一种近红外发射染料分子及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及荧光染料技术领域，提供了一种近红外发射染料分子及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的染料分子为D

【技术实现步骤摘要】
一种近红外发射染料分子及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及荧光染料
，尤其涉及一种近红外发射染料分子及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]光热治疗是近些年来癌症治疗的热点，与常规的化疗药物不同，光热治疗通过荧光染料将近红外光转换成热量，当热量积累到一定程度时，就会对癌细胞形成杀伤作用。
[0003]自唐本忠教授提出聚集诱导发光(AIE)概念以来，具有AIE性能的荧光染料备受关注。AIE荧光染料材料可克服传统荧光分子的聚集诱导荧光淬灭现象，在光动力治疗方面得到了广泛的应用。目前，常用的AIE荧光染料包括四苯乙烯类、三苯胺类、噻咯类等，但是这些传统的荧光染料均为可见区发光的染料分子，在实际应用时，非常容易受到生物体内的背景信号的干扰，造成成像信噪比降低，较短的发射波长，也体现出较差的深层组织穿透能力。
[0004]与传统的可见区发光的AIE荧光染料相比，具有近红外发光的AIE荧光染料具有更高的信号背景比(SBR)、良好的组织穿透力和高的光热转换效率，可用于肿瘤细胞杀伤或细菌的消融。因此设计、合成光热转换效率高的近红外AIE发光分子，在医学治疗与诊断等方面具有非常广阔的应用前景。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种近红外发射染料分子及其制备方法和应用。本专利技术提供的近红外发射染料分子具有AIE特性，光热转换效率高，具有较好的杀菌活性，在近红外荧光成像引导的光热治疗或抗菌方面具有广阔的应用前景。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]一种近红外发射染料分子，具有式I所示结构：
[0008][0009]本专利技术还提供了上述方案所述近红外发射染料分子的制备方法，包括以下步骤：
[0010]将具有式II所示结构的化合物、7,7,8,8
‑
四氰基对醌二甲烷和有机溶剂混合进行缩合反应，得到所述近红外发射染料分子；
[0011][0012]优选的，所述具有式II所示结构的化合物和7,7,8,8
‑
四氰基对醌二甲烷的摩尔比为1:(1～1.5)。
[0013]优选的，所述缩合反应的温度为50～60℃。
[0014]优选的，所述具有式II所示结构的化合物的制备方法包括以下步骤：
[0015]将4
‑
溴三苯胺、三甲基硅乙炔、钯催化剂、碘化亚铜、1,8
‑
二氮杂环[5,4,0]十一烯
‑
7和苯类溶剂混合进行Sonogashira偶联反应，得到所述具有式II所示结构的化合物。
[0016]优选的，所述4
‑
溴三苯胺和三甲基硅乙炔的摩尔比为1:0.8～1.0；
[0017]所述4
‑
溴三苯胺和钯催化剂的摩尔比为1:0.15～0.25；
[0018]所述4
‑
溴三苯胺和碘化亚铜的摩尔比为1:0.08～0.12；
[0019]所述4
‑
溴三苯胺和1,8
‑
二氮杂环[5,4,0]十一烯
‑
7的摩尔比为1:5～8。
[0020]优选的，所述Sonogashira偶联反应的温度为75～85℃，时间为18～24h；所述Sonogashira偶联反应在保护气氛和避光条件下进行。
[0021]本专利技术还提供了上述方案所述的近红外发射染料分子或上述方案所述所述制备方法制备的近红外发射染料分子在制备抗菌药物或光热治疗药物中的应用。
[0022]本专利技术还提供了一种近红外发射染料分子水分散纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将近红外发射染料分子和聚乙二醇
‑
二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺溶解于有机溶剂中，得到混合溶液；将所述混合溶液加入水中进行超声共沉淀，将所得共沉淀液进行透析，得到近红外发射染料分子水分散纳米颗粒；所述近红外发射染料分子为上述方案所述的近红外发射染料分子或上述方案所述制备方法制备的近红外发射染料分子。
[0024]本专利技术还提供了上述方案所述制备方法制备的近红外发射染料分子水分散纳米颗粒。
[0025]本专利技术提供了一种近红外发射染料分子，具有式I所示结构。本专利技术提供的染料分子结构中具有强给电子单元(三苯胺部分)和强吸电子单元(氰基苯醌部分)，因此分子具有强的D
‑
A相互作用，其分子结构属于D
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A
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D构型，由于D
‑
A相互作用，可以产生有效的分子内电荷转移(ICT)效应，吸收波长和发射波长红移，使其荧光发射到达近红外区域；同时，本专利技术提供的具有式I所示结构的染料分子具有较高的活性氧(ROS)产生能力，可用于革兰氏阳性菌的杀伤，且其在光照和无光照条件下均能进行有效杀菌，光照条件下杀菌效果更好，可用于光动力治疗和化疗的协同抗菌；另外，本专利技术提供的染料分子还具有良好的光热性能，光热转换效率可以达到53％，可用于构建近红外荧光成像引导的光热治疗药物；并且，本专利技术提供的式I所示结构的染料分子还具有明显的聚集诱导发光效应，在聚集态时，能够发出更强的荧光，且ROS产生效率高。
[0026]本专利技术还提供了上述技术方案所述近红外发射染料分子的制备方法，本专利技术提供的制备方法步骤简单，容易操作，适宜工业生产。
[0027]本专利技术还提供了一种近红外发射染料分子水分散纳米颗粒，本专利技术将近红外发射
染料分子制备成水分散纳米颗粒使用，制备成纳米颗粒后，可提高分子的生物兼容性。
附图说明
[0028]图1为TP
‑
TCNQ在不同正己烷体积分数的DMSO/正己烷混合溶液中的荧光强度测试结果；
[0029]图2为TP
‑
TCNQ和DCFH混合溶液的荧光发射光谱随光照时间的变化情况；
[0030]图3为不同浓度的TP
‑
TCNQ对金黄色葡萄球菌的光动力杀伤情况；
[0031]图4为浓度为100μM的TP
‑
TCNQ NPs在不同激光功率下的温度变化情况；
[0032]图5为激光功率为0.3W/cm2时，不同浓度的TP
‑
TCNQ NPs的温度变化情况；
[0033]图6为TP
‑
TCNQ NPs的光热转换效率计算结果；
[0034]图7为TP
‑
TCNQ NPs的热稳定性测试结果。
具体实施方式
[0035]本专利技术提供了一种近红外发射染料分子，具有式I所示结构：
[0036][0037]本专利技术提供的近红外染料分子具有近红外发射波长(＞650nm)，且具有活性氧产生能力、高效的光热转换能力以及明显的聚集诱导发光效应(AIE)，在近红外荧光成像引导的光热治疗或光动力抗菌方面具有广阔的应用前景。
[0038]本专利技术还提供了上述方案所述近红外发射染料分子的制备方法，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外发射染料分子，其特征在于，具有式I所示结构：2.权利要求1所述近红外发射染料分子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将具有式II所示结构的化合物、7,7,8,8
‑
四氰基对醌二甲烷和有机溶剂混合进行缩合反应，得到所述近红外发射染料分子；3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述具有式II所示结构的化合物和7,7,8,8
‑
四氰基对醌二甲烷的摩尔比为1:(1～1.5)。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述缩合反应的温度为50～60℃。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述具有式II所示结构的化合物的制备方法包括以下步骤：将4
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溴三苯胺、三甲基硅乙炔、钯催化剂、碘化亚铜、1,8
‑
二氮杂环[5,4,0]十一烯
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7和苯类溶剂混合进行Sonogashira偶联反应，得到所述具有式II所示结构的化合物。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述4
‑
溴三苯胺和三甲基硅乙炔的摩尔比为1:0.8～1.0；所述4
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溴三苯胺和钯催化剂的摩尔比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜国玉，王建国，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：