[发明专利]可聚合近红外荧光染料单体及其制备方法、用途

说明书

技术领域

本发明属于本发明属于有机化合物和高分子材料的技术领域，具体涉及一类新型单体，即NFM及其合成的近红外荧光功能染料单体。

背景技术

近红外荧光成像是目前光化学分子成像领域研究的热点，以合适的荧光探针标记细胞、组织和器官等，用特定波长的 红光激发荧光染料，发出近红外荧光，应用近红外荧光成像设备进行检测，即可直接检测生物体内发生的生理过程和病理状态。近红外（650 - 900 nm）染料在化学生物学中的应用前景广泛，因为其对生物的光损伤最小，可以探查深层组织，并可将背景自发荧光的影响最小化。

传统的有机NIR染料，由于发展的较早，所以易获得，成本低，物理/化学性质研究的比较透彻，所以是目前这一领域应用的最为广泛的一类NIR荧光材料。但该类探针也存在许多明显的缺点，比如弱亲水性，静电复印性，低量子产率，生物系统不稳定性和低探测敏感性等等，这些都直接影响着它们在生物研究中的应用。最近进行的设计策略已经克服了一些传统近红外有机试剂的限制，比如通过将这些近红外染料封装成纳米颗粒或者和特定的配体结合，尽管这些纳米粒子是一个好的平台，可以进行特定的成像和癌症治疗的多功能探测，但它仍然只是处于早起的临床应用。大范围生产和无毒的良好的生物相容性的困难，网状内皮组织系统的滞后的影响和单核吞噬细胞系统，由于在这些方面的困难，胶囊染料纳米粒子在纳米药物方面的运用仅限于细胞和实验动物层面。本发明合成的单体可以通过聚合或者与其他结构通过化学键结合，再形成多功能结构发明有新的应用。例如在体内荧光成像，用于肿瘤的治疗等。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的在于提供可聚合近红外荧光染料单体及其制备方法、用途，即可直接检测生物体内发生的生理过程和病理状态，在体内荧光成像，应用于肿瘤治疗等。

技术方案：针对上述问题，本发明公开了可聚合近红外荧光染料单体，所述的单体的化学结构式如下：

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一种可聚合近红外荧光染料单体的制备方法，制备方法包括下述步骤：

以氟硼荧光染料、甲基丙烯酰氯和三乙胺按摩尔比1：2：3投料，以无水四氢呋喃为溶剂，在温度为0-30℃的条件下将三乙胺与氟硼荧光染料搅拌，再将四氢呋喃稀释过的甲基丙烯酰氯滴加到混合溶剂中，滴加完毕后，常温继续搅拌反应4-10 h；通过200-300目的硅胶柱，再用体积比为1:8的乙酸乙酯和石油醚混合液进行洗脱，收集洗脱液后减压蒸馏，得到近红外荧光功能染料单体NFM。

所述的可聚合近红外荧光染料单体，所述的单体在溶剂为四氢呋喃，浓度为5 μg mL^-1的情况下，紫外吸收峰为649 nm，其荧光光谱的最强激发峰的波长为649.5 nm，最强的发射波长在697 nm。

优选的，所述的一种可聚合近红外荧光染料单体的制备方法，所述的温度为0-5℃。

优选的，所述的一种可聚合近红外荧光染料单体的制备方法，所述的温度为滴加完毕后，常温继续搅拌反应5h。

一种可聚合近红外荧光染料单体的用途，是以染料单体为反应物，与大分子链转移剂聚甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯和疏水性单体2 -（4 -（十二烷氧基）苯基）1，3二恶烷-甲基丙烯酸（DBAM）进行可逆加成断裂转移自由基聚合，制备近红外荧光功能染料的聚合物进行荧光成像。

有益效果：

该合成方法利用甲基丙烯酰氯的亲核反应，合成步骤简单，通过后处理柱层析，就可得到产率较高较纯净的近红外荧光单体，借助较成熟的聚合技术，使该近红外荧光单体能在生物体内荧光成像方面具有较大的应用，对于肿瘤的治疗成像也有很大的应用前景。

附图说明

图 1 是本发明的近红外荧光染料单体NIM的氢核磁谱图；

图 2是本发明的近红外荧光染料单体NIM的紫外荧光图；

图3为DDP的合成路线；

图4为PPEGMA与DDP的GPC流出曲线；

图5为编号a和b是DDP在Hela细胞中的成像，编号c是DOX的成像；

图6为编号a和b是DDP在V79细胞中的成像，编号c和d是在KB细胞中的成像；

图7为DDP在小鼠体内不同时间点的成像情况。

具体实施方式