專利名稱：近紅外氮雜-bodipy染料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光功能材料領(lǐng)域，特別涉及一種近紅外氮雜-BODIPY染料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
分子熒光可提供靈敏、快速、單分子水平和遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)。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(nèi)穿透可達(dá) 10-20 cm，采用近紅外熒光探針可以對(duì)深層的組織和器官進(jìn)行探測(cè)和成像，這是可見(jiàn)區(qū)熒光探針?biāo)荒鼙葦M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(chǎn)率低、光穩(wěn)定性差是菁染料普遍面臨的問(wèn)題。當(dāng)染料吸收趨于近紅外時(shí)，聚集體的生成，光漂白以及系間竄躍增加導(dǎo)致熒光效率低下、穩(wěn)定性差等難題，阻礙了近紅外染料的進(jìn)展。雖然近年來(lái)快速發(fā)展的量子點(diǎn)(Quantum dot)可作為穩(wěn)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, Α. ； Yao, H. Curr. Opin. Biotech. 2007，18, 17-25.；傅妮娜，王紅，張華山，分發(fā)，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(chǎn)率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)；但因吸收波長(zhǎng)短(400 - 650 nm)、穿透深度淺而在腫瘤診斷領(lǐng)域受到限制(Loudet，Α. ； Burgess, K. Chem. Rev. 2007, 107, 4891-4932)。氮雜BODIPY染料是近年來(lái)受到廣泛關(guān)注的一類新型近紅外熒光染料，該類染料具有吸收和發(fā)射波長(zhǎng)長(zhǎng)，光穩(wěn)定性好、半峰寬窄、量子產(chǎn)率高、摩爾消光系數(shù)大等特點(diǎn)，在生物分析領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)成為近年來(lái)光功能材料研究的熱點(diǎn)。上世紀(jì)四十年代，開(kāi)始對(duì)氮雜BODIPY的研究，如Knott, Ε. B. US, 1949，2469830 早期氮雜BODIPY染料的研究局限于可見(jiàn)區(qū)光記錄材料如JP (1999) 1109M79及JP (1999) 110；34500，以及生物探針?lè)矫嫒?US (1998) 5786219, (1998) 5723218, (1996) 5573909，及 WO 93/23492。2003 年 Donald F. 0，Shea 等(W0 03/080627)報(bào)道了氮雜 BODIPY 用于光動(dòng)力治療腫瘤的研究，推動(dòng)了氮雜BODIPY的進(jìn)展(0’ SheEi，D. F. et al. Bioconj. Chem. 2010，21, 1130-1133; Li, Y. et al. Chem. Asian J. 2009，4, 707-713; 0' Shea, D. F. et al. J. Am. Chem. Soc. 2005，127, 16360—16361; 0' Shea, D. F. et al. J. Med. Chem. 2010，53, 7337 - 7343; 0' Shea, D. F. et al. Org. Lett. 2008，7久 4771-4774; Gawley, R. Ε. et al. J. Org. Chem. 2007，72, 2187-2191; Andraud, C. et. al. Adv. Mater. 2009，21, 1151-1154)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型的近紅外氮雜-BODIPY染料。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
近紅外氮雜-BODIPY染料，其通式如式I所示
權(quán)利要求
1.近紅外氮雜-BODIPY染料，其特征在于，其通式如式I所示其中，Rn R2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、哌唆基或N-甲基哌嗪基；Ar、Ar’為苯基、對(duì)氯苯基、對(duì)甲氧基苯基或?qū)σ已趸交?br> 2.如權(quán)利要求1所述的近紅外氮雜-BODIPY染料，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式如式1-1、 1-2、1-3 或 1-4 所示
3.權(quán)利要求1所述的近紅外氮雜-BODIPY染料的制備方法，其特征在于，先對(duì)不含共軛雙鍵的吡咯分子進(jìn)行亞硝化，再與含共軛雙鍵的吡咯分子反應(yīng)制備氮雜二吡咯甲川染料， 之后再與BF3絡(luò)合即得所述的近紅外氮雜-BODIPY染料。
4.如權(quán)利要求3所述的近紅外氮雜-BODIPY染料的制備方法，其特征在于，不飽和酮在LDA作用下與苯基2-氮環(huán)丙烯反應(yīng)可得到含共軛雙鍵的吡咯，使用4，5- 二氫-7-甲氧基-3-苯基苯并[g]吲哚經(jīng)亞硝化，再與含共軛雙鍵的吡咯在乙酸酐作用下生成的染料與三氟化硼絡(luò)合得到所述的近紅外氮雜-BODIPY染料，所述的不飽和酮為β -芳基取代的烷基乙烯基酮或芳基取代的環(huán)己烯酮。
5.如權(quán)利要求4所述的近紅外氮雜-BODIPY染料的制備方法，其特征在于，β-芳基取代的烷基乙烯基酮由芳香醛與甲基酮反應(yīng)得到。
6.如權(quán)利要求4所述的近紅外氮雜-BODIPY染料的制備方法，其特征在于，β-芳基取代的環(huán)己烯酮由芳基鋰與甲氧基環(huán)己烯酮反應(yīng)得到。
7.權(quán)利要求1所述的近紅外氮雜-BODIPY染料在熒光傳感器、細(xì)胞成像、近紅外光動(dòng)力學(xué)治療方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于光功能材料領(lǐng)域，特別涉及一種近紅外氮雜-BODIPY染料及其制備方法和應(yīng)用。其通式如式I所示。本發(fā)明提供了一種新型的近紅外氮雜-BODIPY染料，其有超過(guò)730nm的吸收，超過(guò)740nm的熒光發(fā)射；染料的光穩(wěn)定性好，熒光量子產(chǎn)率達(dá)到0.28。
文檔編號(hào)G01N21/64GK102286213SQ201110122140
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者史才遵, 姜新東, 趙偉利 申請(qǐng)人:河南大學(xué)