[發明專利]一種近紅外熒光染料的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201611202766.3
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106699778B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 曾憲順;黃昆
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C07D513/04
• 分類號: C07D513/04;C09B21/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

一種近紅外熒光染料的制備方法，所述近紅外熒光染料的結構式如下所示：所制備的近紅外熒光染料作為分子熒光探針用于次氯酸的檢測。本發明的優點和有益效果是：該染料在一定的環境下，可實現對次氯酸的高選擇、高靈敏性、原位、實時響應，且檢測限可達到10^?8M的數量級；其制備方法簡單易行、成本低；利用該染料為光學信號報告基團設計了可作為檢測次氯酸的分子熒光探針；同時，該染料還可作為平臺，設計出對各種分子或離子識別的探針。

技術領域

本發明屬于熒光傳感檢測技術領域，涉及一種近紅外熒光染料的制備方法及其應用。

背景技術

熒光分析技術作為現代分析化學中的一種重要方法，它常利用熒光分子探針作為光學信號報告基團，利用非生命物質對一個或多個體系中變化的目標分析物進行相應分析。熒光探針以其高靈敏性、高選擇性、操作簡便、實時原位和可用于生物成像引起了人們的廣泛關注。隨著激光、照像、圖像處理等技術的發展，基于熒光探針的細胞熒光成像方法使我們能夠觀察到細胞及亞細胞層次的生物組織狀態變化,并使得該方法在生物、臨床診斷等領域具有很大的應用前景。

近年來，眾多能對細胞內活性氧化物種特異性響應的探針設計的得到了發展和應用。其中，次氯酸探針具有重要的生物學意義和醫學價值。次氯酸是生物體內重要的活性氧化物之一，在人體免疫功能中扮演重要較色。但過量的次氯酸則會引起氧化應激,導致如炎癥性疾病、動脈粥樣硬化、心血管疾病、癌癥和腎臟疾病等諸多疾病。基于次氯酸在生物學上的重要性,監測生命系統中次氯酸濃度的變化,研究活細胞中次氯酸的動態分布等，顯得尤為重要。因此，設計檢測次氯酸的探針對于檢測生物體內的微環境的變化具有重要的意義。

近年來發展了以羅丹明、熒光素、BODIPY、香豆素、1,8-萘二甲酰酸酐、菁類等作為熒光發光骨架，擁有各種發射波長、不同功能的眾多探針。目前很多熒光探針的光信號報告基團僅僅是對原有傳統熒光團的簡單修飾、衍生化，使得熒光探針光學信號基團可選材料少、近紅外發射熒光染料偏少等不足。相較于可見或紫外光，近紅外熒光成像具有對生物樣品破壞小，組織穿透力強，可有效避免生物分子的自發熒光等優點。遺憾的是，目前除花菁等極少數染料外，其余染料其最大吸收和發射波長均處于紫外-可見區域，不能達到深紅或者近紅外區域，因此不能很好的滿足生物分子檢測中對探針波長的要求。而花菁染料又存在量子效率不高、結構以及光學信號不穩定的缺陷，從而限制了其在生物分子檢測中的應用。考慮到羅丹明及其衍生物獨有的可控熒光信號行為及吩噻嗪類衍生物較好的發光性能卻較少用于熒光探針設計，因此，通過開發結合羅丹明類似物和吩噻嗪熒光團優點的新型染料并有望拓展其吸收和發射波長達到近紅外發射區域。此外，期望此新型染料自身或通過修飾能對次氯酸實現選擇性響應從而可以應用于生物體系中的次氯酸熒光成像檢測，進而豐富和拓展生物體內小分子檢測和活體熒光成像檢測工具，這將具有非常重要的科學意義和實用價值。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題，提供一種近紅外熒光染料的制備方法及其應用，通過化學反應融合兩種不同熒光團從而拓展了共軛體系的長度，制備了新型近紅外熒光染料并實現了對次氯酸的檢測。

本發明的技術方案：

一種近紅外熒光染料的制備方法，所述近紅外熒光染料的結構式如下所示：

制備步驟如下：

1)將2-(2,4-二羥基苯甲酰)苯甲酸和2-甲氧基吩噻嗪混合，氮氣氛圍下在甲磺酸中加熱攪拌，加熱溫度為50℃，反應時間為24h，冷卻至室溫后得到溶液；

2)將上述溶液中加水，然后用碳酸氫化鈉中和至pH為7，用二氯甲烷萃取，收集有機相并用無水硫酸鈉干燥，得到中間產物；

3)將上述中間產物溶于甲醇中，加入濃度為98wt％的濃硫酸進行回流攪拌，然后在溫度為90℃下反應24h，冷卻至室溫后，減壓蒸出甲醇至達溶液總體積的2/3，得到反應液；