一种近红外二区的荧光染料、荧光探针及其制备方法与应用技术

本发明专利技术的主要目的是提供一种近红外二区的荧光染料、荧光探针及其制备方法与应用。一种近红外二区的荧光染料，其结构通式如下所示：其中，X为F、Cl、Br、I中的一种。I中的一种。I中的一种。

【技术实现步骤摘要】
一种近红外二区的荧光染料、荧光探针及其制备方法与应用


[0001]本申请涉及化合物领域，具体涉及一种近红外二区的荧光染料、荧光探针及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在第二近红外窗口(NIR
‑
II，900
‑
1700nm)中进行的荧光成像是一种新兴的动物体内成像技术。它提供了提高到几厘米的改进成像深度和较高的成像帧率，这在活体成像中显示出了巨大的潜力。到目前为止，已报道有各种荧光团用于近红外第二窗口荧光成像。然而，目前大部分近红外二区荧光染料缺少可修饰位点，所以很难修饰，或者药物示踪。
[0003]为此，提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种近红外二区的荧光染料、荧光探针及其制备方法与应用，该荧光染料具有的羧酸的可共轭修饰位点，以及良好的化学稳定性，发射波长达到近红外二区，可以经肝胆代谢路径排泄出体外。
[0005]为了实现以上目的，本专利技术提供了以下技术方案。
[0006]本专利技术的第一方面提供了一种近红外二区的荧光染料，其结构通式如下所示：
[0007][0008]其中，X为F、Cl、Br、I中的一种，优选X为Br。
[0009]上述荧光染料可以多种异构体的混合，也可以是各种异构体。
[0010]本专利技术还合成了上述荧光染料的反式异构体，化学名称为：
[0011]1‑
(5
‑
羧戊基)
‑
3,3
‑/>二甲基
‑2‑
((E)
‑2‑
(6
‑
((E)
‑2‑
(2,3,6,7
‑
四氢
‑
1H,5H
‑
吡啶并[3,2,1
‑
ij]喹啉
‑9‑
基)乙烯基)
‑
2,3
‑
二氢
‑
1H
‑
氧杂蒽
‑4‑
基)乙烯基)
‑
3H
‑
吲哚
‑1‑
溴化盐，简称VIPI。
[0012]本专利技术的第二方面提供了上述荧光染料的合成路线：
[0013][0014]其中，Y为F、Cl、Br、I中的一种，优先Br。
[0015]将化合物1与化合物2混合，在碱，催化剂和有机溶剂存在下反应，得到化合物3。化合物3和化合物4在酸和盐里进行缩合反应得到所示化合物式I。
[0016]可以通过调整各反应物的类型、用量/比例、反应温度、反应时间等参数，得到高纯度的产物，或者提高收率，如以下优选方案。
[0017]优选地，所述碱为三乙醇胺和三乙胺的一种，优选三乙胺。
[0018]优选地，所述催化剂为醋酸钯。
[0019]优选地，所述酸为乙酸。
[0020]优选地，所述盐为乙酸钠。
[0021]优选地，化合物1与化合物2的摩尔比为1:0.8～1.2，更优选1:1；
[0022]优选地，化合物1与所述催化剂的摩尔比为100～120:1，更优选110:1；
[0023]优选地，化合物1与所述碱的摩尔体积比为1mmol:3～5mL，更优选1mmol:4mL；
[0024]优选地，化合物3与化合物4的摩尔比为1:0.8～1.2，更优选1:1；
[0025]优选地，化合物3与所述酸的摩尔体积比为1mmol:0.5～3mL，更优选1mmol:1mL；
[0026]优选地，化合物3与所述盐的摩尔比为1:4～6，更优选1:4。
[0027]优选地，两步反应的温度各自独立地为20～140℃，可为100℃；两步反应的时间各自独立地为2h～12h，可为12h。
[0028]优选地，所述化合物3与化合物4的反应中所述有机溶剂分别为N,N
‑
二甲基甲酰胺、甲苯和乙腈中的一种，优选N,N
‑
二甲基甲酰胺。
[0029]优选地，所有反应在惰性气氛中进行。
[0030]本专利技术的第三方面提供了一种荧光探针，其由上文所述的荧光染料与以下至少一种化合物的偶联物：药物、蛋白或肽。
[0031]本专利技术提供的荧光染料和荧光探针均可以用于荧光成像，具体可以是近红外二区的成像，荧光染料还可以共轭修改药物等化合物后成像。
[0032]综上，与现有技术相比，本专利技术达到了以下技术效果：
[0033]1)荧光染料具有的羧酸的可共轭修饰位点，可以进行进一步修饰药物，蛋白等。
[0034]2)荧光染料和探针的具有良好的化学稳定性，可用于长时间生物体内成像。
[0035]3)荧光染料和探针的发射波长达到近红外二区，可以有效降低生物体内自荧光背景信号的影响；
[0036]4)荧光染料和探针经尾静脉注射后可以明显的点亮肝脏后点亮肠道，说明荧光染料和探针可以经肝胆代谢路径排泄出体外。
[0037]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0038]通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
[0039]图1为本专利技术制备的荧光染料VIPI在氯仿中的吸收和发射光谱，横坐标为波长，纵坐标为吸收或荧光强度，荧光染料的浓度为10μM；其中左侧为吸收光谱，右侧为发射光谱。
[0040]图2为本专利技术制备的荧光染料VIPI在小鼠中荧光成像图。
具体实施方式
[0041]下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0042]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0043]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0044]实施例1、VIPI的制备方法
[0045]其合成路线如下：
[0046][0047]在N2保护下，将化合物1(2mmol)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外二区的荧光染料，其结构通式如下所示：其中，X为F、Cl、Br、I中的一种。2.根据权利要求1所述的近红外二区荧光染料，其特征在于，X为Br。3.权利要求1所述的近红外二区荧光染料的制备方法，其特征在于，合成路线如下：其中，Y为F、Cl、Br、I中的一种，优先Br。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述碱为三乙醇胺和三乙胺的一种，优选三乙胺；优选地，所述催化剂为醋酸钯；优选地，所述酸为乙酸；优选地，所述盐为乙酸钠。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，化合物1与化合物2的摩尔比为1:0.8～1.2；优选地，化合物1与所述催化剂的摩尔比为100～120:1；优选地，化合物1与所述碱的摩尔体积比为1mmol:3～5mL；优选地，化合物3与化合物4的摩尔比为1:0.8～1.2；优选地，化合物3与所述酸的摩尔体积比为1mmol:0.5～3mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：马会民，刘殿恺，史文，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：