荧光染料、磁性荧光编码微球及其制备方法和应用与流程

本发明涉及有机合成领域，特别是涉及一种荧光染料、磁性荧光编码微球及其制备方法和应用。

背景技术：

1、编码技术又被称为液相芯片技术，其核心是编码微球技术，是将一种或者多种荧光染料通过调节染料的比例，包埋在微球的内部，从而达到编码的技术。而磁性荧光编码微球，就是指微球带有磁性质的荧光微球，相对传统的非磁性编码微球来说可以进行磁性分选的特点，而磁分选具有成本低，操作简单，更加易于自动化等特点。

2、在磁性荧光编码微球中一个比较重要的物质是荧光染料，在选择荧光染料的时候要选择合适波长的荧光染料以匹配编码通道。而适合波长的有机小分子染料在市面上比较难找到，所以有研发人员采用荧光量子点，但是荧光量子点的合成条件比较苛刻，并且它是根据调节微粒的大小来改变发射波长的，所以它的批次稳定性比较差。

技术实现思路

1、基于此，本发明一些实施例提供一种稳定性好，波长适宜，能够应用在磁性荧光编码微球中的荧光染料及其制备方法。

2、此外，本发明又一些实施例还提供一种磁性荧光编码微球及其制备方法、应用。

3、一种荧光染料，具有如下结构通式：，

4、其中，r1及r2各自独立地包括苯基、噻吩基、c1~c6烷基取代的噻吩基及c3~c10杂芳基取代的噻吩基中的任一种或几种的组合，r3包括碳碳双键，r4包括c1~c6烷基。

5、在其中一些实施例中，所述荧光染料满足如下条件中的至少一个：

6、（1）r1及r2各自独立地包括苯基、噻吩基、甲基噻吩基及联噻吩基中的任一种或几种的组合；

7、（2）r3包括甲基丙烯酸酯基团。

8、在其中一些实施例中，所述荧光染料选自如下结构中的一种或几种：、、、。

9、如上述的荧光染料的制备方法，包括如下步骤：

10、将化合物a与亚硝酸钠反应，制备化合物b；

11、将所述化合物b与化合物c反应，制备化合物d；

12、将所述化合物d与三乙胺、三氟化硼反应，制备所述荧光染料；

13、所述化合物a、所述化合物b、所述化合物c和所述化合物d的结构式分别为、、和。

14、在其中一些实施例中，所述将化合物a与亚硝酸钠反应的步骤包括：将所述化合物a溶于第一醇溶剂中，加入酸性试剂中的部分，再滴加含有所述亚硝酸钠的水溶液，滴加结束后加入酸性试剂中的其余部分，反应2h~5h，所述化合物a和所述亚硝酸钠的摩尔比为1：（1.15~3）。

15、在其中一些实施例中，将所述化合物b与化合物c反应的步骤满足如下条件中的至少一个：

16、（1）所述化合物b和所述化合物c的摩尔比为1：（1~1.5）；

17、（2）反应的温度为100℃~150℃，时间为1h~3h；

18、（3）反应过程中，还加入了乙酸和乙酸酐。

19、在其中一些实施例中，将所述化合物d与三乙胺、三氟化硼反应的步骤满足如下条件中的至少一个：

20、（1）所述化合物d、所述三乙胺和所述三氟化硼的摩尔比为1:（5~10）:（5~10）；

21、（2）反应的温度为25℃~30℃，时间为12h~17h。

22、在其中一些实施例中，所述r1及r2各自独立地包括噻吩基、c1~c6烷基取代的噻吩基及c3~c10杂芳基取代的噻吩基中的任一种或几种的组合，所述化合物a的制备步骤包括：

23、将r1-cho与r2-c(=o)-ch3进行脱水缩合反应，制备化合物e；

24、将所述化合物e与硝基甲烷反应，制备化合物f；

25、将所述化合物f与浓硫酸反应，制备化合物g；

26、将所述化合物g与乙酸铵反应，制备所述化合物a；

27、其中，所述化合物e、所述化合物f、所述化合物g的结构式分别如下：、和。

28、在其中一些实施例中，所述r3包括甲基丙烯酸酯基团，所述化合物c的制备步骤包括：将化合物h与还原剂反应，制备化合物j，再将所述化合物j与甲基丙烯酰氯反应，制备所述化合物c，其中，所述化合物h和所述化合物j的结构式分别为和。

29、一种磁性荧光编码微球，包括：

30、磁性微球基体；及

31、包覆在所述磁性微球内部的包覆层，所述包覆层包括包覆单体和荧光染料的共聚物，所述荧光染料为上述的荧光染料；

32、所述包覆单体包括苯乙烯、二乙烯苯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。

33、在其中一些实施例中，所述磁性荧光编码微球满足如下条件中的至少一个：

34、（1）在所述包覆层的制备原料中，所述包覆单体和所述荧光染料的质量比为100：（1~40）；

35、（2）所述磁性微球与所述包覆层的质量比为（1~3）:1；

36、（3）所述磁性荧光编码微球的平均粒径为6μm~6.5μm。

37、在其中一些实施例中，所述荧光染料包括第一染料和第二染料，所述第一染料包括，所述第二染料包括、及中的一种或几种。

38、在其中一些实施例中，所述第一染料和所述第二染料的质量比为（1~16）:1。

39、一种磁性荧光编码微球的制备方法，包括如下步骤：

40、将磁性微球、包覆单体和荧光染料混合，在引发剂作用下进行聚合反应，制备磁性荧光编码微球，所述荧光染料为上述的荧光染料，所述包覆单体包括苯乙烯、二乙烯苯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。

41、在其中一些实施例中，所述制备方法满足如下条件中的至少一个：

42、（1）所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过硫酸铵及过硫酸钾中的任一种或几种；

43、（2）聚合反应的温度为75℃~80℃，时间为24h~28h；

44、（3）将磁性微球、包覆单体和荧光染料混合，在引发剂作用下进行聚合反应的步骤包括：

45、将所述磁性微球和包覆单体中的部分、引发剂中的部分混合进行第一次聚合，制备第一聚合物；

46、将所述第一聚合物与包覆单体中的其余部分、引发剂中的其余部分和所述荧光染料进行第二次聚合。

47、如上述的磁性荧光编码微球在制备诊断试剂盒中的应用。

48、一种诊断试剂盒，包括上述的磁性荧光编码微球。

49、上述荧光染料采用氮杂氟硼二吡咯为母体结构，相对传统的bodipy（吡咯硼）染料，它的发射波长更长，可以达到近红外区，此外，引入苯基、取代或未取代的噻吩结构，能够增加整体的π共轭，从而使发射波长进一步红移，得到具有更大发射波长的荧光染料，能够匹配编码通道。相对于荧光量子点，上述荧光染料的稳定性好。此外，荧光染料中还具有双键基团，能够通过聚合的方式包覆在磁性微球中。因此，上述荧光染料的稳定性好，波长适宜，能够应用在磁性荧光编码微球的制备中。

技术特征：

1.一种荧光染料，其特征在于，具有如下结构通式：，

2.根据权利要求1所述的荧光染料，其特征在于，所述荧光染料满足如下条件中的至少一个：

3.根据权利要求2所述的荧光染料，其特征在于，所述荧光染料包括如下结构中的一种或几种：、、、。

4.如权利要求1~3任一项所述的荧光染料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的荧光染料的制备方法，其特征在于，所述将化合物a与亚硝酸钠反应的步骤包括：将所述化合物a溶于第一醇溶剂中，加入部分酸性试剂，再滴加含有所述亚硝酸钠的水溶液，滴加结束后加入剩余酸性试剂，反应2h~5h，所述化合物a和所述亚硝酸钠的摩尔比为1：（1.15~3）。

6.根据权利要求4所述的荧光染料的制备方法，其特征在于，将所述化合物b与化合物c反应的步骤满足如下条件中的至少一个：

7.根据权利要求4所述的荧光染料的制备方法，其特征在于，将所述化合物d与三乙胺、三氟化硼反应的步骤满足如下条件中的至少一个：

8.根据权利要求4~7任一项所述的荧光染料的制备方法，其特征在于，所述r1及r2各自独立地包括噻吩基、c1~c6烷基取代的噻吩基及c3~c10杂芳基取代的噻吩基中的任一种或几种的组合，所述化合物a的制备步骤包括：

9.根据权利要求4~7任一项所述的荧光染料的制备方法，其特征在于，所述r3包括甲基丙烯酸酯基团，所述化合物c的制备步骤包括：将化合物h与还原剂反应，制备化合物j，再将所述化合物j与甲基丙烯酰氯反应，制备所述化合物c，其中，所述化合物h和所述化合物j的结构式分别为和。

10.一种磁性荧光编码微球，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的磁性荧光编码微球，其特征在于，所述磁性荧光编码微球满足如下条件中的至少一个：

12.根据权利要求10或11所述的磁性荧光编码微球，其特征在于，所述荧光染料包括第一染料和第二染料，所述第一染料包括，所述第二染料包括、及中的一种或几种。

13.根据权利要求12所述的磁性荧光编码微球，其特征在于，所述第一染料和所述第二染料的质量比为（1~16）:1。

14.一种磁性荧光编码微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

15.根据权利要求14所述的磁性荧光编码微球的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下条件中的至少一个：

16.如权利要求10~13任一项所述的磁性荧光编码微球在制备诊断试剂盒中的应用。

17.一种诊断试剂盒，其特征在于，包括权利要求10~13任一项所述的磁性荧光编码微球或通过权利要求14~15任一项所述的制备方法制备的磁性荧光编码微球。

技术总结
本发明涉及一种荧光染料、磁性荧光编码微球及其制备方法和应用。上述荧光染料具有如下结构通式：，其中，R<subgt;1</subgt;及R<subgt;2</subgt;各自独立地包括苯基、噻吩基、C<subgt;1</subgt;~C<subgt;6</subgt;烷基取代的噻吩基及C<subgt;3</subgt;~C<subgt;10</subgt;杂芳基取代的噻吩基中的任一种或几种的组合，R<subgt;3</subgt;包括碳碳双键，R<subgt;4</subgt;包括C<subgt;1</subgt;~C<subgt;6</subgt;烷基。上述荧光染料的稳定性好，波长适宜，能够应用在磁性荧光编码微球的制备中。

技术研发人员：周世雄,赵光耀,李浩然,徐艳霞,杨承凤
受保护的技术使用者：苏州纳微生命科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15