[发明专利]苯并派洛宁类近红外荧光染料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一类苯并派洛宁类近红外的荧光染料，具有如下结构式I：本发明还公开了该类染料的制备方法。这类染料有良好的生物相容性和光稳定性、近红外荧光发射和较高的荧光量子产率，用于荧光探针的荧光团以及生物大分子的共价或者非共价荧光标记。

技术领域

本发明涉及一类近红外荧光染料及其制备方法与应用，尤其是涉及一类基于苯并派洛宁的近红外荧光染料及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，由于选择性好、高时空分辨率、非破坏性和快速操作等优点，荧光成像在实时监测体内重要的生物分子以及跟踪细胞内多种生理过程等方面引起了越来越多的研究兴趣。而荧光染料在荧光成像技术中起着至关重要的作用，因此研究并开发出具有优良的光学性能、高检测灵敏度、高稳定性以及生物和环境友好的新型荧光染料，对推动荧光技术实用化发展具有重要的意义。近红外荧光成像由于其深的组织穿透力、对生物样品的光损伤小、弱散射光以及弱的背景荧光干扰等优点，特别适用于生物体系中荧光成像。

目前，氧杂蒽染料依然是构筑荧光探针和成像试剂的最广泛研究的发光团之一。但是，氧杂蒽染料在研究和发展的过程中仍然存在着一些问题：氧杂蒽染料的Stokes位移一般比较小，导致严重的荧光自淬灭和由于瑞利散射而引起的检测误差。

派洛宁类染料，是氧杂蒽染料的一种，易与RNA结合，使RNA显示红色。甲基绿—派洛宁又叫unna试剂，它们分别能与细胞内的DNA、RNA结合呈现不同颜色，甲基绿与染色质中DNA选择性结合显示绿色或蓝色；派洛宁与核仁、细胞质中的RNA选择性结合显示红色。其原因可能是两种染料的混合染液中有竞争作用，RNA对派洛宁亲和力大，而DNA对甲基绿亲和力大。然而由于派洛宁同样存在发射波长短、Stokes位移小等缺点，限制了其在荧光成像领域的应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供式I所示的化合物，

R₁、R₂、R₃、R₄相同或不同，彼此独立地选自为氢、C_1-16烷基、C_2-16烯基、C_3-20环烷基、C_6-20芳基、-C_1-16烷基-Y、-COC_1-16烷基、-COOC_1-16烷基、-CO-C_6-20芳基、-COO-C_6-20芳基；

或者，所述R₁和/或R₂与苯环上1位和/或9位形成6元环状结构；

或者，所述R₃和/或R₄与苯环上6位和/或7位形成6元环状结构；

Y相同或不同，彼此独立地选自卤素、-OH、-SO₃H、-NH₂、-SH、-COOH、-CN、-CO-卤素、-SO₃-卤素、叠氮基、C_2-16炔基、-COC_1-16烷基、-COC_1-16烷基-C_6-20芳基、-COOC_1-16烷基、-COOC_1-16烷基-C_6-20芳基、-CONH₂、-CON(C_1-16烷基)₂、-CONHC_1-16烷基、-SO₃C_1-16烷基、杂环基、-COO-杂环基、-(O-C_1-16烷基)_m-O-C_1-16烷基、-(O-C_1-16烷基)_m-OH、-(O-C_1-16烷基)_m-C_1-16烷基；