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PDT(photodynamic therapy,PDT)是指肿瘤组织在光敏剂、氧和光的共同作用下,有机体细胞或生物分子发生机能或形态变化,导致细胞损伤和坏死的肿瘤治疗方法。这是一种正在研究、快速发展中的崭新疗法,已成为世界肿瘤防治科学中最活跃的研究领域之一。酞菁光敏剂由于具有高效低毒的优点,成为人们研究抗肿瘤药物的焦点。本论文选取了两个系列的多胺酞菁及其水溶性衍生物作为研究对象。依据酞菁的结构特点,系列一的化合物有:2(3),9(10),16(17),23(24)-四-(((2-(三苯甲氨基)乙氨基)甲基)苯氧基)酞菁锌(Ⅱ)(ZnPc1);2(3),9(10),16(17),23(24)-四-(((2-氨基乙氨基)甲基)苯氧基)酞菁锌(Ⅱ)(ZnPc2);季胺化2(3),9(10),16(17),23(24)-四-(((2-氨基乙氨基)甲基)苯氧基)酞菁锌(Ⅱ)(ZnPc3)。系列二的化合物有:2(3),9(10),16(17),23(24)-四-(((2-(二乙氨基)乙氨基)甲基)苯氧基)酞菁锌(Ⅱ)(ZnPc4);季胺化 2(3),9(10),16(17),23(24)-四-(((2-(二乙氨基)乙氨基)甲基)苯氧基)酞菁锌(Ⅱ)(ZnPc5)。本文首先对两个系列多胺酞菁及其水溶性衍生物的安全性进行了评价,并比较了肿瘤细胞对多胺酞菁及其水溶性衍生物的细胞摄取能力。其次,通过不同的检测方法检测了多胺酞菁及其水溶性衍生物活性氧产生能力,包括细胞外单线态氧生成能力以及细胞内活性氧产生水平。最后,分别比较了两个系列酞菁的光敏抗肿瘤活性能力,包括细胞形态变化、Hoechst 33342核染色检测细胞凋亡及肿瘤抑制率研究。为进一步探讨含有多胺类酞菁衍生物在PDT中的应用提供了研究基础。主要研究结果如下:(1)安全性。通过MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)法检测酞菁对肿瘤细胞增殖的影响,证实了五种酞菁对宫颈癌Hela细胞、胃癌SGC-7901均具有较低的暗毒性,尤其是季铵盐酞菁的暗毒性明显低于非季铵化酞菁,即季铵盐酞菁的安全性较好。(2)通过Zeta电位、脂水分配系数、肿瘤细胞摄取率的测定手段,研究了细胞对五种酞菁的摄取情况。结果表明:酞菁脂水分配系数越小,酞菁Zeta电位越大,药物对细胞的摄取率越高。主要表现在:(1):酞菁的脂水分配系数大小:ZnPc1>ZnPc2>ZnPc3;ZnPc4>ZnPc5;(2)酞菁 Zeta 电位大小关系:ZnPc3>ZnPc2>ZnPc1;ZnPc5>ZnPc4;(3)细胞对药物摄取率大小:ZnPc3>ZnPc2>ZnPc1;ZnPc5>ZnPc4。由于脂水分配系数越小,酞菁的亲水性越强,越有利于药物在体内的运转。同时由于细胞膜表面带负电,季铵盐酞菁在水溶液中电离出带正电荷的N+离子,N+通过诱导作用与负电荷的细胞之间会产生强的静电相互作用,有利于细胞对药物的吸收。(3)通过ADPA光氧化漂白测定单线态氧以及DCFH-DA探针检测细胞内活性氧手段,研究了酞菁的活性氧产生情况。研究结果表明:季铵盐类水溶性衍生物酞菁单线态氧生成能力明显强于非季铵化酞菁,且与细胞内活性氧水平产生能力呈正相关。主要表现在:(1)单线态氧生成速率快慢关系:ZnPc3(k = 0.1111)>ZnPc1(k = 0.01967)>ZnPc2(k = 0.00948);ZnPc5(k = 0.03934)>ZnPc4(k=0.02767);(2)细胞内活性氧生成水平大小关系:ZnPc3>ZnPc1>ZnPc2;ZnPc5>ZnPc4。(4)通过MTT法研究表明五种酞菁均具有光敏抗肿瘤活性能力。主要表现在:(1)导致肿瘤细胞形态改变以及细胞核染色质损伤;(2)酞菁对肿瘤细胞的光敏抑制率能力大小关系:ZnPc3>ZnPc1>ZnPc2;ZnPc5>ZnPc4。以上实验结果表明本论文所研究的五种多胺类酞菁及其水溶性衍生物具有安全性好和一定的光敏抗肿瘤活性能力。且药物的光敏抗肿瘤活性能力与单线态氧、细胞内活性氧有正相关性。季铵盐衍生物酞菁由于具有较高的Zeta电位、较小的脂水分配系数及较高的肿瘤摄取率,因而具有更好的光动力活性。这对指导设计合成具有良好光敏活性的新结构酞菁提供借鉴,也进一步推动酞菁类光敏剂在PDT领域中的临床应用进程。