System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 具有大斯托克斯位移的近红外Ⅱ区小分子染料及其合成方法技术_技高网

具有大斯托克斯位移的近红外Ⅱ区小分子染料及其合成方法技术

技术编号:40661390 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-18 18:54
本发明专利技术属于生物化学领域,涉及具有大斯托克斯位移的近红外Ⅱ区小分子染料及其合成方法,修饰后的分子产生了巨大的吸收和发光的红移。本发明专利技术对发光只有432nm的吩嗪母体进行简单的修饰后,产生巨大的红移,使产物发光达到近红外Ⅱ区,因此提供了一种极其简单的近红外Ⅱ区小分子染料的合成思路,另外这种近红外Ⅱ区染料具有超大的斯托克斯位移,并且我们还发现部分染料具有近红外Ⅱ区双发射,这为之后近红外Ⅱ区染料的发展提供了新的设计思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物化学领域,主要提供了一种吩嗪类化合物的修饰方法,使吩嗪的荧光产生巨大的红移,进而合成出了一类具有近红外ⅱ区发光和近红外ⅱ区双发射的小分子染料,这类染料具有超大的斯托克斯位移,在生物成像上具有很好的发展前景。


技术介绍

1、近红外二区(nirⅱ,1000-1700nm)生物成像作为近年来新生的光学成像技术,相对于传统的近红外一区(nirⅰ,750-900nm)和可见光(vis,400- 750nm)成像,由于其荧光波长更长,生物组织的自发荧光背景更低,光子散射值更低,其组织穿透深度更深,该技术更适合于活体原位成像。但是在近红外ⅱ区小分子染料的合成上往往比较复杂,因此我们通过修饰吩嗪类化合物,惊奇的发现修饰后的小分子相较于母体,发光红移了500-800nm,这使得这种小分子成为了一种很好的近红外ⅱ区染料,与此同时也提供了一种近红外ⅱ区小分子染料的简单的合成方法。


技术实现思路

1、本专利技术目的在于提供了一类基于吩嗪的近红外ⅱ区小分子染料及其合成方法,大多数小分子探针的荧光发射在近红外一区(750nm-900nm),而本专利技术通过双键连接不同吸电子基团调控荧光光谱到近红外二区(1000-1700nm)具体为,具有大斯托克斯位移的近红外ⅱ区小分子染料及其合成方法。

2、本专利技术的技术方案:

3、具有的大斯托克斯位移的近红外ⅱ区小分子染料,结构如结构式ⅰ所示。

4、

5、在结构式ⅰ中,r基团分别代表六种取代基(r4,r5,r6,r7,r8,r9),他们的结构如ⅱ所示。

6、

7、本专利技术所提供的六类染料中,r4-r8均具有近红外ⅱ区发光(这类引入的基团具有正离子)。

8、本专利技术还提供一种所述具有大斯托克斯位移的近红外ⅱ区小分子染料的制备方法,其合成路线如下:

9、

10、进一步,具体合成步骤如下:

11、化合物1的合成:将吩嗪溶于沸腾的乙醇中,加热搅拌,连二亚硫酸钠溶于水中,加入反应体系,加热搅拌过夜,处理得到绿色固体产物;

12、化合物2-1的合成:将化合物1,溴苯,叔丁醇钠,醋酸钯,三特丁基磷放入三口烧瓶,抽真空后,加入甲苯溶液,回流过夜,后处理得到黄绿色晶状物;

13、化合物3-1的合成:在冰浴下加入超干dmf,之后缓慢加入三氯氧磷,搅拌,取化合物2-1,用超干dcm溶解,缓慢加入体系,室温搅拌,反应结束后,后处理得到橙色固体产物;

14、化合物4-1的合成:化合物3-1,r4在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深红色固体产物;

15、化合物5-1的合成:化合物3-1,r5在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深红色固体产物;

16、化合物6-1的合成:化合物3-1,r6在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深绿色固体产物;

17、化合物7-1的合成:化合物3-1,r7在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深绿色固体产物;

18、化合物8-1的合成:化合物3-1,r8在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深紫色固体产物;

19、化合物9-1的合成:化合物3-1,r9在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得红色固体产物;

20、或,

21、化合物2-2的合成:将化合物1,溴萘,叔丁醇钠,醋酸钯,三特丁基磷放入三口烧瓶,抽真空后,加入甲苯溶液,回流过夜,反应结束后,后处理,得黄绿色晶状物;

22、化合物3-2的合成:在冰浴下加入超干dmf,之后缓慢加入三氯氧磷,室温,搅拌,取化合物2-2,用超干dcm溶解,缓慢加入体系,室温搅拌,反应结束后,后处理得橙色固体产物。

23、化合物4-2的合成:化合物3-2,r4在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深红色固体产物;

24、化合物5-2的合成:化合物3-2,r5在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深红色固体产物;

25、化合物6-2的合成:化合物3-2,r6在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深绿色固体产物;

26、化合物7-2的合成:化合物3-2,r7在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深绿色固体产物;

27、化合物8-2的合成:化合物3-2,r8在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得深紫色固体产物;

28、化合物9-2的合成:化合物3-2,r9在乙醇中回流,冷却至室温,后处理得红色固体产物。

29、本专利技术具有大斯托克斯位移的近红外ⅱ区小分子染料及其合成方法,修饰后的分子产生了巨大的吸收和发光的红移。

30、本专利技术对发光只有432nm的吩嗪母体进行简单的修饰后,产生巨大的红移,使产物发光达到近红外ⅱ区,发光红移了500-800nm。因此提供了一种极其简单的近红外ⅱ区小分子染料的合成思路,另外这种近红外ⅱ区染料具有超大的斯托克斯位移,并且我们还发现部分染料具有近红外ⅱ区双发射,这为之后近红外ⅱ区染料的发展提供了新的设计思路

31、本专利技术还提供一种所述具有大斯托克斯位移的近红外ⅱ区小分子染料在生物成像上的应用。

32、本专利技术有益的技术效果:

33、现有技术中的探针大多是近红外一区,传统的近红外一区荧光成像存在组织穿透性差等问题,而近红外二区荧光成像可以减弱生物组织对光的吸收、散射和自发荧光,从而提升了成像深度和成像效果,相比现有的技术本专利技术使波长红移到了二区,荧光背景信号弱,高的穿透深度可以用于动物活体的组织血管等精细成像,信噪比高,成本低,灵敏度高,非侵入性

34、本专利技术所提供的吩嗪类近红外ⅱ区染料合成方法十分简易,且较大的斯托克斯位移使其在成像中具有很好的抗干扰能力。本专利技术将染料4-1 制备成纳米材料用于活体成像,通过血管成像实验证明了该染料在1270 nm处相比于1130nm处具有更好的成像效果,之后又通过胃肠道时间分辨成像证明了所述染料具有很好的组织穿透性,最后,通过体外穿透实验进一步验证了本专利技术的结果。

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【技术保护点】

1.具有大斯托克斯位移的近红外Ⅱ区小分子染料,其特征在于,其通式如Ⅰ结构式所示:

2.一种权利要求1所述具有大斯托克斯位移的近红外Ⅱ区小分子染料的制备方法,其特征在于,其合成路线如下:

3.根据权利要求2所述具有大斯托克斯位移的近红外Ⅱ区小分子染料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述具有大斯托克斯位移的近红外Ⅱ区小分子染料,其特征在于,其通过修饰吩嗪类化合物,修饰后的小分子相较于母体,发光红移了500-800nm。

5.一种权利要求1所述具有大斯托克斯位移的近红外Ⅱ区小分子染料在生物成像上的应用。

【技术特征摘要】

1.具有大斯托克斯位移的近红外ⅱ区小分子染料,其特征在于,其通式如ⅰ结构式所示:

2.一种权利要求1所述具有大斯托克斯位移的近红外ⅱ区小分子染料的制备方法,其特征在于,其合成路线如下:

3.根据权利要求2所述具有大斯托克斯位移的近红外ⅱ区小分子染料的制备方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵春常郭世元董丞君
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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