一种近红外双光子光敏染料SBOPI及其制备方法和应用与流程

一种近红外双光子光敏染料sbopi及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明涉及一种光敏染料，具体涉及一种近红外双光子光敏染料sbopi及其制备方法和应用。


背景技术：

2.在光激发下，光敏染料通过光控能量转移在肿瘤部位产生单线态氧。单线态氧对肿瘤细胞具有高毒性，能促进肿瘤组织细胞的凋亡，实现肿瘤细胞的光动力治疗。光动力治疗具有很多优点，比如组织创伤小，治疗时间短，适用范围广泛。但现有技术中绝大多数用于光动力治疗的光敏染料位于可见光区域，生物相容性差，单线态氧产率较低，难以满足生物体系光动力治疗的要求，极大地限制了其应用范围。近红外双光子光敏染料可以有效减少光损伤，在生物组织中穿透力强，单线态氧产率高，安全可靠。设计制备性能优异、具有细胞器靶向的近红外双光子光敏染料是近期的研究热点。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明的第一个目的是提供一种性能优异、单线态氧产率高、生物相容性好、溶酶体靶向位的近红外双光子光敏染料sbopi。
4.本发明的第二个目的是提供上述近红外双光子光敏染料sbopi的制备方法。
5.本发明的第三个目的是提供上述近红外双光子光敏染料sbopi在作为双光子光动力治疗光敏剂中的应用。
6.本发明的第四个目的是提供了上述近红外双光子光敏染料sbopi在近红外波段荧光成像、荧光传感或荧光标记中的应用。
7.技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种近红外双光子光敏染料sbopi，包括如下结构式：
[0008][0009]
其中，所述材料sbopi包括碘代噻吩
‑
氟硼二吡咯sbop与1
‑
(2
‑
吗啉代乙基)
‑
1h
‑
吲哚
‑3‑
甲醛制备而成，所述碘代噻吩
‑
氟硼二吡咯sbop结构式如下：
[0010][0011]
本发明所述的一种近红外双光子光敏染料sbopi的制备方法，包括以下步骤：在惰性气体保护和110℃下，将碘代噻吩
‑
氟硼二吡咯与1
‑
(2
‑
吗啉代乙基)
‑
1h
‑
吲哚
‑3‑
甲醛在干燥甲苯中反应，柱色谱提纯，得到所述近红外双光子光敏染料。
[0012]
本发明的反应条件必须在110℃下反应，当反应温度低于110℃时反应不能发生，而当反应温度高于110℃时由于副反应的发生，使得反应产率很低。
[0013]
本发明的近红外双光子光敏染料sbopi的产率为27％～38％。
[0014]
其中，所述碘代噻吩
‑
氟硼二吡咯与1
‑
(2
‑
吗啉代乙基)
‑
1h
‑
吲哚
‑3‑
甲醛的摩尔比为1:1.2～1:2。
[0015]
本发明内容还包括近红外双光子光敏染料sbopi在作为双光子光动力治疗光敏剂中的应用。
[0016]
其中，所述应用为对肿瘤细胞的光动力治疗。
[0017]
本发明内容还包括所述的近红外双光子光敏染料sbopi在近红外波段荧光成像、荧光传感或荧光标记中的应用。
[0018]
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明所述近红外双光子光敏染料sbopi是溶酶体靶向定位的近红外染料，该光敏染料分子包含吗啉取代的吲哚与噻吩
‑
氟硼二吡咯的推拉电子型共轭结构。在近红外激光照射下，近红外双光子光敏染料sbopi高效释放单线态氧，抑制癌细胞迁移并促使肿瘤细胞凋亡，实现对肿瘤细胞的光动力治疗。光敏染料分子sbopi具有很强的双光子吸收性质，生物相容性好，可作为性能优异的近红外波段双光子光敏剂及荧光染料，在近红外波段荧光成像、荧光传感、荧光标记、双光子光动力治疗方面具有广泛应用。
附图说明
[0019]
图1是近红外双光子近红外双光子光敏染料sbopi与a
‑
549细胞共同孵化的红光通道荧光成像(a)及近红外双光子光敏染料sbopi在斑马鱼内的红光通道荧光成像(b)。其中，(a)sbopi(1μm)在a
‑
549细胞中的荧光成像，λ
ex
＝635nm，λ
em
＝655
‑
755nm，比例尺：100μm；(b)sbop
‑
lyso(1μm)在斑马鱼内的荧光成像，λ
ex
＝635nm，λ
em
＝655
‑
755nm，比例尺：500μm。
具体实施方式
[0020]
实施例1
[0021]
(1)近红外双光子光敏染料sbopi的制备：
[0022]
在氮气保护和110℃下，称取0.20g碘代噻吩
‑
氟硼二吡咯sbop溶于15ml干燥甲苯中，加入0.09g1
‑
(2
‑
吗啉乙基)
‑
1h
‑
吲哚
‑3‑
甲醛，再滴入0.5ml冰醋酸，搅拌反应6h。经反应结束后经减压蒸馏和柱色谱提纯，即得所述光敏染料sbopi，产率38％。
[0023]
光敏染料sbopi的合成路线如下：
[0024][0025]
其中，碘代噻吩
‑
氟硼二吡咯sbop按文献方法制备(antoine mirloup,pascal retailleau,raymond ziessel,luminescent molecular solar concentrators made of multi
‑
bodipy dyes.tetrahedron letters,2013,54,4456
‑
4462)。
[0026]
(2)近红外双光子光敏染料sbopi的结构表征：
[0027]
核磁共振氢谱1h nmr(600mhz,cdcl3):δ8.58(d,j＝18hz,1h),8.09
‑
8.07(m,1h),7.71(d,j＝18hz,1h),7.63(d,j＝6hz,1h),7.40(d,j＝18hz,1h),7.31(s,1h),7.32(s,1h),7.31(s,1h),6.71(d,j＝6hz,1h),4.31(s,2h),3.76
‑
3.70(m,4h),2.83(s,2h),2.68
‑
2.64(m,4h),2.55(s,3h),1.75(s,3h),1.67(s,3h)。
[0028]
高分辨质谱hrms:m/z calcd for c
32
h30bf2i3n4os[m+h]
+
948.9408,found 948.9425。
[0029]
由此确认所获得近红外双光子光敏染料sbopi的结构式为：
[0030][0031]
实施例2
[0032]
近红外双光子光敏染料sbopi的制备同实施例1，在氮气保护和110℃下，称取0.20g噻吩
‑
氟硼二吡咯sbop溶于15ml干燥甲苯中，加入0.11g1
‑
(2
‑
吗啉乙基)
‑
1h
‑
吲哚
‑3‑
甲醛，再滴入0.5ml冰醋酸，搅拌反应6h。经反应结束后经减压蒸馏和柱色谱提纯，即得所述近红外双光子光敏染料sbopi，产率30.4％。
[0033]
实施例3
[0034]
近红外双光子光敏染料分子sbopi的制备同实施例1，在氮气保护和110℃下，称取
0.20g噻吩
‑
氟硼二吡咯sbop溶于15ml干燥甲苯中，加入0.15g1
‑
(2
‑
吗啉乙基)
‑
1h
‑
吲哚
‑3‑
甲醛，再滴入0.5ml冰醋酸，搅拌反应6h。经反应结束后经减压蒸馏和柱色谱提纯，即得所述近红外双光子光敏染料sbopi，产率26.6％。
[0035]
实施例4近红外双光子光敏染料sbopi的应用
[0036]
以1,3
‑
二苯基异苯并呋喃(dpbf)作为单线态氧捕获剂，亚甲基蓝(mb)为参比。如图1所示，将近红外双光子光敏染料sbopi与a
‑
549细胞及斑马鱼共同孵化，用共聚焦荧光显微镜拍照。近红外双光子光敏染料sbopi可以很快的进入细胞及斑马鱼体内并显示出红色荧光。在660
‑
800nm近红外激光照射下，近红外双光子光敏染料sbopi在a
‑
549细胞及斑马鱼体内迅速产生了单线态氧，近红外双光子光敏染料sbopi的单线态氧效率为44％，有效杀死肿瘤细胞，并抑制肿瘤细胞的迁移并促使肿瘤细胞凋亡，实现对肿瘤细胞的光动力治疗。
[0037]
综上所述，近红外双光子光敏染料sbopi包含吗啉取代的吲哚与碘代噻吩
‑
氟硼二吡咯的推拉电子型共轭结构。在近红外激光照射下，近红外双光子光敏染料sbopi高效释放单线态氧，抑制癌细胞迁移并促使肿瘤细胞凋亡，实现对肿瘤细胞的光动力治疗。光敏染料sbopi具有很强的双光子吸收性质，生物相容性好，可作为性能优异的近红外波段双光子光敏剂及荧光染料，在近红外波段荧光成像、荧光传感、荧光标记、双光子光动力治疗方面具有广泛应用。