一种具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于生物医学材料领域，公开了一种具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂及其制备方法与应用；本发明专利技术的光敏剂结构如通式I所示,其中R1为具有AIE性质的基团，R2、R3分别独立地选择自取代或未取代的C1‑

【技术实现步骤摘要】
一种具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于生物医学新材料的
，具体涉及一种具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]光动力治疗是利用光敏剂结合特定的光源或者特定波长，经过一系列的光动力反应产生某种活性物质进而高选择性地治疗疾病的方法。随着科研人员的不断努力，大量的光敏剂被不断开发出来，光动力治疗取得了理想的进展，成为肿瘤治疗方向区别于手术、化疗、放疗三大传统方法，并且成为替代传统肿瘤治疗最有前景的治疗方式。近红外(NIR)区的发射的荧光分子极大地促进了荧光成像的发展。相比较于其他大多数常规荧光分子，近红外(NIR)分子在跟踪体内和体外过程方面具有独特的优势。首先，在活体内活体本身组织的生物分子产生的高自发荧光不会干扰近红外发射；其次，近红外分子可以相对较深地渗透到组织中，并且对生物样品的损害较小；再其次，近红外分子的激发波长普遍比其他荧光探针分子的激发波长要长，便于使用能量更低的激发光从而降低激光对组织的损伤。
[0003]花菁类染料具有独特的近红外光学特性、出色的生物相容性和低细胞毒性，使其非常适合用于生物体内的荧光成像，例如吲哚菁绿(ICG)是目前唯一被美国食品药物管理局(FDA)批准用于临床的近红外成像试剂。Liu课题组将ICG和紫衫醇结合用于肿瘤的成像和治疗(Adv.Mater.2015,27,903
–
910)。有研究发现ICG还具有一定的光动力治疗效果，但效果有限(Photodiagnosis and Photodynamic Therapy(2009)6,105—116)。相比于商用的光敏剂二氢卟吩(Ce6)，其光动力治疗效果还是有很大的差距。同时由于花菁染料在聚集状态时其荧光强度和活性氧产生能力相比于单分子状态降低，以及光稳定性的问题，也在一定程度上限制了其在生物成像和光动力治疗方面的应用。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的缺点和不足，本专利技术的首要目的在于提供了一类具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂。
[0005]本专利技术的又一目的是提供上述具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂的制备方法，该方法合成步骤简单、原料易得。
[0006]本专利技术开发的具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂有望解决传统花菁类染料的荧光聚集猝灭以及光稳定不足的问题。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂，所述光敏剂结构如式I:
[0009][0010]其中，R1选自式a、b、c、d、e、f、g、h中的一种：
[0011][0012]R2、R3分别独立地选择自取代或未取代的C1‑
18
烷基、取代或未取代的苄基；Z和Y分别选自一价阴离子。
[0013]优选的，所述取代的C1‑
18
烷基的取代基为羧基、氨基、羟基、磺酸基中的至少一种。
[0014]优选的，所述取代的苄基的取代基在苯环上，取代基为羧基、氨基、羟基、磺酸基中的至少一种。
[0015]优选的，所述一价阴离子为碘离子、氯离子或溴离子。
[0016]优选的，所述的R2和R3分别为1
‑
丙羧基。
[0017]上述的具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂的制备方法，包括以下步骤，以化合物III和具有AIE性质的化合物VI为原料，加入有机碱之后，在固体状态时将两者混合均匀，在不加溶剂的状态下将其放入微波反应器进行微波反应，两种原料通过Knoevenagel缩合反应生成具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂；待温度降到室温后，加入乙醇溶解固体物质，用二氯甲烷/甲醇作为洗脱液进行色谱柱分离提纯产物；通过阴离子交换得到式I的光敏剂；
[0018][0019]优选的，所述化合物III的制备包括以下步骤：
[0020]将1,1,2
‑
三甲基
‑
1H
‑
苯并[e]吲哚II和卤代化合物RX在搅拌状态下80
‑
130℃反应
3
‑
7小时，洗涤、干燥得化合物III；所述R为R2、R3中的至少一种；
[0021][0022]进一步优选的，所述有机碱为哌啶、吡啶、N
‑
甲基吗啉、4
‑
二甲氨基吡啶、三乙胺、四甲基乙二胺中的至少一种。
[0023]进一步优选的，所述1,1,2
‑
三甲基
‑
1H
‑
苯并[e]吲哚II和卤代化合物RX的摩尔比为1∶1
‑
1∶10；更优选的，所述1,1,2
‑
三甲基
‑
1H
‑
苯并[e]吲哚II和卤代化合物RX的摩尔比为1∶3；
[0024]进一步优选的，所述反应的温度为110℃，时间为3h。
[0025]进一步优选的，所述洗涤为用乙醚分散、抽滤、二氯甲烷冲洗；所述干燥为真空干燥，干燥的温度为20
‑
60℃。
[0026]进一步优选的，所述卤代化合物RX中的X为卤素；更优选的，卤素为碘、氯或溴。
[0027]优选的，所述的化合物III和化合物VI的摩尔比为1∶1
‑
6∶1；
[0028]进一步优选的，所述的化合物III和化合物VI的摩尔比为2.2∶1。
[0029]优选的，所述的有机碱与化合物VI的的摩尔比为0.01∶1
‑
0.1∶1。
[0030]优选的，所述的微波反应的反应时间为5
‑
45min,温度为50
‑
120℃。
[0031]进一步优选的，所述的微波反应的反应时间为15min,温度为120℃。
[0032]上述的具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂在制备生物成像试剂和光动力治疗试剂中的应用。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0034](1)本专利技术所提供的光敏剂能克服花菁类染料的ACQ效应并且其光稳定效果相比于商业染料吲哚菁绿(ICG)显著提高。
[0035](2)本专利技术提供的具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂其总活性氧产生能力强于商业光敏剂二氢卟吩(Ce6)。
[0036](3)本专利技术提供的具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂其合成步骤少、方法简单，原料易得。
附图说明
[0037]图1为实施例1合成的光敏剂染料分子2BTTPA的核磁共振氢谱图；
[0038]图2为实施例2合成的光敏剂染料分子2BTTPE的核磁共振氢谱图；
[0039]图3为实施例1合成的光敏剂染料分子2BTTPA的核磁共振碳谱图；
[0040]图4为实施例2合成的光敏剂染料分子2BTTPE的核磁共振碳谱图；
[0041]图5为实施例1合成的光敏剂2BTTPA分子的高分辨质谱图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂，其特征在于，所述光敏剂结构如式I:其中，R1选自式a、b、c、d、e、f、g、h中的一种：R2、R3分别独立地选择自取代或未取代的C1‑
18
烷基、取代或未取代的苄基；Z和Y分别选自一价阴离子。2.根据权利要求1所述的具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂，其特征在于，所述取代的C1‑
18
烷基的取代基为羧基、氨基、羟基、磺酸基中的至少一种；所述取代的苄基的取代基在苯环上，取代基为羧基、氨基、羟基、磺酸基中的至少一种。3.根据权利要求1所述的具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂，其特征在于，所述一价阴离子为碘离子、氯离子或溴离子。4.根据权利要求1所述的具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂，其特征在于，所述的R2和R3分别为1
‑
丙羧基。5.权利要求1
‑
4任一项所述的具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，以化合物III和具有AIE性质的化合物VI为原料，加入有机碱之后，在固体状态时将两者混合均匀，在不加溶剂的状态下将其放入微波反应器进行微波反应，两种原料通过Knoevenagel缩合反应生成具有AIE性质的近红外花菁类光敏剂；通过阴离子交换得到式I的光敏剂；
6.根据权利要求5所述的具有A...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐本忠，秦安军，朱佳苗，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：