一类近红外二区发光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，公开了一类近红外二区发光有机小分子光敏剂的制备及其应用。本发明专利技术基于强D

【技术实现步骤摘要】
一类近红外二区发光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，特别涉及近红外二区发光有机小分子光敏剂的制备及其应用。

技术介绍

[0002]光动力疗法(PDT)作为癌症和其他疾病的光调节治疗方式，在过去几十年中受到了广泛关注。在光照射下，光敏剂可以被激发到其单激发状态，从该状态它可以经历系统间交叉(ISC)至三重态，并进一步与周围的氧或底物反应以产生ROS。作为一种物质，ROS可通过引起细胞凋亡或坏死、破坏血管和刺激免疫反应来引发疾病组织的死亡。因此，PDT一直是被公认为一种非侵入性疾病治疗方式。光敏剂作为PDT的主要组成部分，发挥着至关重要的作用不仅在产生ROS，而且还指导通过它们的荧光信号确定光照射位置。然而，光敏剂的光敏化能力和成像灵敏度的提高仍然是PDT的挑战。大多数常规光敏剂(如卟啉、玫瑰红等)具有平面结构，由于它们在聚集体中的强π
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π相互作用，因此受到聚集引起的猝灭(ACQ)效应的影响。这会导致荧光信号降低，而且在疾病组织中光敏剂积聚后，还导致在高浓度或聚集状态下的光敏性受损。另一方面传统光敏剂的荧光信号始终亮着，破坏了成像灵敏度，使其难以从这些脱靶背景信号中区分目标，并精确地操纵光照射区域。因此，开发具有更高光敏化能力和特异荧光点亮能力的新型光敏剂是当务之急。

技术实现思路

[0003]针对以上问题，本专利技术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：一类近红外二区发光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1.2:1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。
[0006]结构为式Ⅰ[0007][0008]式中X＝氢元素、氟元素、氯元素；
[0009]Ar＝芳香环衍生物给电子基团，可为以下基团中的任意一种。
[0010][0011]本专利技术有益效果：
[0012]1、本专利技术所提供的光敏剂能克服传统染料的ACQ效应并且其光稳定效果相比于商业染料有所提高。
[0013]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)。
[0014]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。
[0015]4、本专利技术所提供的具有AIE性质的光敏剂相对于传统的可见光(400～750nm)和近红外一区(NIR I，750～900nm)荧光成像技术,近红外二区(NIR II，1000～1700nm)的发射波长更长，可显著降低生物组织内光子的散射，增强生物组织的光吸收，使得穿透深度更深，具有更高的时间和空间分辨率。
附图说明
[0016]图1为PTTPA
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2F和PT2TPA
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2F在THF中的归一化吸收光谱；
[0017]图2为所得材料PTTPA
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2F和PT2TPA
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2F在THF中(左)和固态(右)发射光谱图
[0018]图3为PTTPA
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2F和PT2TPA
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2F、PTTPA
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2Cl和PT2TPA
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2Cl、和光敏剂Ce6的总的活性氧产生能力。
[0019]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PTTPA
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2F和PT2TPA
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2F的荧光强度显著增加，图4B图4D为PTTPA
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2F和PT2TPA
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2F的I/I0与溶剂混合物的水含量的关系图。
[0020]图5为光敏剂PTTPA
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2F质谱图
[0021]图6为光敏剂PT2TPA
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2F质谱图
具体实施方式
[0022]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。
[0023]实施例1：
[0024]光敏剂PTTPA
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2F的制备
[0025]合成路线如下：
[0026][0027]在氮气气氛下，将N,N,N
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三苯基
‑
1,4
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苯二胺(0.5g，1.48mmol)、对溴碘苯(0.42g，1.5mmol)、叔丁醇钠(0.42g，4.4mmol)、Pd(dba)2(0.013g，0.148mmol)，1,1'
‑
双(二苯基膦)二茂铁(0.0375g，7.4mmol)的混合物加入125mL双颈烧瓶中。随后，将甲苯(40mL)注入瓶中，将反应混合物回流12h。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。将所得产物(0.5g，1mmol)(2)，5
‑
醛基
‑2‑
噻吩硼酸(0.325g，2mmol)，四(三苯基膦)钯(0.125g，1mmol)，碳酸钾(0.62g，4.5mmol)在氮气氛围下加入20mL THF与水1:1的混合溶剂。在90℃下反应12h。冷却至室温后，减压蒸发溶剂，残留物通过硅胶柱色谱纯化。以55.7％的产率(0.46g)获得橙黄色色固体(3)。在双口烧瓶中加入20mL三氯甲烷，加入0.2g上步产物，5,6
‑
二氟
‑3‑
(二氰基亚甲基)靛酮(0.105g，0.45mmol),加入几滴吡啶作催化剂，在70℃下反应4h，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，，得到深紫色固体0.25g。产率81.9％。
[0028]所得产物的结构表征数据如下所示：
[0029]1H NMR(500MHz,C6D6)δ8.62(s,1H),7.41(d,J＝4.2Hz,1H),7.33(d,J＝8.8Hz,2H),7.1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类近红外二区发光有机小分子光敏剂，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所述的一类近红外二区发光有机小分子光敏剂，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、抗漂白能力强等优点。3.根据权利要求1所述的一类近红外二区发光有机小分子光敏剂，其特征在于：实现AIE纳米载药系统对抗肿瘤药物及耐药抑制剂...

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