[發明專利]近紅外氮雜-BODIPY染料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201110122140.2
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN102286213A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 趙偉利;史才遵;姜新東
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C09B57/00
• 分類號: C09B57/00;G01N21/64;A61K41/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新;黃偉

技術領域

本發明屬于光功能材料領域，特別涉及一種近紅外氮雜-BODIPY染料及其制備方法和應用。

背景技術

分子熒光可提供靈敏、快速、單分子水平和遠距離監測。近紅外熒光探針以其高靈敏性、高安全性著稱，近紅外光可以穿透生物組織的距離最大，在活體內穿透可達10-20?cm，采用近紅外熒光探針可以對深層的組織和器官進行探測和成像，這是可見區熒光探針所不能比擬的。常用的近紅外熒光探針（700－850?nm）基本都使用菁染料，但熒光量子產率低、光穩定性差是菁染料普遍面臨的問題。當染料吸收趨于近紅外時，聚集體的生成，光漂白以及系間竄躍增加導致熒光效率低下、穩定性差等難題，阻礙了近紅外染料的進展。雖然近年來快速發展的量子點（Quantum?dot）可作為穩定性較好的近紅外探針，但其透膜性差，且重金屬離子的泄漏所引起的安全考量也有待近一步研究（Rao,?J.;?Dragulescu-Andrasi,?A.;?Yao,?H.?Curr.?Opin.?Biotech.?2007,?18,?17-25.；傅妮娜，王紅，張華山，分析科學學報，2008，233-239）。氟硼二吡咯（BODIPY）染料是最常用的熒光探針系列，具有熒光產率高、穩定性好等優點；但因吸收波長短（400－650?nm）、穿透深度淺而在腫瘤診斷領域受到限制（Loudet,?A.;?Burgess,?K.?Chem.?Rev.?2007,?107,?4891-4932）。氮雜BODIPY染料是近年來受到廣泛關注的一類新型近紅外熒光染料，該類染料具有吸收和發射波長長，光穩定性好、半峰寬窄、量子產率高、摩爾消光系數大等特點，在生物分析領域具有廣闊的應用前景，已經成為近年來光功能材料研究的熱點。上世紀四十年代，開始對氮雜BODIPY的研究，如Knott,?E.?B.?US,?1949,?2469830。早期氮雜BODIPY染料的研究局限于可見區光記錄材料如：JP?(1999)?11092479及JP?(1999)?11034500，以及生物探針方面如US?(1998)?5786219，(1998)?5723218，(1996)?5573909，及WO?93/23492。2003年Donald?F.?O’Shea等（WO?03/080627）報道了氮雜BODIPY用于光動力治療腫瘤的研究，推動了氮雜BODIPY的進展（O’Shea,?D.?F.?et?al.?Bioconj.?Chem.?2010,?21,?1130-1133;?Li,?Y.?et?al.?Chem.?Asian?J.?2009,?4,?707-713;?O’Shea,?D.?F.?et?al.?J.?Am.?Chem.?Soc.?2005,?127,?16360-16361;?O’Shea,?D.?F.?et?al.?J.?Med.?Chem.?2010,?53,?7337–7343;?O’Shea,?D.?F.?et?al.?Org.?Lett.?2008，10,?4771-4774;?Gawley,?R.?E.?et?al.?J.?Org.?Chem.?2007,?72,?2187-2191;?Andraud,?C.?et.?al.?Adv.?Mater.?2009,?21,?1151–1154）。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的近紅外氮雜-BODIPY染料。

本發明采用的技術方案如下：

近紅外氮雜-BODIPY染料，其通式如式I所示：

其中，?R₁、R₂任意為氫、羥基、甲氧基、乙氧基、甲氧乙氧基、甲氧羰基甲氧基、乙氧羰基甲氧基、叔丁氧羰基甲氧基、羧基甲氧基、乙酰氧基、N,N-二甲氨基、N,N-二乙氨基、嗎啉基、哌啶基、N-甲基哌嗪基；Ar、Ar’任意為苯基、對氯苯基、對甲氧基苯基、對乙氧基苯基。

其中，R₁，R₂優選為氫、羥基、甲氧基、乙酰氧基、叔丁氧羰基甲氧基、羧基甲氧基、N,N-二甲氨基、嗎啉基、哌啶基，更優選為氫、羥基、甲氧基、叔丁氧羰基甲氧基、羧基甲氧基。Ar，Ar’優選為苯基、對甲氧基苯基、對乙氧基苯基，更優選為苯基、對甲氧基苯基。