[发明专利]一种具有活体组织显影功能的锌配合物双光子吸收材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种双光子吸收材料及其制备方法，具体地说是一种具有活体组织显影功能的锌配合物双光子吸收材料及其制备方法。

二、背景技术

双光子吸收材料在激光上转换、三维信息储存、三维微加工、光动力学治疗、光限幅和荧光成像等领域具有光明的应用前景。其中，双光子荧光成像是当前双光子吸收技术最实用化的领域之一，与单光子荧光成像相比，用于双光子激发光的波长大都处在近红外区域，近红外作为其激发光源带来了许多优势，如较深的光穿透深度，只在焦点很小的体积内发生，使其成像具有极高的分辨率，更重要的是对生物组织几乎无损伤、无生物背景荧光干扰等，以上优异的性能使双光子显微成像技术已广泛用于活体细胞、生物组织的长时间动态三维成像。因此，设计合成具有大双光子吸收截面的化合物作为荧光探针，是解决利用双光子荧光对活体组织显影成像的关键问题。

目前，人们对于具有双光子活性的配合物作为双光子发光材料用于活体组织成像方面表现出了较大的兴趣，和单纯的有机荧光材料相比，过渡金属配合物具有很好的光物理性质，如量子产率高、stokes位移大、发射峰窄、发光寿命长等。特别是利用它们较长的发光寿命，通过时间分辨技术有望在生物成像中消除自发荧光的干扰。通过改变配合物中配体的结构从而引起配合物光物理和其它性质的变化，实现双光子荧光探针简单有效的设计。2,2:6′,2″-三吡啶是含多吡啶杂环的化合物，对过渡金属离子有较强的配位能力，其配合物具有很好的非线性光学性质（S.M.Brombosz et al.Org.Lett,2007,9,4519-4522.）。在三联吡啶的4′位置进行功能化，通过引入不同的基团，能进一步合成特殊功能和优良性质的配体，这类配体及其配合物广泛应用于生物、化学、医学等领域。近几年三联吡啶锌配合物双光子材料方面的报道越来越多，其中有代表性的工作是2011年X.Zhou等人报道一组Zn配合物(Chem.Commun.,2011,47,3921-3923.)以及近期发明人课题组报道的三吡啶吩噻嗪系列的Zn(II)的配合物(Dalton Trans.,2011,40,8170–8178)，表现出较好的双光子行为，可用于细胞显影。

发明人对本申请的主题进行了如下的文献检索：

1、www.google.com网检索结果：（2013/22/8）

2、中国期刊网检索结果：

检索方式一：

篇名-具有活体组织显影功能的三联吡啶配合物 无相关文献。

篇名-三联吡啶配合物双光子光学材料 无相关文献。

检索方式二：

全文-具有活体组织显影功能的三联吡啶配合物 无相关文献。

全文-三联吡啶配合物双光子光学材料 无相关文献。

三、发明内容

本发明旨在提供一种具有活体组织显影功能的锌配合物双光子吸收材料及其制备方法，所要解决的技术问题是遴选合适的中心离子和配体，使其具有细胞显影功能，并且具有较大的双光子吸收截面，激发能量低、波长长，穿透性强，光损伤小，低毒。

本发明遴选具有较高的反应活性、强的配位能力的2,2:6′,2″-三吡啶为母体，在4′位置引入带有醚氧链的咔唑基团，合成了配体L，再以Zn(II)为金属中心，简洁高效地制备了具有较高荧光量子产率的三联吡啶锌配合物[L-Zn-L][PF₆]₂。

本发明具有活体组织显影功能的锌配合物双光子吸收材料为三联吡啶锌配合物，简记为[L-Zn-L][PF₆]₂，其结构式为：

本发明具有活体组织显影功能的锌配合物双光子吸收材料的制备方法按以下步骤操作：

1）化合物I的合成

向反应器中加入二甘醇单甲醚12.0g(0.1mol)、0.32g(0.001mol)催化剂4-丁基溴化铵、质量浓度30%的NaOH溶液100mL以及溶剂二氯甲烷90mL，搅拌下滴加4-甲基苯磺酰氯32.4g(0.17mol)，所述4-甲基苯磺酰氯溶于100mL二氯甲烷中后再向反应器中滴加，滴完后常温搅拌反应20h，反应结束后分液，水洗3-5次，无水硫酸镁干燥8-12h，过滤后留取滤液，旋蒸除去溶剂后于-2～-6℃冷藏8-12h得到化合物I—2-（2-甲氧基乙氧基）-乙烯基-4-甲基苯磺酸甲酯，为白色冰状固体；

2）化合物II的合成