一磺基酞菁锌的合成和分离及对HL60细胞光敏杀伤的研究*
作者：黄丽英 陈耐生 刘尔生 刘庭波
单位：黄丽英 (福建医科大学化学教研室 福州 350004)；陈耐生 刘尔生 (福州大学化学系 福州 350002)；刘庭波 (福建医科大学附属协和医院血液病研究所 福州 350004)
关键词：
福建医科大学学报990208
目的 合成和分离一磺基酞菁锌(ZnPcS)，并研究其对体外培养人急性白血病细胞(HL60细胞株)的光敏杀伤效应。方法 采用高效液相色谱法分离纯化ZnPcS，以HL60细胞经药物作用48h红光照射5min后测定ZnPcS对HL60细胞的杀伤作用。结果 ZnPcS浓度<20μg/ml对HL60细胞没有明显暗毒性，在红光照射下，10～20μg/mlZnPcS在体外能显著杀伤HL60细胞，并呈剂量的依赖性。结论 ZnPcS对HL60细胞表现出很强的光敏杀伤作用，其作用机理可能是ZnPcS与细胞原生质膜相互作用产生高浓度单线态氧(1O2)，引起细胞生物分子产生过氧化反应。
, 百拇医药
Synthesis, Seperation of Monosulfonated Zinc Phthalocyanine and its Photokilling Effect on HL60 Cells
Huang Liying
(Department of Chemistry,Fujian Medical University,Fuzhou,350004)Chen Naisheng Liu Ersheng
(Department of Chemistry,Fuzhou University,Fuzhou,350002)
Objective To synthesize and separate monosulfonated zinc phthalocyanine(ZnPcS),and study its photokilling effect on HL60 cells in vitro.Methods Purification of the ZnPcS was performed by high performance preparative liquid chromatography.After 48h drug treatment HL60 cells were irradiated for 5min by red light,photokilling effect of ZnPcS on HL60 was determined.Results ZnPcS was not cytotoxic at concentration of 20μg/ml.In vitro,HL60 cells were markedly killed by 10～20μg/ml ZnPcS plus red light irradiation,with dose dependence.Conclusion ZnPcS showed photokilling activity on HL60 cells.The mechanism may be that ZnPcS interacts with plasma membrane producing 1O2,subsequently damage to the tumor cell.
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Key words monosulfonated zinc;synthesis;separation;HL60 cells;photodynamic therapy
近年来，随着光动力治疗(PDT)研究的深入，国外已展开对新光敏剂的探讨[1]。在PDT疗法中，与目前临床上使用的血卟啉衍生物(HPD)有着相同骨架结构的酞菁类配合物已引起人们广泛重视[2,3]。酞菁化合物结构类似卟啉，化学性质稳定，最大吸收波长又位于近红光区，在一些动物肿瘤组织中有选择性潴留，对癌细胞有明显的光敏杀伤效力，而其对皮肤的光毒性远小于血卟啉。因其优点独特，可望成为第二代光敏剂[4]。酞菁化合物作为PDT疗法的光敏剂，其药效作用的特异性取决于它的化学结构，即分子基本骨架、中心离子、周环取代基[5]等。国内外研究较多和光敏效力较强的是铝酞菁和锌酞菁[6]，而水溶性磺化锌(或铝)酞菁(ZnPcSx：Pc代表酞菁，S代表磺酸基，X含磺酸基的数目，其值是1,2,3,4)倍受研究者的关注，如有报道6种不同磺化度金属酞菁体内的光动力治疗作用[7]、磺化锌酞菁(ZnPcS2.2)光动力治疗作用的研究[8]、磺化铝酞菁对小鼠肿瘤和细胞膜的光动力治疗作用[6]等。但是国内报道文章皆是含取代基-SO3-数目不同磺化金属酞菁混合物的光动力治疗能力[6,8,10]。为了探讨单一磺化度锌酞菁光动力杀伤肿瘤细胞的效力，本文参考文献[9]合成了磺化酞菁锌，经过高效液相制备色谱法分离得到一磺基酞菁锌配合物(其结构如图1)，研究其对细胞暗毒性，在体外培养观察ZnPcS对HL60细胞光敏杀伤作用。
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图1 一磺基酞菁锌的结构图
1 材料和方法
1.1 仪器与试剂
YZS-3型液相制备色谱仪(天津市科器高新技术开发公司),附UV-254紫外检测器；FI-IR2000型红外光谱仪(美国Perkin Elmer公司)；UV-7530型分光光度计(上海分析仪器厂)；旋转蒸发器RE-52(上海亚荣生化仪器厂)；PHS-10A型数字酸度计(萧山科学仪器厂)。细胞辐射光源：由400W卤钨灯、隔热玻璃和红光滤光片组成[10],滤光片波长范围为600～700nm,辐射功率采用LP-3型功率计测定(中国科学院物理研究所),并都选定为70mW/cm2。
锌酞菁由陈耐生教授等研制和提供，经磺化后为水溶性蓝色粉状晶体一磺基酞菁锌。HL60细胞株(福建医科大学生物化学教研室提供)；小牛血清(杭州四季春生物工程研究所)；RPMI-1640培养基干粉(J.R.Scientific产品)，0.9%生理盐水(江苏天睛制药总厂)。其他试剂均为上海试剂一厂分析纯产品。水为二次蒸馏水。
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1.2 一磺基酞菁锌的合成
酞菁锌(ZnPc)5.2g加至250ml三颈瓶中，加入发烟硫酸162ml(30%SO3)
，使其溶解，搅拌下加热至80℃，并在75～80℃范围内反应6h，冷却后把反应物倒进碎冰400g中，离心分离得到蓝色沉淀，合成出一至四磺基酞菁锌。沉淀用1mol/L H2SO490ml洗涤3次，尔后溶解在1mol/L KOH溶液360ml中，过滤除去未反应的ZnPc沉淀。滤液用1mol/L H2SO4中和至中性。
1.3 产物纯化
合成产物采用高效液相制备色谱来纯化，其分离的条件：色谱柱22mm×44mm不锈钢顶装柱，装填YWG C1820μm粒度的填料为固定相；流动相为乙醇/水，采用梯度洗脱，其配比与进样时间关系见表1，流速8.6ml/min，进样量5ml，多次进样收集分离后的组分，分离谱图见图2。59.5min峰为一磺基酞菁锌，阴影部分为收集的馏分，经减压旋转蒸发，得到蓝色粉状固体。提纯物的鉴别用FT-IR和热失重分析。
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表1 乙醇/水配比与进样时间关系 进样时间(min)
乙醇/水(%，g/g)
0～15
0
15～30
10
30～45
20
45～60
30
60～75
40
, 百拇医药 75～90
80
图2 制备色谱分离图
1.4 ZnPcS的体外抗癌活性的测定
细胞培养与传代按常规方法进行。把HL60细胞置于37℃密闭培养瓶中培养，培养液为10%灭活小牛血清的RPMI-1640，以0.25%胰酶消化传代一次，实验选用传代处于对数生长期的细胞。把HL60制成2×105/ml的单细胞悬液，接种于塑料培养板，每组3孔，每孔1ml。ZnPcS光敏剂事先溶于生理盐水中，各实验组中加入不同浓度ZnPcS，37℃5%CO2培养48h后，弃含光敏剂的培养剂，冲洗、更换新鲜的培养液。此时细胞已吸收光敏剂,然后用红光照射5min(毒性实验组加入光敏剂后不照光)，用4%的锥虫蓝染色法计算每组活细胞数。
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2 结 果
2.1 反应时间对酞菁锌磺化程度影响
按上述合成法，得到是一磺基至四磺基酞菁锌混和产物。本研究合成两次，反应时间分别是6h和10h，使用发烟硫酸SO3含量分别是30%和50%，产物进行色谱分离，色谱图和出峰时间相似，仅是峰高不同，发烟硫酸SO3含量高和延长磺化时间，得到高磺化度酞菁锌量较多，即此合成方法不可能得到单一的磺化产物。
2.2 流动相及配比对分离的影响
文献[9]是以甲醇水溶液为流动相，本文对此进行改进。以乙醇水溶液为流动相，从图2可看出分离效果良好，峰形对称且峰窄，得到纯的一磺基酞菁锌。乙醇替代甲醇，对分离度无影响，但乙醇含量增大时，分离度R值减小，分离效果差。因其含量增大，流动相极性减小，洗脱加快，拆分效果明显下降，分离效果差(表2)。
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表2 乙醇含量对分离的影响 进样时间(min)
乙醇/水(%，g/g)
0～15
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10
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60
60～75
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80
75～90
80
95
R
1.62
0.92
2.3 ZnPcS结构表征
ZnPcS配合物经红外光谱和热失重分析证实其组成和结构。IR(KBr，cm-1)：618(s)，712(m)，743(m)，805(m)，1112(s)，1322(w)，1360(w)，1384(m)，1541(m)，1559(m)，1654(m)，2848(w)，2922(w)。其中712, 743, 805 cm-1是酞菁锌(Ⅱ)环上氢的变形振动吸收值，非常强的618cm-1是取代基C-S键特征吸收；1112cm-1是S=O伸缩振动，1654cm-1是C=C伸缩振动。
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2.4 ZnPcS对HL60细胞光敏杀伤效应
将不同浓度的ZnPcS加到HL60细胞的培养液中，48h后测定细胞存活率。对照组单加ZnPcS无照光,ZnPcS浓度(μg/ml)为0.0,1.0,5.0,10.0,15.0,20.0时，细胞存活率(%)分别为99,97,96,95,88,86。室内光照条件下，当其浓度<20μg/ml时，ZnPcS对细胞暗毒性小，细胞存活正常，符合作为PDT疗法的光敏剂必须满足的首要条件。而实验组(同样加系列浓度ZnPcS)配以红光照射5min，发现ZnPcS对HL60细胞有明显杀伤作用且随着药物浓度递增，杀伤细胞能力增强,敏感浓度为5～20μg/ml(图3)。ZnPcS浓度为20μg/ml时，细胞死亡率达到85%以上，说明ZnPcS在体外对HL60细胞表现出较强光敏杀伤作用。
图3 ZnPcS对HL60细胞光敏杀伤作用的量效关系
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3 讨 论
对肿瘤具有生物活性的磺化酞菁锌(或铝)，合成方法国内外一般按文献[9]，先制得金属酞菁，再用发烟硫酸磺化，获得水溶性磺化酞菁锌(ZnPcSx)，产物是组成复杂含有取代基-SO-3数目不等的各种磺化酞菁(ZnPcS……ZnPcS4)。而磺化程度不一样的酞菁锌显示光敏效力不同，其中以ZnPcS光动力治疗效果最佳[7]，ZnPcS4对肿瘤无光生物活性，说明光敏剂药物的疏水性与光敏作用有密切关系。为了使酞菁能够注射应用而又不丧失光敏效力，可以通过控制较低磺化时间和加入较低浓度发烟硫酸来获取含较多量低磺化度ZnPcS，但不可能得到单一磺化酞菁锌，实验结果和文献[9]报道一致。有报道[11]按此合成方法仅所用磺化发烟硫酸浓度进行改变以及控制磺化时间长短，可以得到单一磺化产物，笔者认为有所不妥。
本实验结果表明，ZnPcS光敏作用较强。当ZnPcS浓度达到20μg/ml,辐射红光剂量70mW/cm2，可杀伤85%以上HL60细胞，其机制可能是由于ZnPcS与细胞的原生质膜相互作用，光照下产生高浓度单线态氧(1O\2)，由此引起细胞生物分子产生过氧化反应杀伤肿瘤细胞。另外从ZnPcS吸收光谱(图4)可见，波长在400～600nm范围其吸光值小，即ZnPcS对自然光的吸收非常弱，因此由自然光引起的光敏化反应比HPD弱得多，故有可能克服临床应用HPD等所引起的皮肤光毒反应,这从细胞毒性实验也得以证实。当ZnPcS浓度
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<20μg/ml无光照时，细胞存活正常，且形态上无明显变化，而其最大吸收波长又位于近红外光区(λmax=660nm)，此波长正好与人体组织透射的最佳波段即被称为“治疗窗”[12]波段相一致。光动力效应强有利于临床对肿瘤的光化疗。
图4 ZnPcS水溶液吸收光谱(ZnPcS:1.0×10-5mol/L)
ZnPcS配合物作为抗癌光敏剂具有潜在优势，正在进一步对磺化酞菁锌结构进行修饰，合成一些具有两亲性的酞菁锌的衍生物，可选择性增加其在肿瘤组织中的潴留，提高产生活性氧的能力，增强光敏剂抗癌活性。进行酞菁锌及衍生物的合成及作用机理研究，将有助于充分发掘光动力疗法的潜力。
(本研究得到福州大学化学系黄金陵、黄剑东、黄福新、刘文慧等老师的大力支持和帮助，谨此致谢!)
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*:福建省科委科技项目(94-Z-162)
参考文献
1 Ben Hur E,Rosenthal I.The phthalocyanines:a new class of mammalian cells photosensitizers with a potential for cancer phototherapy.Int J Radiat Biol,1985;47:145
2 Spiker JD.Phthalocyanines as photosensitizer in biological systems and for the photodyanamic therapy of tumors.Photochem Photobiol,1986;43:691
3 Dougherty TJ.Photosensitizers:as therapy and detection of malignant tumors.Photochem Photobiol,1987;45:879
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4 吕发度,詹溶洲,闵红波，等.新光敏剂铝酞菁对人癌细胞系的光敏杀伤实验研究. 中华肿瘤杂志，1991;13:20
5 吴谊群.用于肿瘤光动力治疗的光敏剂构效分析.中国药物化学杂志,1997;7:229
6 傅乃武，全兰萍，燕利学，等.磺化铝酞菁对小鼠肿瘤和细胞膜的光动力作用.Chin J Pharmacol Toxicol,1993;7(3):180
7 Van Leengoed HL,Van der Veen N,Versteeg AA,et al.In vivo photodynamic effects of phthalocyanines in a skin-fold observation chamber model:role of central metal ion and degree of sulfonation.Photochem Photobiol,1993;58:575
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8 傅乃武,郭 蓉,燕利学，等.磺化锌酞菁对小鼠移植肿瘤的光动力治疗/组织分布和对癌细胞DNA的损伤.中国药理学报，1991;12:457
9 Ali H,Langlois R,Wagner JR,et al.Biological activities of phthalocyanines X，syntheses and analyses of sulfonated phthalocyanines.Photochem Photobiol,1988;47:713
10 黄俭东,刘尔生,杨素苓，等.不同激发波长下ZnPcSP的光敏化能力和抗癌活性.物理化学学报,1997;13:247
11 解 澈.氯化4.4'4"4"'-四磺基酞菁镓的合成及它的生物活性.化学世界,1993;I:17
12 陈文晖,余建鑫.第二代肿瘤光动力治疗药物研究进展.国外医学-合成药生化药制剂分册,1996;17:81
(收稿:1998-07-21 修回:1999-04-16), http://www.100md.com
单位：黄丽英 (福建医科大学化学教研室 福州 350004)；陈耐生 刘尔生 (福州大学化学系 福州 350002)；刘庭波 (福建医科大学附属协和医院血液病研究所 福州 350004)
关键词：
福建医科大学学报990208
目的 合成和分离一磺基酞菁锌(ZnPcS)，并研究其对体外培养人急性白血病细胞(HL60细胞株)的光敏杀伤效应。方法 采用高效液相色谱法分离纯化ZnPcS，以HL60细胞经药物作用48h红光照射5min后测定ZnPcS对HL60细胞的杀伤作用。结果 ZnPcS浓度<20μg/ml对HL60细胞没有明显暗毒性，在红光照射下，10～20μg/mlZnPcS在体外能显著杀伤HL60细胞，并呈剂量的依赖性。结论 ZnPcS对HL60细胞表现出很强的光敏杀伤作用，其作用机理可能是ZnPcS与细胞原生质膜相互作用产生高浓度单线态氧(1O2)，引起细胞生物分子产生过氧化反应。
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Synthesis, Seperation of Monosulfonated Zinc Phthalocyanine and its Photokilling Effect on HL60 Cells
Huang Liying
(Department of Chemistry,Fujian Medical University,Fuzhou,350004)Chen Naisheng Liu Ersheng
(Department of Chemistry,Fuzhou University,Fuzhou,350002)
Objective To synthesize and separate monosulfonated zinc phthalocyanine(ZnPcS),and study its photokilling effect on HL60 cells in vitro.Methods Purification of the ZnPcS was performed by high performance preparative liquid chromatography.After 48h drug treatment HL60 cells were irradiated for 5min by red light,photokilling effect of ZnPcS on HL60 was determined.Results ZnPcS was not cytotoxic at concentration of 20μg/ml.In vitro,HL60 cells were markedly killed by 10～20μg/ml ZnPcS plus red light irradiation,with dose dependence.Conclusion ZnPcS showed photokilling activity on HL60 cells.The mechanism may be that ZnPcS interacts with plasma membrane producing 1O2,subsequently damage to the tumor cell.
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Key words monosulfonated zinc;synthesis;separation;HL60 cells;photodynamic therapy
近年来，随着光动力治疗(PDT)研究的深入，国外已展开对新光敏剂的探讨[1]。在PDT疗法中，与目前临床上使用的血卟啉衍生物(HPD)有着相同骨架结构的酞菁类配合物已引起人们广泛重视[2,3]。酞菁化合物结构类似卟啉，化学性质稳定，最大吸收波长又位于近红光区，在一些动物肿瘤组织中有选择性潴留，对癌细胞有明显的光敏杀伤效力，而其对皮肤的光毒性远小于血卟啉。因其优点独特，可望成为第二代光敏剂[4]。酞菁化合物作为PDT疗法的光敏剂，其药效作用的特异性取决于它的化学结构，即分子基本骨架、中心离子、周环取代基[5]等。国内外研究较多和光敏效力较强的是铝酞菁和锌酞菁[6]，而水溶性磺化锌(或铝)酞菁(ZnPcSx：Pc代表酞菁，S代表磺酸基，X含磺酸基的数目，其值是1,2,3,4)倍受研究者的关注，如有报道6种不同磺化度金属酞菁体内的光动力治疗作用[7]、磺化锌酞菁(ZnPcS2.2)光动力治疗作用的研究[8]、磺化铝酞菁对小鼠肿瘤和细胞膜的光动力治疗作用[6]等。但是国内报道文章皆是含取代基-SO3-数目不同磺化金属酞菁混合物的光动力治疗能力[6,8,10]。为了探讨单一磺化度锌酞菁光动力杀伤肿瘤细胞的效力，本文参考文献[9]合成了磺化酞菁锌，经过高效液相制备色谱法分离得到一磺基酞菁锌配合物(其结构如图1)，研究其对细胞暗毒性，在体外培养观察ZnPcS对HL60细胞光敏杀伤作用。
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图1 一磺基酞菁锌的结构图
1 材料和方法
1.1 仪器与试剂
YZS-3型液相制备色谱仪(天津市科器高新技术开发公司),附UV-254紫外检测器；FI-IR2000型红外光谱仪(美国Perkin Elmer公司)；UV-7530型分光光度计(上海分析仪器厂)；旋转蒸发器RE-52(上海亚荣生化仪器厂)；PHS-10A型数字酸度计(萧山科学仪器厂)。细胞辐射光源：由400W卤钨灯、隔热玻璃和红光滤光片组成[10],滤光片波长范围为600～700nm,辐射功率采用LP-3型功率计测定(中国科学院物理研究所),并都选定为70mW/cm2。
锌酞菁由陈耐生教授等研制和提供，经磺化后为水溶性蓝色粉状晶体一磺基酞菁锌。HL60细胞株(福建医科大学生物化学教研室提供)；小牛血清(杭州四季春生物工程研究所)；RPMI-1640培养基干粉(J.R.Scientific产品)，0.9%生理盐水(江苏天睛制药总厂)。其他试剂均为上海试剂一厂分析纯产品。水为二次蒸馏水。
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1.2 一磺基酞菁锌的合成
酞菁锌(ZnPc)5.2g加至250ml三颈瓶中，加入发烟硫酸162ml(30%SO3)
，使其溶解，搅拌下加热至80℃，并在75～80℃范围内反应6h，冷却后把反应物倒进碎冰400g中，离心分离得到蓝色沉淀，合成出一至四磺基酞菁锌。沉淀用1mol/L H2SO490ml洗涤3次，尔后溶解在1mol/L KOH溶液360ml中，过滤除去未反应的ZnPc沉淀。滤液用1mol/L H2SO4中和至中性。
1.3 产物纯化
合成产物采用高效液相制备色谱来纯化，其分离的条件：色谱柱22mm×44mm不锈钢顶装柱，装填YWG C1820μm粒度的填料为固定相；流动相为乙醇/水，采用梯度洗脱，其配比与进样时间关系见表1，流速8.6ml/min，进样量5ml，多次进样收集分离后的组分，分离谱图见图2。59.5min峰为一磺基酞菁锌，阴影部分为收集的馏分，经减压旋转蒸发，得到蓝色粉状固体。提纯物的鉴别用FT-IR和热失重分析。
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表1 乙醇/水配比与进样时间关系 进样时间(min)
乙醇/水(%，g/g)
0～15
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15～30
10
30～45
20
45～60
30
60～75
40
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80
图2 制备色谱分离图
1.4 ZnPcS的体外抗癌活性的测定
细胞培养与传代按常规方法进行。把HL60细胞置于37℃密闭培养瓶中培养，培养液为10%灭活小牛血清的RPMI-1640，以0.25%胰酶消化传代一次，实验选用传代处于对数生长期的细胞。把HL60制成2×105/ml的单细胞悬液，接种于塑料培养板，每组3孔，每孔1ml。ZnPcS光敏剂事先溶于生理盐水中，各实验组中加入不同浓度ZnPcS，37℃5%CO2培养48h后，弃含光敏剂的培养剂，冲洗、更换新鲜的培养液。此时细胞已吸收光敏剂,然后用红光照射5min(毒性实验组加入光敏剂后不照光)，用4%的锥虫蓝染色法计算每组活细胞数。
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2 结 果
2.1 反应时间对酞菁锌磺化程度影响
按上述合成法，得到是一磺基至四磺基酞菁锌混和产物。本研究合成两次，反应时间分别是6h和10h，使用发烟硫酸SO3含量分别是30%和50%，产物进行色谱分离，色谱图和出峰时间相似，仅是峰高不同，发烟硫酸SO3含量高和延长磺化时间，得到高磺化度酞菁锌量较多，即此合成方法不可能得到单一的磺化产物。
2.2 流动相及配比对分离的影响
文献[9]是以甲醇水溶液为流动相，本文对此进行改进。以乙醇水溶液为流动相，从图2可看出分离效果良好，峰形对称且峰窄，得到纯的一磺基酞菁锌。乙醇替代甲醇，对分离度无影响，但乙醇含量增大时，分离度R值减小，分离效果差。因其含量增大，流动相极性减小，洗脱加快，拆分效果明显下降，分离效果差(表2)。
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表2 乙醇含量对分离的影响 进样时间(min)
乙醇/水(%，g/g)
0～15
0
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15～30
10
30
30～45
20
45
45～60
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60～75
40
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75～90
80
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1.62
0.92
2.3 ZnPcS结构表征
ZnPcS配合物经红外光谱和热失重分析证实其组成和结构。IR(KBr，cm-1)：618(s)，712(m)，743(m)，805(m)，1112(s)，1322(w)，1360(w)，1384(m)，1541(m)，1559(m)，1654(m)，2848(w)，2922(w)。其中712, 743, 805 cm-1是酞菁锌(Ⅱ)环上氢的变形振动吸收值，非常强的618cm-1是取代基C-S键特征吸收；1112cm-1是S=O伸缩振动，1654cm-1是C=C伸缩振动。
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2.4 ZnPcS对HL60细胞光敏杀伤效应
将不同浓度的ZnPcS加到HL60细胞的培养液中，48h后测定细胞存活率。对照组单加ZnPcS无照光,ZnPcS浓度(μg/ml)为0.0,1.0,5.0,10.0,15.0,20.0时，细胞存活率(%)分别为99,97,96,95,88,86。室内光照条件下，当其浓度<20μg/ml时，ZnPcS对细胞暗毒性小，细胞存活正常，符合作为PDT疗法的光敏剂必须满足的首要条件。而实验组(同样加系列浓度ZnPcS)配以红光照射5min，发现ZnPcS对HL60细胞有明显杀伤作用且随着药物浓度递增，杀伤细胞能力增强,敏感浓度为5～20μg/ml(图3)。ZnPcS浓度为20μg/ml时，细胞死亡率达到85%以上，说明ZnPcS在体外对HL60细胞表现出较强光敏杀伤作用。
图3 ZnPcS对HL60细胞光敏杀伤作用的量效关系
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3 讨 论
对肿瘤具有生物活性的磺化酞菁锌(或铝)，合成方法国内外一般按文献[9]，先制得金属酞菁，再用发烟硫酸磺化，获得水溶性磺化酞菁锌(ZnPcSx)，产物是组成复杂含有取代基-SO-3数目不等的各种磺化酞菁(ZnPcS……ZnPcS4)。而磺化程度不一样的酞菁锌显示光敏效力不同，其中以ZnPcS光动力治疗效果最佳[7]，ZnPcS4对肿瘤无光生物活性，说明光敏剂药物的疏水性与光敏作用有密切关系。为了使酞菁能够注射应用而又不丧失光敏效力，可以通过控制较低磺化时间和加入较低浓度发烟硫酸来获取含较多量低磺化度ZnPcS，但不可能得到单一磺化酞菁锌，实验结果和文献[9]报道一致。有报道[11]按此合成方法仅所用磺化发烟硫酸浓度进行改变以及控制磺化时间长短，可以得到单一磺化产物，笔者认为有所不妥。
本实验结果表明，ZnPcS光敏作用较强。当ZnPcS浓度达到20μg/ml,辐射红光剂量70mW/cm2，可杀伤85%以上HL60细胞，其机制可能是由于ZnPcS与细胞的原生质膜相互作用，光照下产生高浓度单线态氧(1O\2)，由此引起细胞生物分子产生过氧化反应杀伤肿瘤细胞。另外从ZnPcS吸收光谱(图4)可见，波长在400～600nm范围其吸光值小，即ZnPcS对自然光的吸收非常弱，因此由自然光引起的光敏化反应比HPD弱得多，故有可能克服临床应用HPD等所引起的皮肤光毒反应,这从细胞毒性实验也得以证实。当ZnPcS浓度
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<20μg/ml无光照时，细胞存活正常，且形态上无明显变化，而其最大吸收波长又位于近红外光区(λmax=660nm)，此波长正好与人体组织透射的最佳波段即被称为“治疗窗”[12]波段相一致。光动力效应强有利于临床对肿瘤的光化疗。
图4 ZnPcS水溶液吸收光谱(ZnPcS:1.0×10-5mol/L)
ZnPcS配合物作为抗癌光敏剂具有潜在优势，正在进一步对磺化酞菁锌结构进行修饰，合成一些具有两亲性的酞菁锌的衍生物，可选择性增加其在肿瘤组织中的潴留，提高产生活性氧的能力，增强光敏剂抗癌活性。进行酞菁锌及衍生物的合成及作用机理研究，将有助于充分发掘光动力疗法的潜力。
(本研究得到福州大学化学系黄金陵、黄剑东、黄福新、刘文慧等老师的大力支持和帮助，谨此致谢!)
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*:福建省科委科技项目(94-Z-162)
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(收稿:1998-07-21 修回:1999-04-16), http://www.100md.com