本發(fā)明涉及有機(jī)功能材料，具體涉及一種近紅外二區(qū)花菁染料分子、制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、乳腺癌是嚴(yán)重威脅女性生命健康的惡性腫瘤之一。據(jù)最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)乳腺癌發(fā)病率與死亡率分別為29％與15％。在中國(guó)乳腺癌發(fā)病率近年來呈顯著上升趨勢(shì)，已居女性癌癥發(fā)病的首位。乳腺癌的臨床治療手段包括手術(shù)、放療、化療和免疫治療等，但這些方法都有著各自的局限。例如，化學(xué)藥物治療易使乳腺癌細(xì)胞產(chǎn)生多藥耐藥，降低藥物療效，并且多數(shù)化療藥物缺乏選擇性，具有不可忽視的毒副作用。因此，目前臨床乳腺癌治療仍然避免不了30％左右的患者出現(xiàn)后期的轉(zhuǎn)移與復(fù)發(fā)。由此可見，探索安全有效的治療方法和策略對(duì)臨床乳腺癌的治療具有極其重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

2、光學(xué)療法(phototherapy)是一種先進(jìn)的、非侵入性的腫瘤治療手段，主要包括兩類，光熱治療(ptt)和光動(dòng)力治療(pdt)。光熱治療是利用光熱轉(zhuǎn)換劑(ptas)在遠(yuǎn)程激發(fā)光源的照射下吸收光能并將光轉(zhuǎn)換成熱能，進(jìn)而使腫瘤細(xì)胞達(dá)到一定溫度導(dǎo)致其死亡的一種新興治療方法。這種治療方法具有時(shí)間及空間可控、以及對(duì)周圍正常組織的傷害較低等優(yōu)勢(shì)，近年來引起了腫瘤研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。在廣泛報(bào)道的ptas中，例如貴金屬納米顆粒、碳納米材料、半導(dǎo)體聚合物和共軛小分子等，七甲川花菁染料(cy7)具有強(qiáng)烈的近紅外(nir)吸收、良好的光熱轉(zhuǎn)換效率(pce)和出色的生物相容性，被認(rèn)為是理想的有機(jī)ptas。cy7染料的結(jié)構(gòu)易修飾性有助于開發(fā)具有優(yōu)越光熱性能的多功能ptas，展現(xiàn)出巨大的臨床轉(zhuǎn)化潛力。但由于其較弱的水溶性，以及在親水性環(huán)境中的光學(xué)穩(wěn)定性較差限制了其在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此開發(fā)一種具有近紅外發(fā)射、高光熱穩(wěn)定性的近紅外光敏劑對(duì)于提高光熱治療的效果意義重大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述技術(shù)缺陷的不足，本發(fā)明提供了一種近紅外二區(qū)花菁染料分子、制備方法及應(yīng)用，以達(dá)到在nir-ⅱ區(qū)吸收和發(fā)射，穩(wěn)定性高，光熱性能優(yōu)異的目的。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一方面，提供一種近紅外二區(qū)花菁染料分子，其結(jié)構(gòu)式如式i或式ii所示：

4、

5、進(jìn)一步地，所述花菁染料分子的最大發(fā)射波長(zhǎng)為1050-1150nm，最大吸收波長(zhǎng)為1000-1100nm。

6、第二方面，提供一種近紅外二區(qū)花菁染料分子的制備方法，式iii化合物與式iv化合物發(fā)生縮合反應(yīng)，即得花菁染料fn-7，結(jié)構(gòu)式如式i所示；

7、或式iii化合物與式v化合物發(fā)生縮合反應(yīng)，即得花菁染料fm-7，結(jié)構(gòu)式如式ii所示；

8、其中，各化合物結(jié)構(gòu)如下：

9、

10、進(jìn)一步地，所述縮合反應(yīng)條件為：在80-100℃下反應(yīng)5-7h，冷卻至室溫后，除去乙醇，得到的固體進(jìn)行柱層析制得。

11、進(jìn)一步地，所述縮合反應(yīng)在有機(jī)溶劑和活化劑存在條件下進(jìn)行；

12、所述有機(jī)溶劑選自無水乙醇、無水甲醇、n,n-二甲基甲酰胺或乙酸酐中的一種或幾種；

13、所述活化劑選自碳酸鉀、乙酸鈉、醋酸鉀中的一種或幾種。

14、進(jìn)一步地，所述式iv化合物的合成路線如下：

15、

16、進(jìn)一步地，所述式v化合物的合成路線如下：

17、

18、第三方面，提供一種基于上述花菁染料分子、上述方法所制得的花菁染料分子在制備腫瘤光熱治療和/或診斷試劑或藥物中的應(yīng)用。

19、第四方面，提供一種基于上述花菁染料分子、上述方法所制得的花菁染料分子在醫(yī)學(xué)成像中的應(yīng)用，所述醫(yī)學(xué)成像包括生物熒光成像和/或光聲成像。

20、第五方面，提供一種藥物組合物，含有上述花菁染料分子、上述方法所制得的花菁染料分子或其藥學(xué)上可接受的鹽、溶劑化物、對(duì)映異構(gòu)體、非對(duì)映異構(gòu)體、互變異構(gòu)體。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

22、(1)本發(fā)明的一種苯并吡喃鎓修飾的近紅外二區(qū)花菁染料(fn-7和fm-7)合成方法步驟簡(jiǎn)單，收率高；

23、(2)本發(fā)明的一種苯并吡喃鎓修飾的近紅外二區(qū)花菁染料(fn-7和fm-7)在808nm連續(xù)激光照射10min后，表現(xiàn)出優(yōu)異的光穩(wěn)定性，衰減可忽略不計(jì)，即使在四次加熱-冷卻循環(huán)之后觀察到高光熱穩(wěn)定性；

24、(3)本發(fā)明提供一種新的近紅外二區(qū)花菁染料(fn-7和fm-7)，具有較高的光熱溫度，在小鼠腫瘤上取得非常好的光熱效果；

25、(4)本發(fā)明一種苯并吡喃鎓修飾的近紅外二區(qū)花菁染料(fn-7和fm-7)具有良好的光熱成像性質(zhì)。

技術(shù)特征：

1.一種近紅外二區(qū)花菁染料分子，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式如式i或式ii所示：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近紅外二區(qū)花菁染料分子，其特征在于：所述花菁染料分子的最大發(fā)射波長(zhǎng)為1050-1150nm，最大吸收波長(zhǎng)為1000-1100nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的近紅外二區(qū)花菁染料分子的制備方法，其特征在于：式iii化合物與式iv化合物發(fā)生縮合反應(yīng)，即得花菁染料fn-7，結(jié)構(gòu)式如式i所示；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述縮合反應(yīng)條件為：在80-100℃下反應(yīng)5-7h，冷卻至室溫后，除去乙醇，得到的固體進(jìn)行柱層析制得。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述縮合反應(yīng)在有機(jī)溶劑和活化劑存在條件下進(jìn)行；

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述式iv化合物的合成路線如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述式v化合物的合成路線如下：

8.權(quán)利要求1或2所述的花菁染料分子、權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的方法所制得的花菁染料分子在制備腫瘤光熱治療和/或診斷試劑或藥物中的應(yīng)用。

9.權(quán)利要求1或2所述的花菁染料分子、權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的方法所制得的花菁染料分子在醫(yī)學(xué)成像中的應(yīng)用，所述醫(yī)學(xué)成像包括生物熒光成像和/或光聲成像。

10.一種藥物組合物，其特征在于，含有權(quán)利要求1或2所述的花菁染料分子、權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的方法所制得的花菁染料分子或其藥學(xué)上可接受的鹽、溶劑化物、對(duì)映異構(gòu)體、非對(duì)映異構(gòu)體、互變異構(gòu)體。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及有機(jī)功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種近紅外二區(qū)花菁染料分子、制備方法及應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)式如式I或式II所示：所述花菁染料分子經(jīng)苯并吡喃鎓修飾而成，其激發(fā)波長(zhǎng)和熒光發(fā)射波長(zhǎng)均達(dá)到了近紅外二區(qū)，在近紅外二區(qū)均表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸收和發(fā)射，且斯托克斯位移均大于50nm；本發(fā)明中熒光染料的合成方法簡(jiǎn)單，原料易獲取，產(chǎn)率高；本發(fā)明的花菁染料光熱穩(wěn)定性優(yōu)異，光熱成像效果好，具有良好的光療效果，這在腫瘤治療領(lǐng)域極具潛在應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：張俊峰,吳相華,劉波,寇軍鋒,韓正浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云南師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19