一种D-A-D结构的新型NIR-II光热材料、制备方法及应用与流程

本发明属于生物材料，具体涉及一种d-a-d结构的新型nir-ii光热材料在生物成像、荧光探针、激光染料、荧光传感器、荧光标记、近红外光动力学、光伏电池和肿瘤治疗中的应用；本发明还提供了制备光热材料的方法。

背景技术：

1、在探索癌症治疗策略的过程中，具有非侵入性和患者耐受性，并且能够靶向杀伤肿瘤细胞而不损伤其他正常细胞是治疗恶性肿瘤的理想目标。光热治疗(photothermaltherapy，ptt)是一种新兴的治疗方法，其一般由光引发，尤其是近红外光(near-infraredlight，nir)能够穿透深层组织，在光照条件下可以选择性杀死肿瘤细胞，并且不引起正常组织损伤，因此，其愈来愈受到广泛关注。

2、由于近红外二区(nir-ii)光热材料具有更深的组织穿透能力，因此，其在ptt中的应用前景受到越来越多的关注。近年来开发的nir-ii光热材料可分为无机材料和有机材料。无机材料，诸如单壁碳纳米管(swnts)、量子点(qds)、金属材料等等，有着良好的光热转换效率和光稳定性等，但生物降解性差导致的潜在细胞毒性阻碍了它们的临床应用。与无机材料相比，有机材料具有易合成、结构可控、生物相容性好、易代谢等优点而备受关注。

3、目前较多研究所采用的光热材料是有机荧光探针吲哚菁绿(indocyanine green，icg)，它是目前唯一被美国食品药品监督管理局(food and drug administration，fda)批准可用于临床的荧光造影剂，但由于它结构稳定性差、不能特异性靶向肿瘤等显著缺点，限制了其进一步的临床应用。所以开发新型稳定、多功能的nir-ii光热材料是目前光学治疗研究的重点和难点。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的是在于提供一种d-a-d结构的新型nir-ii光热材料，以及它的制备方法和用途，有着结构简单、合成简便，且具有优异的光学性能等优点。

2、具体而言，本发明提供了一种化合物，具有式(i)所示的结构：

3、

4、本发明还提供了式(i)化合物的制备方法，其特征在于，以久洛尼啶与克酮酸为原料，按照如下反应路线进行反应制备：

5、

6、在本发明的一些具体实施方案中，制备步骤如下：将一定摩尔比的久洛尼啶与克酮酸加入到甲苯和正丁醇的体系中，制备得d-a-d结构的新型nir-ii光热材料。

7、在本发明的一些具体实施方案中，包括如下步骤：将强电子给体久洛尼啶与强电子受体克酮酸在甲苯和正丁醇的体系中，室温搅拌一定时间，然后加热回流反应一定时间，减压蒸馏去除溶剂，冷却至室温后，过滤得到黑棕色固体，然后用溶剂洗涤，干燥得到d-a-d结构的新型nir-ii光热材料；

8、所述强电子给体久洛尼啶与强电子受体克酮酸的物质的量比大于或等于2:1在本发明的一些具体实施方案中，所述久洛尼啶与克酮酸的摩尔比为3:1。

9、在本发明的一些具体实施方案中，室温搅拌时间为20min，加热温度为147℃-153℃，反应时间为2h。

10、本发明还提供了一种应用于生物成像、荧光探针、激光染料、荧光传感器、荧光标记、肿瘤治疗的组合物，其包含权利要求1所述化合物或权利要求2-4任一项所述制备方法制备的化合物。

11、在本发明的一些具体实施方案中，所述组合物进一步包含溶剂、酸、碱、缓冲溶液或其组合。

12、本发明还提供了一种应用于生物成像、肿瘤治疗的试剂盒，其包含权利要求1所述化合物。

13、本发明还提供了上述化合物在生物成像、荧光探针、激光染料、荧光传感器、荧光标记、近红外光动力学和光伏电池中的应用。

14、本发明相对于现有技术具有如下的显著优点及效果：

15、1、本发明的光热材料结构简单，合成简便，易于纯化，产率较高。

16、2、本发明的光热材料的大共轭体系使得分子结构稳定，在nir-ii光照射下不易降解。

17、3、本发明的光热材料具有很好的光学性能，并具有良好的光热转换效率、极低的生物毒性，在800-1000nm之间有着广泛的紫外吸收，因此，其在近红外光动力学和肿瘤治疗中等方面有着巨大的应用前景。

技术特征：

1.一种d-a-d结构的新型nir-ii光热材料，其具有以下结构：

2.一种制备权利要求1所述d-a-d结构的新型nir-ii光热材料的方法，其特征在于，以久洛尼啶与克酮酸为原料，按照如下反应路线进行反应制备：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述久洛尼啶与克酮酸的摩尔比为3:1。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，室温搅拌时间为20min，加热温度为147℃-153℃，反应时间为2h。

7.一种应用于生物成像、荧光探针、激光染料、荧光传感器、荧光标记、肿瘤治疗的组合物，其包含权利要求1所述化合物或权利要求2-6任一项所述制备方法制备的化合物。

8.如权利要求7所述组合物，其特征在于，所述组合物进一步包含溶剂、酸、碱、缓冲溶液或其组合。

9.一种应用于生物成像、肿瘤治疗的试剂盒，其包含权利要求1所述化合物。

10.如权利要求1所述化合物在生物成像、荧光探针、激光染料、荧光传感器、荧光标记、近红外光动力学和光伏电池中的应用。

技术总结
本发明涉及一种D‑A‑D结构的新型NIR‑II光热材料、制备方法及应用，具体的，本发明光热材料结构简单，合成简便，易于纯化，产率较高；并且，因其具有的大共轭体系使得分子结构稳定，在NIR‑II光照射下不易降解；进一步，本发明的光热材料具有很好的光学性能，并具有良好的光热转换效率、极低的生物毒性，在800‑1000nm之间有着广泛的紫外吸收，因此，其在近红外光动力学和肿瘤治疗中等方面有着巨大的应用前景。

技术研发人员：蔡宇,牟晓洲,陈洋
受保护的技术使用者：浙江省人民医院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12