[發明專利]一種直線型π-拓展的氧雜蒽染料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710152924.7
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN108570244B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 曾憲順;王慶
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C09B57/00
• 分類號: C09B57/00;C09K11/06;C07D498/04;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

一種直線型π?拓展的氧雜蒽染料，其發射波長位于深紅及近紅外區，結構通式如下：式中Ar為苯環、吡啶環、喹啉環或者萘環，R為H、甲氧基、氨基、氰基或三氟甲基，R’為甲基或乙基；所述直線型π?拓展的氧雜蒽染料的制備方法是，先通過鄰位為氨基的芳香環首先預組裝于氧雜蒽染料的C?6位置，然后芳香環上氨基親核取代氧雜蒽C?7上氫原子形成C?N鍵，從而合成直線型π?拓展的氧雜蒽類熒光染料。本發明的優點是：該方法制備的一系列染料均具有較好的膜透性，可以用于細胞成像；該制備方法簡便，制備過程中無需高溫高壓，不需要使用極易燃、易爆的化學藥品，危險系數低，也不需要昂貴的金屬進行催化反應，易于推廣使用。

技術領域

本發明涉及光學傳感成像檢測技術中的分子熒光染料的制備，特別是一種直線型π-拓展的氧雜蒽染料及其制備方法。

背景技術

近年來，熒光成像因其具有高的時空分辨率已成為非侵入性的監測目標物和生理活動的一種有力的技術手段。因此熒光成像在生物學、臨床診斷、藥物發現等不同的領域都具有較大的應用價值。而熒光探針因其具有高靈敏性和操作簡便等優勢已經成為生物成像技術一種重要的工具。然而由于熒光探針自身性能的多樣性，導致不同探針具有不同的性能，并不是所有的熒光探針都可以應用于生物成像，適合生物檢測領域應用的熒光染料應該具備如下的基本要素：1)吸收和發射波長長，盡量處于650nm-900nm；2)量子產率高；3)具有較好的水溶性和脂溶性；4)具有較高的穩定性；5)對生物體無毒或者毒性很小。

目前，已經有大量的熒光探針被用于目標物的檢測，然而大部分的探針的吸收和發射處于紫外-可見區域，而在這一波長范圍內生物分子(如血紅蛋白)具有較強的吸收和自發熒光，這一自發熒光會與探針的熒光產生干擾和交叉，從而限制了熒光探針在生物體中的應用。同時發射光譜在紫外-可見光譜區域的染料，其熒光組織穿透力差，從而將染料的成像應用局限于表皮結構或者小體型動物。而吸收和發射波長處于深紅或者近紅外(650-900nm)的染料對生物具有最小的光損傷、深的組織穿透性以及最小的來自生物分子的干擾，因而是一種比較理想的生物標記物或者檢測的熒光團。

氧雜蒽類染料具有摩爾吸光系數大、熒光量子產率高、光穩定性好、生物兼容性好等優勢，常被用于測定量子效率的基準物質，但是這種染料的吸收和發射波長較短，因此為了拓展氧雜蒽染料在生物體中的應用，需要拓展染料的波長，使其波長位于深紅或者近紅外區域。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題，提供一種直線型π-拓展的氧雜蒽染料及其制備方法，該制備方法通過親核取代芳環上氫原子制備發射波長位于深紅及近紅外的π-拓展的氧雜蒽熒光染料，所制備的一系列染料均具有較好的膜透性，可以用于細胞成像；該制備方法簡便，制備過程中無需高溫高壓，不需要使用極易燃、易爆的化學藥品，危險系數低，也不需要昂貴的金屬進行催化反應，易于推廣使用。

本發明的技術方案：

一種直線型π-拓展的氧雜蒽染料，其發射波長位于深紅及近紅外區，結構通式如下：

式中Ar為苯環、吡啶環、喹啉環或者萘環，R為H、甲氧基、氨基、氰基或三氟甲基，R’為甲基或乙基。

一種所述直線型π-拓展的氧雜蒽染料的制備方法，制備流程如下所示：

具體制備步驟如下：

1)將鄰氯硝基苯5與對甲氧基苯酚6溶于DMF中，加入縛酸劑Na₂CO₃進行加熱反應并通氮氣保護，加熱溫度為100℃，反應時間為10h，反應完成后傾倒入含有二氯甲烷和冰水的混合溶液中，用二氯甲烷萃取三次，合并有機相干燥后，通過柱層析分離提純產物，所用洗脫劑為體積比為20-10:1的石油醚-乙酸乙酯混合液，得到白色中間產物7；