一类强A-D-A型有机小分子光敏剂的制备及其应用制造技术

本发明专利技术属于生物医学材料领域，公开了一类强A

【技术实现步骤摘要】
一类强A
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D
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A型有机小分子光敏剂的制备及其应用


[0001]本专利技术属于生物医学材料领域，特别涉及A
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D
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A型有机小分子光敏剂的制备及其应用。

技术介绍

[0002]传统的光敏剂大都具有平面结构和比较差的水溶性，容易发生分子间的密集π
‑
π堆积而导致激发态分子以内转换等非辐射跃迁的方式返回基态，聚集态不仅会造成光敏剂的荧光猝灭，还会大大降低光敏剂的光敏效率。AIE现象的发现很好的解决了这些问题，这些AIE分子在聚集态时不仅有很强的荧光，而且有良好的光敏效率。根据摄动理论，增强自旋轨道耦合（SOC）或者减少光敏剂单线态（S1）到单线态（T1）的能隙差（ΔE
ST
）都可以促进单线态（S1）到单线态（T1）的系间窜越（ISC），从而增强光敏剂的光敏效率。自旋轨道耦合是电子自旋和轨道磁量子数的函数，原子核电正电性越强，即原子越重，电子自旋和轨道磁量子数的耦合作用就越强，因此将光敏剂连上重原子是促进系间窜越、提升光敏剂效率最直接的方式。S1和T1的能量差异仅仅是由于S1中两个自旋方向相反的价电子互斥导致其能量高于T1，电子的互斥作用和两个价电子之间的距离成负相关关系，S1中HOMO和 LUMO的分离可以有效降低S1到T1的能隙差（ΔE
ST
）。在光敏剂的分子结构中加入推拉电子基团可以促进光敏剂HOMO和LUMO的分离，从而减少单线态S1到三线态T1的能隙差。

技术实现思路

[0003]针对以上问题，将设计合成近红外发光效率高、吸收和发射光谱可调、光稳定好的AIE材料，克服生物组织的自吸收和自发荧光的干扰。将基于氰基茚酮骨架，利用增强共轭链长、分子内电荷转移等机制，实现近红外发光的AIE材料的制备。同时，通过降低单线态和三线态能级差等方法来提高其光动力学效率，筛选出既具有高发光效率也具有高光动力学活性的近红外AIE材料。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一类强A
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D
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A型有机小分子光敏剂的制备及其应用，其制备方法包括如下步骤：
[0005]在氮气气氛中，将含醛基类强给电子化合物、氰基靛酮以摩尔比1:3
[0006]加入到反应器中，加入三氯甲烷做溶剂，催化剂吡啶，用磁力搅拌装置搅拌混合物，使其溶解，加热80℃反应3h，反应结束后减压蒸除溶剂得粗产物，经柱层析提纯得到目标化合物。
[0007]结构为式Ⅰ[0008][0009]式中X＝氟元素、氯元素；
[0010]Ar＝芳香环衍生物给电子基团，可为以下基团中的任意一种。
[0011][0012]本专利技术有益效果：
[0013]1、本专利技术合成得到了新的具有AIE性能的光敏剂材料体系以克服现有光敏剂的荧光聚集猝灭效应及肿瘤乏氧导致的肿瘤治疗效果下降的问题。
[0014]2、本专利技术所提供的具有AIE性质的近红外光敏剂其总活性氧产生能力强于商业光敏剂二氢卟吩（Ce6）。
[0015]3、本专利技术所提供的具有AIE性质的近红外光敏剂其合成步骤少、方法简单，原料易得。
[0016]4、本专利技术所提供的具有AIE性质的近红外光敏剂可以对体外细胞及活体肿瘤具有良好的荧光成像效果；即使在乏氧条件下，仍然可以对癌细胞具有良好的杀伤性；而且对小鼠活体肿瘤仍然具有高效的治愈性。
附图说明
[0017]图1为TPAPT
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4F和2TPAPT
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4F在THF中的归一化吸收光谱；
[0018]图2为所得材料TPAPT
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4F和2TPAPT
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4F在THF中发射光谱图
[0019]图3为TPAPT
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4F和2TPAPT
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4F、和光敏剂Ce6的总的活性氧产生能力。
[0020]图4A图4C为在不同水含量条件下的荧光光谱图，在向THF溶液中逐渐加入水后，和TPAPT
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4F和2TPAPT
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4F的荧光强度显著增加，图4B图4D为TPAPT
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4F和2TPAPT
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4F的I/I0与溶剂混合物的水含量的关系图。
[0021]图5为光敏剂TPAPT
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4F质谱图
[0022]图6为光敏剂2TPAPT
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4F质谱图
具体实施方式
[0023]下面结合附图将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本专利技术的优点和特征，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚的界定。本专利技术所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本
专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1：
[0025]光敏剂TPAPT
‑
4F的制备：
[0026]光敏剂TPAPT
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4F的合成路线如下：
[0027][0028]将二溴三苯胺（0.4 g，0.99 mmol）（1），5
‑
醛基
‑2‑
噻吩硼酸（0.38 g，2.4 mmol），醋酸钯（0.012 g，0.05 mmol），X
‑
Phos（0.04 g，0.08 mmol），磷酸钾（1.72 g，7.9 mmol）加入到20 mL四氢呋喃与水1:1的混合溶剂中。混合搅拌均匀之后，在氮气的氛围下加热到90 o
C,反应12 h，冷却至室温后，过滤混合物以除去不溶性杂质。然后，将混合物倒入水中并用二氯甲烷萃取三次。合并的有机层依次用饱和碳酸氢钠和水洗涤，然后用无水硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸发溶剂，残留物通过硅胶柱色谱纯化。以45.7%的产率（357 mg）获得黄色固体（2）。称取0.2 g产物和5,6
‑
二氟
‑3‑
(二氰基亚甲基)靛酮（0.226 g，0.98 mmol）加入几滴吡啶作催化剂，在70 ℃下反应4 h，冷却至室温后，减压蒸发溶剂，加入适当三氯甲烷溶解，加入大量甲醇析出固体，过滤得到深黑色固体（0.2 g）产率93.8 %。
[0029] 所得产物的结构表征数据如下所示：
[0030]1H NMR (400 MHz, C6D6) δ 7.35 (s, 1H), 6.96 (s, 1H), 5.32 (s, 1H), 2.23 (d, J = 20.4 Hz, 4H), 1.87
ꢀ–ꢀ
1.54 (m, 4H), 1.37 (s, 6H), 0.87 (d, J = 6.5 Hz, 1H), 0.35 (d, J = 42.8 Hz, 5H).
[0031]实施例2：
[0032]光敏剂2TPAPT
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类强A
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A型有机小分子光敏剂，其分子特征在于：，式中X＝氢元素，氟元素，氯元素；Ar＝芳香环衍生物给电子基团，可为以下基团中的任意一种。2.根据权利要求1所述的一类A
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A型有机小分子光敏剂，其特征在于：通过两亲性聚合物包裹近红外AIE材料、抗肿瘤药物、耐药抑制剂等来制备AIE纳米载药系统，并赋予其荧光成像能力、生物相容性、荧光亮度高、抗漂白能力强的优点。3.根据权利要求1所述的一类A
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A型有机小分子光敏剂，其特征在于：实现AIE纳米载药系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄士杰，徐哲，李美静，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：