艺的选择是经过大量创造性实验才获得的，通过其他低聚乙二醇桥连，不能有效地获得“slide-strapped”氮杂冠醚修饰的酞菁化合物。
附图说明
图1是加入不同金属离子对实施例1所述酞菁锌在DMF溶液中的吸收光谱的影响。
图2 是Fe3+含量对实施例1所述酞菁锌在699nm和756nm处吸收强度的影响，酞菁锌的浓度[Pc] = 0.08×10-6mol/L。
图3是加入不同金属离子对实施例2所述酞菁锌在DMF溶液中的吸收光谱的影响。
图4 是Fe3+含量对实施例2所述酞菁锌在699nm和756nm处吸收强度的影响，酞菁锌的浓度 [Pc] = 0.08×10-6mol/L。
具体实施方式
本发明如式（1）所示的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁的制备方法包括以下步骤：
（1）制备结构如下式所示的双邻苯二腈：
，
以三乙二醇和3-硝基邻苯二腈为反应物，以二甲亚砜为溶剂，在碳酸钾存在和氮气保护下，室温~45℃下搅拌反应36~96小时，通过薄层色谱监控，当3-硝基邻苯二腈基本消耗完毕时终止反应，通过溶剂法和重结晶法纯化目标产物；上述反应中，三乙二醇和3-硝基邻苯二腈的投料摩尔比为1:1.8~2.2，溶剂用量为每mmol反应物3-硝基邻苯二腈需1~2ml，碳酸钾的用量为每mmol反应物3-硝基邻苯二腈需1.5~3mmol；
（2）以上述双邻苯二腈为原料，正戊醇、N，N－二甲基甲酰胺或二甲基乙醇胺为溶剂，加入锌、铝、镓或亚铁的氯化盐、硫酸盐或醋酸盐，以1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯为催化剂，130~150℃下搅拌反应4~24小时，通过薄层色谱监控反应终点，进而通过溶剂法或色谱法纯化目标产物；
上述反应中，双邻苯二腈和金属盐的投料摩尔比为1:0.5~1.5；催化剂的用量为每mmol双邻苯二腈需0.4~0.8ml；溶剂的用量为每mmol双邻苯二腈需10~30ml。
本发明如式（2）所示的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁的制备方法包括以下步骤：
（1）制备结构如下式所示的双邻苯二腈：
，
以三乙二醇和3-硝基邻苯二腈为反应物，以二甲亚砜为溶剂，在碳酸钾存在和氮气保护下，室温~45℃下搅拌反应36~96小时，通过薄层色谱监控，当3-硝基邻苯二腈基本消耗完毕时终止反应，通过溶剂法和重结晶法纯化目标产物；
上述反应中，三乙二醇和3-硝基邻苯二腈的投料摩尔比为1:1.8~2.2，溶剂用量为每mmol反应物3-硝基邻苯二腈需1~2ml，碳酸钾的用量为每mmol反应物3-硝基邻苯二腈需1.5~3mmol；
（2）以邻苯二腈和上述双邻苯二腈为原料，正戊醇、N，N－二甲基甲酰胺或二甲基乙醇胺为溶剂，加入锌、铝、镓或亚铁的氯化盐、硫酸盐或醋酸盐，以1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯为催化剂，130~150℃下搅拌反应4~24小时，通过薄层色谱监控反应终点，进而通过溶剂法或色谱法纯化目标产物；
上述反应中，双邻苯二腈、邻苯二腈和金属盐的投料摩尔比为1:2~5:1~5；催化剂的用量为每mmol双邻苯二腈需0.4~0.8ml；溶剂的用量为每mmol双邻苯二腈需10~30ml。
本发明提供的酞菁化合物可用于制备光动力药物或光敏药剂，应用于光动力治疗或光动力诊断中，本发明所述的光动力治疗可以是恶性肿瘤的光动力治疗，或是良性肿瘤的光动力治疗，或是白血病的骨髓体外光动力净化治疗，或是非癌症疾病的光动力治疗。本发明所述的非癌症疾病，可以是细菌感染，或是口腔疾病，或是黄斑变性眼病，或是动脉硬化，或是创伤感染，或是皮肤病，或是病毒感染。
本发明提供的酞菁化合物可用于制备光敏药剂，用于光动力消毒，所述的光动力消毒可以是血液或血液衍生物的光动力灭菌净化，或是水的光动力灭菌消毒,或是医用或生活用器的光动力消毒。
本发明的酞菁化合物在光动力治疗、光动力诊断和光动力消毒中的应用，需配套适宜的光源，所述的适宜的光源可以由普通光源连接合适的滤光片来提供或由特定波长的激光来提供，光源的波长范围为686～708nm。
利用本发明所述的酞菁化合物制备光动力药物（即光敏药剂）的基本方法是：使用水，或水和其它物质的混和溶液（其它物质的含量不高于10％（wt%））作为溶剂，溶解本发明所述酞菁化合物，配制成含一定浓度的光敏药剂，酞菁化合物的浓度不高于其饱和浓度。所述的其它物质可以是以下一种或几种的混和：蓖麻油衍生物（Cremophor EL）、二甲亚砜、乙醇、甘油、N，N－二甲基甲酰胺、聚乙二醇300－3000，环糊精、葡萄糖、吐温、聚乙二醇单硬脂酸酯。在制成的溶液中可加入抗氧化剂、缓冲剂和等渗剂作为添加剂以保持光敏药剂的化学稳定性和生物相容性。
对于局部给药用的制剂，可以将本发明所述的酞菁化合物溶解在渗透性溶剂中，或将注入到软膏、洗液或凝胶中。所述渗透性溶剂优选5－35％（wt%）二甲亚砜的水溶液。
本发明所述的酞菁化合物可作为金属离子的光谱探针，对Fe3+和Cu2+离子进行选择性识别。当在溶液中存在Fe3+或Cu2+时，本发明所述的酞菁化合物的可见吸收光谱会发生明显变化（原Q带吸收下降，并在长波处出现新的吸收带），而其他金属离子如Na+, K+, Ca2+,Pb2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+, Ni2+ 和 Zn2+不会导致这种变化。
以下采用非限制性实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
结构如式（1）所示的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁锌的制备与理化性质：
式（1）
其中，M为Zn2+。
（1）制备结构如下式所示的双邻苯二腈：
以三乙二醇（30mmol）和3-硝基邻苯二腈（54~66mmol，优选60mmol）为反应物，以无水DMSO为溶剂（30~60ml，优选30ml），在碳酸钾(80~180mmol，优选100 mmol，分批加入)存在和氮气保护下，室温~45°C（优选室温）下搅拌反应48~96小时，通过薄层色谱监控反应终点。反应混合物用砂芯漏斗抽滤，收集滤液，将滤液加入到500ml冰水混合液中，搅拌，析出大量沉淀，静置，离心，水洗，收集固体，冷冻干燥，得白色固体，进一步利用DMF-水重结晶进行纯化得到白色目标产物，产率约为40％。
产物的表征数据如下：IR (KBr, cm-1): 3089.4 (Ar-H), 2226.4 (C≡N), 2924.9, 2879.2, 1350.5 (CH2), 1583.0, 1474.6, 1445.6 (Ar, C=C), 1128.2, 1064.6, 1004.7 (C-O-C), 1257.0 (C-O-C). MS (ESI): m/z 441.1 [M + K]+. 1H NMR (500 MHz, d6-DMSO): d = 7.81 (dd, J = 8.5, 7.5 Hz, 2H, Ar-H), 7.62 (t, J = 8.0 Hz, 4H, Ar-H), 4.32-4.34 (m, 4H, CH2), 3.80 (t, J = 1.5 Hz, 4H, CH2), 3.63 (s, 4H, CH2). 元素分析：计算值为C 65.66, H 4.51, N 13.92; 实测值为C 65.40, H 4.60, N 13.67.
（2）将1.0 mmol上述获得的双邻苯二腈加入到10~30ml（优选20ml）正戊醇（或N，N－二甲基甲酰胺或二甲基乙醇胺，优选正戊醇），通氮气，搅拌并升温到完全溶解，再加入0.5~1.5 mmol（优选0.9mmol）无水醋酸锌和0.4~0.8ml（优选0.6ml）DBU，搅拌回流反应（通过薄层色谱监控反应终点）。真空旋转蒸发去除溶剂后，用少量DMF溶解，加入到冰水中，过滤收集蓝绿色沉淀，5℃中静置，抽滤，水洗，冷冻干燥，得绿色粗产物。粗产物通过硅胶柱纯化，使用乙酸乙酯/DMF(体积比5：1)混合溶剂为洗脱剂，收集绿色洗脱组分，浓缩后以乙酸乙酯/DMF(体积比10：1)混合溶剂为洗脱剂进一步通过硅胶柱纯化，收集目标产物。浓缩、真空干燥后得到绿色产物，产率28%。
利用氯化锌、硫酸锌替代上述中醋酸锌也能获得目标产物。
产物在DMF 中的最大吸收峰位于 699 nm处，在1％蓖麻油衍生物（Cremophor EL，wt%）水溶液中的最大吸收波长位于708nm处。
产物的表征数据如下：IR (KBr, cm-1): 2926.2 (CH2), 1584.6, 1488.7, 1448.4 (Ar, C=C), 1336.1, 1268.8, 1233.1, 1120.6, 1068.9 (C-O-C, C-C), 977.8, 885.5, 745.6 (Ar-H). MS (ESI): m/z 869.4 [M + H]+. 1H NMR (500 MHz, d6-DMSO): d = 9.12 (d, J = 7.5 Hz, 4H, Pc-Hα), 8.18 (t, J = 7.5 Hz, 4H, Pc-Hβ), 7.80 (d, J = 8.0 Hz, 4H, Pc-Hβ), 5.03 (d, J = 4.5 Hz, 8H, CH2), 4.34 (br., 8H, CH2), 3.98 (s, 8H, CH2). HRMS (ESI): m/z 计算值为 C44H37N8O8 Zn [M + H]+ 869.2026; 实测值为869.2035.
实施例2
结构如式（2）所示的邻位桥连氮杂冠醚修饰酞菁锌的制备与性质：
式（2）
其中，M为Zn2+。
将1.0 mmol实施例1中获得的双邻苯二腈、2~5 mmol邻苯二腈（优选4mmol）加入到10~30ml （优选20ml）正戊醇（或N，N－二甲基甲酰胺或二甲基乙醇胺，优选正戊醇）， 通氮气，搅拌并升温到完全溶解，再加入1~5 mmol（优选4mmol）无水醋酸锌和0.4~0.8ml （优选0.6ml）DBU，130~150℃下搅拌反应4~24小时（通过薄层色谱监控反应终点）。真空旋转蒸发去除溶剂后，用少量DMF溶解反应产物，加入到冰水中，过滤收集蓝色沉淀，5℃中静置，抽滤，水洗，冷冻干燥，得蓝色粗产物。粗产物通过硅胶柱纯化，使用乙酸乙酯为洗脱剂，去除无取代酞菁锌等杂质带，进而使用乙酸乙酯/DMF(体积比10：1)混合溶剂为洗脱剂，收集目标洗脱组分。浓缩后通过凝胶色谱（Bio-Beads S－X3型）进一步纯化，真空干燥后得到蓝色产物，产率约为8%。
利用氯化锌、硫酸锌替代上述实验方案中的醋酸锌也能获得目标产物。
产物在DMF 中的最大吸收峰位于 685 nm处，在1％蓖麻油衍生物（Cremophor EL，wt%）水溶液中的最大吸收波长位于689nm处。
产物的表征数据如下：IR (KBr, cm-1): 2910.4 (CH2), 1583.5, 1486.4, 1447.6 (Ar, C=C), 1330.6, 1271.2, 1194.1, 1064.5, 1063.7 (C-O-C, C-C), 967.6, 885.1, 739.7 (Ar-H). MS (APCI): m/z 722.4 [M]-. 1H NMR (400 MHz, d6-DMSO): d = 9.37-9.40 (m, 4H, Pc-Hα), 9.11 (d, J = 7.2 Hz, 2H, Pc-Hα), 8.24-8.27 (m, 4H, Pc-Hβ), 8.17 (t, J = 7.2 Hz, 2H, Pc-Hβ), 7.80 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Pc-Hβ), 5.04 (t, J = 4.0 Hz, 4H, CH2), 4.34-4.35 (m, 4H, CH2), 3.98 (s, 4H, CH2). HRMS (ESI): m/z calcd for C38H27N8O4Zn [M + H]+ 723.1447; found: 723.1445.
实施例3
用等摩尔的氯化铝、氯化镓和氯化亚铁替代实施例1中的醋酸锌，可以获得实施例1所对应的酞菁铝、酞菁镓和酞菁亚铁。
实施例4
用等摩尔的氯化铝、氯化镓和氯化亚铁替代实施例2中的醋酸锌，可以获得实施例2所对应的酞菁铝、酞菁镓和酞菁亚铁。
实施例5
利用本发明所述的酞菁化合物制备光动力药物（即光敏药剂）的方法是：使用水，或水和其它物质的混和溶液（其它物质的含量不高于10％（wt%））作为溶剂，溶解本发明所述酞菁化合物，配制成蓝色均匀的溶液（即光敏药剂），光敏药剂中酞菁化合物的浓度为0.08mM。所述的其它物质可以是以下一种或几种的混和：蓖麻油衍生物（Cremophor EL）、二甲亚砜、乙醇、甘油、N，N－二甲基甲酰胺、聚乙二醇300－3000，环糊精、葡萄糖、吐温、聚乙二醇单硬脂酸酯。在制成的溶液中可加入抗氧化剂、缓冲剂和等渗剂作为添加剂以保持光敏药剂的化学稳定性和生物相容性。
将本发明所述的酞菁化合物溶解在5－35％（wt%）二甲亚砜的水溶液，可作为局部给药用的制剂。
实施例6
本发明所制备的光动力药物、光敏药剂或光敏剂，在光动力治疗，或光动力诊断，或光动力消毒中的使用方法与已有技术中运用非本发明所述的酞菁或卟啉化合物制备的光敏药剂或光敏剂的使用方法相同，但需配套适宜的光源，所述的适宜的光源可以由普通光源连接合适的滤光片来提供或由特定波长的激光来提供，光源的波长范围为300－800nm，优选686～708nm。
实施例7
将本发明权利要求1-2所述的酞菁化合物溶于1％蓖麻油衍生物（Cremophor EL，wt%）水溶液中，制成0.08mM的光敏药剂，测试它们对人肝癌细胞HepG2的暗毒性和光动力活性。
将0.08mM的光敏药剂稀释到细胞培养液中，制成不同浓度的含酞菁化合物的细胞培养液。将癌细胞分别在含有不同浓度的酞菁化合物的培养液中培养2小时，尔后弃培养液，用PBS清洗细胞后，加入新的培养液（不含酞菁化合物）。光照实验组，对细胞进行红光照射（所用激发光光源为波长大于610nm的红光，照射30分钟，照射光的功率为15mw×cm-2）；不照光组，将细胞置于暗处20分钟。光照或不光照后，细胞的存活率采用MTT法考察。具体实验步骤参见《Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters》, 2006, 16，2450－2453。
上述波长大于610nm的红光是通过500W的卤素灯连接隔热水槽加大于610nm的滤光片来提供的。
结果表明，若不进行光照，实施例1-2所述的酞菁化合物则对人肝癌细胞HepG2没有杀伤和生长抑制作用，表明它们没有暗毒性；但如果进行红光照射，实施例1-2所述的酞菁化合物显示了显著高的光动力活性，其中，实施例1所述酞菁锌的半致死浓度（IC50，即杀死50％癌细胞所需的药物浓度）为3.31×10-6mol/L，实施例2所述酞菁锌的IC50值为0.08×10-6mol/L。
实施3所述酞菁铝和酞菁镓也显示了与实施1所述酞菁锌类似的光动力抗癌活性。
实施4所述酞菁铝和酞菁镓也显示了与实施2所述酞菁锌类似的光动力抗癌活性。
实施例8
本发明所述的酞菁化合物可作为金属离子的光谱探针，对Fe3+和Cu2+离子进行选择性识别。当在溶液中存在Fe3+或Cu2+时，本发明所述的酞菁化合物的可见吸收光谱会发生明显变化（原Q带吸收下降，并在长波处出现新的吸收带），且吸收强度下降，而其他金属离子如Na+, K+, Ca2+,Pb2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+, Ni2+ 和 Zn2+不会导致这种变化。
如图1所示，在含有Na+、K+、Ca2+、Pb2+、 Fe2+、 Mg2+、 Mn2+、 Ni2+ 或Zn2+（8×10-4mol/L）溶液中，加入实施例1所述酞菁锌（8×10-6mol/L）时，酞菁锌的吸收光谱没有发生明显变化，但是当存在离子为Fe3+或Cu2+时，实施例1所述酞菁锌的光谱发生明显变化：699nm处的吸收强度明显下降，而在756nm处出现了一个新的吸收峰。这说明实施例1所述酞菁锌可以对Fe3+和Cu2+离子进行选择性识别，特别值得一提的是，实施例1所述酞菁锌可选择性地区别Fe2+与Fe3+。
图2给出了体系中Fe3+的浓度与实施例1所述酞菁锌在699nm和756nm吸收强度变化的关系图，可见，可以通过在699nm或756nm吸收强度变化对体系中的Fe3+进行定量检测。
实施例3所述酞菁也显示了与实施1所述酞菁锌类似的对金属离子的响应特性。
实施例9
实施例2所述酞菁锌也具有对Fe3+和Cu2+离子进行选择性识别特性。
如图3所示，在含有Na+、K+、Ca2+、Pb2+、 Fe2+、 Mg2+、 Mn2+、 Ni2+ 或Zn2+（8×10-4mol/L）溶液中，加入实施例2所述酞菁锌（8×10-6mol/L）时，酞菁锌的吸收光谱没有发生明显变化，但是当存在离子为Fe3+或Cu2+时，实施例2所述酞菁锌的光谱发生明显变化：685nm处的吸收强度明显下降，而在732nm处出现了一个新的吸收峰。这说明实施例2所述酞菁锌可以对Fe3+和Cu2+离子进行选择性识别，特别值得一提的是，实施例2所述酞菁锌可选择性地区别Fe2+与Fe3+。
图4给出了体系中Fe3+的浓度与实施例2所述酞菁锌在685nm和732nm吸收强度变化的关系图，可见，可以通过在685nm或732nm吸收强度变化对体系中的Fe3+进行定量检测。
实施例4所述酞菁也显示了与实施2所述酞菁锌类似的对金属离子的响应特性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。