一種萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子np-bodipy及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熒光化合物及其制備和應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種萘酰亞胺-氟硼二吡 咯熒光分子NP-B0DIPY及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 氟硼二吡咯熒光分子的摩爾消光系數(shù)大，熒光量子產(chǎn)率高，熒光譜峰窄，靈敏度 高，穩(wěn)定好，具有優(yōu)良的光學(xué)性能，可廣泛用于生物熒光分析領(lǐng)域，是近年來的研究熱點。萘 酰亞胺-氟硼二吡咯復(fù)合熒光分子在文獻中鮮有報道，其熒光性能優(yōu)異，熒光量子效率高， 存在從萘酰亞胺能量給體到氟硼二吡咯能量受體之間的分子內(nèi)熒光共振能量轉(zhuǎn)移，具有聚 集誘導(dǎo)熒光性質(zhì)，可作為有機熒光染料用于制備染料負(fù)載的二氧化硅熒光納米粒子以及腫 瘤細(xì)胞熒光成像，在活細(xì)胞成像、熒光傳感器、生物熒光分析、熒光標(biāo)記、藥物高通量篩選等 領(lǐng)域具有極為重要的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供了一種萘酰亞胺-氟硼二吡 咯熒光分子NP-B0DIPY。
[0004]本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供了一種萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子 NP-B0DIPY的制備方法。
[0005]本發(fā)明所要解決的第三個技術(shù)問題是提供了一種萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子 NP-B0DIPY的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明通過銅催化的1，3_偶極環(huán)加成反應(yīng)，制備得到一種新型萘酰亞胺-氟硼二 吡咯熒光分子NP-B0DIPY。該熒光分子在現(xiàn)有技術(shù)中未見報道，具有聚集誘導(dǎo)熒光性質(zhì)，并 且存在分子內(nèi)熒光共振能量轉(zhuǎn)移。該萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子可作為熒光性能優(yōu)異 的有機染料用于制備染料負(fù)載二氧化硅熒光納米粒子以及用于腫瘤細(xì)胞熒光成像，在活細(xì) 胞成像、熒光傳感器、生物熒光標(biāo)記等領(lǐng)域具有極為重要的應(yīng)用價值。
[0007]技術(shù)方案:為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光 分子NP-B0DIPY，由如下結(jié)構(gòu)式構(gòu)成：
[0008]
[0009] 上述的萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY的制備方法，所述萘酰亞胺-氟 硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY由8-[4-(2_疊氮乙氧基)苯基]-1，3,5,7-四甲基-氟硼二吡咯 (BODIPY)和N-正丁基-4-乙炔基-1，8-萘二甲酰亞胺(Ey-NP)通過1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)得 至IJ，反應(yīng)在二氯甲烷、乙醇和純水的混合溶液中進行，以五水合硫酸銅和抗壞血酸鈉、三乙 胺為催化體系，具體反應(yīng)式如下：
[0010]
[0011]上述的萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY在作為染料負(fù)載熒光納米粒子 制備方面的應(yīng)用。
[0012]上述的萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY在腫瘤細(xì)胞成像方面的應(yīng)用。 [0013]上述的萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY作為分子內(nèi)熒光共振能量轉(zhuǎn)移 熒光化合物的應(yīng)用。
[0014] 有益效果:本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明的新型熒光化合物包含N-正丁基-1，8-萘 二甲酰亞胺和8-烷氧苯基-1，3，5，7-四甲基氟硼二吡咯兩種復(fù)合熒光團，其熒光性能優(yōu)異， 熒光量子效率高，存在從萘酰亞胺能量給體到氟硼二吡咯能量受體之間的分子內(nèi)熒光共振 能量轉(zhuǎn)移，具有聚集誘導(dǎo)熒光性質(zhì)，可作為有機熒光染料用于制備染料負(fù)載的二氧化硅熒 光納米粒子以及腫瘤細(xì)胞熒光成像，在活細(xì)胞成像、熒光傳感器、生物熒光分析、熒光標(biāo)記、 藥物高通量篩選等領(lǐng)域具有極為重要的應(yīng)用。萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光化合物NP-B0DIPY 的結(jié)構(gòu)、合成、熒光性質(zhì)及應(yīng)用在現(xiàn)有文獻中未見報道。
【附圖說明】
[0015] 圖1是萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY在四氫呋喃溶液中的熒光光譜 (NP-B0DIPY濃度為 10-5mol/L);
[0016] 圖2為負(fù)載NP-B0DIPY染料的二氧化硅熒光納米粒子的透射電鏡圖；
[0017]圖3為萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光染料NP-B0DIPY負(fù)載的二氧化硅納米粒子在純水 溶液中的熒光光譜(NP-B0DIPY濃度為1 〇Λιο1/L);
[0018] 圖4為萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光染料NP-B0DIPY與乳腺癌細(xì)胞MCF-7共同孵化后 的激光共聚焦熒光顯微照片。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子的制備
[0020]化合物BODIPY按文獻方法制備（HuanrenCheng，YingQian.Intramolecular fluorescenceresonanceenergytransferinanovelPDI-B0DIPYdendritic structure:synthesis，Hg2+sensorandlivingcellimaging，SensorsandActuators B，2015，219，57-64)。具體合成方法如下：
[0021 ] 將3 · 09g( 13 · 55mmol)的4_(2_溴乙氧基）苯甲酸和1 · 03g( 15 · 85mmol)的疊氮化鈉 溶于45mLDMF中，室溫下磁力攪拌反應(yīng)24h，然后將反應(yīng)液倒入45mL冰水中，萃取，洗滌，干 燥，減壓蒸餾，得到2.50g(4-(2-疊氮基乙氧基)苯甲醛），將其溶于150mL二氯甲烷溶液中， 繼續(xù)加入2.48g(0.026mol)2，4-二甲基吡咯，滴加兩滴三氟乙酸，室溫攪拌下反應(yīng)12h。然后 向反應(yīng)液中加入3.17g(0.013mo1)四氯苯醌，繼續(xù)攪拌12h，再向混合液中加入15mL三乙胺 和15mL三氟化硼乙醚絡(luò)合物，在0°C下反應(yīng)12h。結(jié)束反應(yīng)，萃取，洗滌，干燥，柱色譜提純，得 到B0DIPY紅色固體。產(chǎn)率25 %。分析所得化合物B0DIPY:
[0022] FT-IR(KBr):2960,2923,2860,2119,2106,1605,1544,1507,1370,1192,1054， 838,761cm-1
[0023] ΧΗNMR(CDC13,300MHz)5：7.18(d,J= 8.34Hz,2H) ,7.01(d,J= 8.37Hz,2H) ,5.97 (s,2H) ,4.12(t,Ji= 5.85HzJ2 = 5.85Hz, 2H), 3.58(t,Ji= 6.51HzJ2 = 6.45Hz, 2H), 2.55 (s,6H),1.43(s,6H)〇
[0024] 化合物Ey-NP的制備按文獻方法制備(HuiminGuo,MariaL.Muro-Small,Shaomin Ji,JianzhangZhao,FelixN.Castellano.Naphthalimidephosphorescencefinally exposedinaplatinum(II)diiminecomplex.Inorg.Chem.,2010,49,6802-6804)〇
[0025] 萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY的制備
[0026] 氮氣保護及磁力攪拌下，在15mL二氯甲烷/乙醇/純水混合溶液(二氯甲烷/乙醇/ 純水的體積比為 12:1:1)中分別加入0.148(0.34111111〇1)8001?￥和0.1(^(0.36111111〇1祀7-即，充 分?jǐn)嚢柘吕^續(xù)加入抗壞血酸鈉0.041〖(0.201111]1〇1)和五水合硫酸銅0.026〖(0.101111]1〇1)，滴加 三乙胺lmL，室溫反應(yīng)48h。結(jié)束反應(yīng)，向反應(yīng)體系加入15mL水，萃取，干燥，柱色譜提純，得到 紅色固體即化合物NP-B0DIPY，產(chǎn)率為65%。
[0027] 化合物NP-B0DIPY的合成路線如下：
[0028]
[0029] 分析所得化合物NP-B0DIPY:
[0030]核磁共振氫譜咕NMR(CDC1