[發明專利]一種基于氮雜氟硼烷的近紅外光熱染料及制備和應用

在審

• 申請號: 201710737140.0
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107501313A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 趙強;黃維;徐云劍;劉淑娟;趙夢龍;馮騰
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;C09B57/00;A61K49/22;A61K49/00;A61K41/00;A61P35/00
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所32241
• 代理人: 唐小紅

技術領域

本發明屬于有機光電材料技術領域。具體涉及一種基于氮雜氟硼烷的具有近紅外吸收的光熱染料和其制備方法及其在熒光成像、光熱成像、光聲成像、光熱治療等領域中的應用。

背景技術

腫瘤威脅著人類的健康。傳統的腫瘤治療手段，如手術療法、化療、放射療法等存在一些問題，往往會伴隨著副作用。作為一種非侵入性的腫瘤治療手段，光熱治療可以實時的進行腫瘤部位精確治療。大大的提高了腫瘤治療的效果。而光熱材料的選擇對于光熱治療效果具有決定性作用。因此，如何選擇理想的光熱材料引起大家的廣泛關注。

近年來一些主要的發光團，例如，氟硼烷、花菁、卟啉等染料根據不同的需求被廣泛的設計和合成。其中氟硼烷類染料作為一種常用的染料具有好的光穩定性、高的量子產率、大的摩爾消光系數并且易修飾。這也使得其廣泛應用于熒光標記、光學成像、光學腫瘤治療等領域。與具有相似結構的氟硼烷相比，氮雜氟硼烷具有更長的吸收波長，其在活體應用中獨具優勢。但是其依舊展現出不可忽略的輻射躍遷，這部分輻射躍遷會削弱單線態到三線態的轉變和非輻射躍遷進而削弱了光熱的轉換。如何削弱輻射躍遷提高非輻射躍遷來提高光熱轉換值得研究。

光致電子轉移是指分子經過特定波長的電磁波(可視光，紫外光等)照射后發生的分子內部或分子之間的電子轉移現象。其涉及到許多化學領域，如：太陽能電池、人工合成、發光探針等。在許多光化學領域，分子結構和能級影響著光致電子轉移的效果和效率。尤其是分子內光致電子轉移決定了熒光的猝滅。

氮雜氟硼烷染料一般用于生物標記、成像、光動力治療等領域，目前為止，很少有人報道利用有效的理論指導來設計和合成具有良好光熱效果的氮雜氟硼烷染料。基于光致電子轉移的理論指導和氮雜氟硼烷類染料的優異性能，本發明將供電子基團連接到具有近紅外吸收的氮氟硼烷染料上，從而使其具有良好的光聲成像、光熱成像及生物腫瘤的光熱治療效果。

發明內容

技術問題：鑒于現有技術中存在上述技術問題，本發明的目的在于提供一種理論指導設計新型近紅外吸收的光熱染料及其制備和應用。

技術方案：本發明的近紅外光熱染料是在氮雜BODIPY上引入含有電子給體的功能團，使其不僅具有良好的光聲成像和光熱成像效果，而且具有很好的光熱性能，從而使其在成像引導下的治療具有重要意義，同時在指導設計、合成具有良好光熱性能的光熱材料具有重要的指導意義。

本發明提供一類近紅外光熱染料，具有如下結構通式：

具有近紅外吸收的光熱染料的合成路線如下：

其中，R₁、R₂至少有一個選自中的一種，R₁、R₂可以相同，也可以不同，R₃為具有1至16個碳原子的直鏈、支鏈或者環狀烷基鏈；

其中X為Br、I或H；

具體是1和2反應合成3,3在發生加成反應后，然后成環合成5,5和氟化硼配位后，然后鹵化合成近紅外吸收的光熱染料C。

所述近紅外光熱染料的應用為：細胞共聚焦成像。

所述近紅外光熱染料的應用為：腫瘤鼠光聲成像。

所述近紅外光熱染料的應用為：腫瘤鼠光熱成像。

所述近紅外光熱染料的應用為：腫瘤鼠光熱治療。

本發明具有如下有益效果：

本發明所述光熱染料近紅外光激發，從而削弱了激發光源對生物組織的傷害，削弱背景熒光對檢測信號的影響，以及具有較深的組織穿透深度；

本發明所述光熱染料由光致電子轉移理論進行指導，很好的實現發光的猝滅和光熱的轉換及其吸收發射光譜的紅移；

本發明所述光熱染料可用于光熱成像、光聲成像引導下的腫瘤治療，是很好的生物光熱治療材料。

本發明所述光熱染料制備方法工藝簡單，原料豐富，便于工業化生產；

附圖說明

圖1.本發明實施例1中C MALDI-TOF/TOF圖；

圖2.本發明實施例2中D MALDI-TOF/TOF圖；

圖3.本發明實施例1中C¹H-NMR圖；

圖4.本發明實施例2中D¹H-NMR圖；

圖5.本發明實施例1中C的紫外-可見光譜圖；

圖6.本發明實施例2中D的紫外-可見光譜圖；

圖7.本發明實施例1中C的發射光譜圖；

圖8.本發明實施例2中D的發射光譜圖；