一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料的制作方法

1.本发明涉及幕布自动生产设备技术领域，具体为一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料。


背景技术：

2.有机荧光染料被广泛应用于生物细胞成像、生物分子标记、环境分析、临床检验诊断，是生物学、环境科学、医学、材料研究领域中不接缺少的工具。被媒体称之为“材料竞赛场上的全能运动员”的聚集诱导发光型生物材料，在理论上任何涉及分子内旋转受限的领域都可应用。aie技术提供了性能更高、成本更低的材料体系。
3.传统的商业化生物探针染料在成像观察过程中，受到光的激发后性能不稳定，易分解，导致分子的荧光强度逐渐降低，一般在一个小时后便很难观察到荧光成像，不利于长期失踪成像。
4.传统的商业化生物探针功能单一，只能单独进行荧光生物成像或被用来进行光动力治疗，难以两者兼得，在荧光成像的同时无法进行光动力治疗或者多模式治疗，不利于精准治疗。
5.本发明提出一种免水洗的聚集诱导发光型生物染料，解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料，该聚集诱导发光型生物材料的结构式如下：
[0007][0008]
其中r1为氰基(-cn)或羧基(-cooh)、r2为式ⅰ、r3为烷基、卤素、取代烷基或者取代芳香基。
[0009]
优选的，所述一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料,所述烷基为c1～c6之间的直连烷基或支链烷基。
[0010]
优选的，所述一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料,所述卤素为氟、氯、溴、碘中的一种或多种。
[0011]
优选的，所述一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料,所述取代烷基为取代环烷基。
[0012]
优选的，所述一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料,所述取代芳香基为式
ⅱ
。
[0013][0014]
一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料的制备方法，步骤如下：
[0015]
在碱性催化剂的三乙胺条件下，由式ⅲ所示结构化合物与式ⅳ所示结构化合物在有机溶剂中回流反应3～5h,经过knoevenagel缩合反应生成具有aie效应的荧光染料，经过硅胶柱层析分离得到聚集诱导发光型生物材料。
[0016]
优选的，所述一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料的制备方法，反应温度是80℃～110℃之间。
[0017]
优选的，所述一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料的制备方法，所述有机溶剂为哌啶、四氢吡咯、乙醇中的一种或多种。
[0018]
优选的，所述一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料的制备方法，所述反应物中式ⅲ与式ⅳ的摩尔质量比为1：(2～2.5)。
[0019]
工作原理：
[0020]
现有技术中的电子受体，由于缺电子能力很强，有利于分子内的电荷转移作用，使发射波长红移，但同时导致其最低未占分子轨道(lumo)能级很低，在生物应用中易降解，光稳定性差，只能在染色后的1h内进行显色成像，不利于长期失踪成像；本发明专利中多利用共轭结构的作用，提高染料分子的共轭程度，提高分子内电荷的转移能力，进而使染料分子的吸收波长、发射波发生较大红移，形成近红外的聚集诱导发光型生物染料，式ⅳ的给电子能力高，对式ⅲ接受电子的能力要求就可以适当降低，这样就不会引起lumo能级过低，进而导致染料受攻击分解的现象，使染料的作用时间大大延长，便于长时间失踪成像，使传统acq分子转变为aie分子，该荧光聚集态下最大荧光强度可增强9～12倍，在近红外区域表现出优越的聚集诱导发光效应，且可维持较好的光稳定性，在生物荧光成像、光动力治疗等众多领域具有较大的应用场景，为精确治疗提供基础。
附图说明
[0021]
下面结合附图对具体实施方式作进一步的说明，其中：
[0022]
图1是本发明涉及的染料a在pbs/dmso(v/v，2/8)溶液中的吸收和荧光发射图谱；
[0023]
图2是本发明涉及的染料b在pbs/dmso(v/v，2/8)溶液中的吸收和荧光发射图谱；
[0024]
图3是本发明涉及的染料(a、b)在荧光照射60min后24小时内的荧光强度变化示意图；
[0025]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
[0026]
本发明专利的总化学反应方程式如下：
[0027][0028]
具体实施案例1：
[0029]
r1为氰基(-cn)，r2为式ⅰ，r3为氟元素，
[0030]
一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料的制备方法，步骤如下：
[0031]
氩气保护下，将式ⅲ所示结构化合物和式ⅳ所示结构化合物溶解在甲苯溶剂中，并加入醋酸作催化剂，在100℃的反应温度下边搅拌变反应10h,经过knoevenagel缩合反应生成具有aie效应的荧光染料，经过硅胶柱层析分离得到聚集诱导发光型生物材料a，产率为80.6％，反应方程式如下：
[0032][0033]
具体实施案例2：
[0034]
r1为氰基(-cn)，r2为式ⅰ，r3为式ⅱ，
[0035]
一种光稳定性强的聚集诱导发光型生物材料的制备方法，步骤如下：
[0036]
氩气保护下，将式ⅲ所示结构化合物和式ⅳ所示结构化合物溶解在甲苯溶剂中，并加入醋酸作催化剂，在110℃的反应温度下边搅拌变反应12h,经过knoevenagel缩合反应生成具有aie效应的荧光染料，经过硅胶柱层析分离得到聚集诱导发光型生物材料b，产率为79.8％，反应方程式如下：
[0037][0038]
比较试验如下：
[0039]
吸收波长
[0040]
使用perkinelmer lambda 365紫外可见光谱仪测得荧光染料在pbs/dmso(v/v，2/8)溶液(10um)中的吸收光谱；
[0041]
使用hitachi f-4500荧光光谱仪测得荧光染料在pbs/dmso(v/v，2/8)溶液(10um)中的发射光谱。根据图1、图2可知，具体实施案例1、2中的染料a、b的吸收波长、发射波长红移，处于进红外区。
[0042]
再者，图3是利用氙灯在700nm的波长下持续照射60min的荧光强度，以及后续24小时内荧光强度的监测，可知染料a、染料b在24小时内的荧光强度虽有降低，但是降低幅度小，可在长时间内发出荧光，便于长时失踪成像，更有利于临床诊断研究，为后续的精确治疗提供动态依据。
[0043]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。