[发明专利]具有光热效应的aza-BODIPY类衍生物和其合成及应用

说明书

本发明属于生物化学领域，涉及了一类具有光热效应的aza‑BODIPY衍生物和其合成及应用，所述aza‑BODIPY类化合物具有式Ⅰ所示结构通式(详见说明书)。本发明中所提供的aza‑BODIPY化合物具有非常优良的光热效应，可在极短的时间内将光能转化成热能，且具有极好的稳定性，能多次循环利用，在生物化学及医学领域的光热治疗中有着及其可观的应用前景。

技术领域

本发明属于生物化学领域，涉及一类aza-BODIPY衍生物和其合成及应用，可实现肿瘤的光热治疗，具体地说，涉及氮杂-氟硼吡咯类荧光染料探针的合成方法和生物热疗应用。

背景技术

光热治疗(PTT)是近年来兴起的肿瘤治疗方法之一，相对于一般药物化疗，PTT具有侵入性小，操作简单，治疗时间短且恢复快等固有优势，使得PTT成为一种潜力无限、前景广阔的抗肿瘤治疗手段。长期以来，研究者致力于开发新型光热材料和制剂，以满足临床应用中对光热诊断治疗的日益增长的需求。但调研文献发现最初的光热材料大部分是以价格昂贵的Au、Ag、Pt为代表的贵金属纳米颗粒或以无近近红外区吸收或近红外区吸收较弱的石墨烯、碳纳米棒为代表的材料，因此构建一种价格低廉，且具有近红外吸收的有机功能小分子光热材料具有一定的挑战性和现实意义。

氟化硼络合二吡咯甲川类(Boron-dipyrromethene，简称BODIPY)化合物是一类性能优异的新型荧光染料，该类染料具有较高的摩尔消光系数，提高了染料的光敏性能；且具有很好的光热稳定性和化学稳定性，可避免受外界干扰而迅速光降解。当BODIPY母体骨架meso位上的C原子被N原子取代后会形成一类新的氮杂-氟硼吡咯(Aza-BODIPY)类荧光染料。Aza-BODIPY及其衍生物除具有BODIPY类荧光染料的优良性能外，紫外吸收光谱会发生明显红移，使得其具有更小的自发荧光背景干扰及更深的组织穿透性，更有利于其在生物体内的精准定位成像技术。因而近年来Aza-BODIPY类荧光探针的研究与开发备受科研爱好者的关注。

基于此背景下，本发明设计合成了一系列具有优良光热效应的Aza-BODIPY衍生物，通过近红外光源照射，材料会在短时间内将光能转化为热能，并成功地将其应用于肿瘤的热疗实验。

发明内容

本发明第一个目的是提供一类aza-BODIPY衍生物的合成；

本发明第二个目的是提供一类具有优良光热效应的aza-BODIPY衍生物；

本发明第三个目的是提供一类aza-BODIPY衍生物在光热治疗中的应用。

本发明通过下述技术方案实现：

具有光热效应的aza-BODIPY衍生物，其结构通式如Ⅰ所示化合物：

式Ⅰ中，R₁，R₂为芳香醚链或苯并噻二唑中的一种，R₃，R₄为芳香醚链、4-氨基苯基或其修饰物中的任意一种。

进一步，其中R₁，R₂，R₃，R₄中的芳香醚链如式Ⅱ所示：

优选，R₁和R₂均为式Ⅱ中的芳香醚链或苯并噻二唑中的一种，R₃和R₄均为芳香醚链、苯并噻二唑或4-氨基苯基中的一种。

优选，R₁，R₂和R₃为式Ⅱ中的芳香醚链，R₄为4-氨基苯基。

优选，R₁和R₃为式Ⅱ中的芳香醚链，R₂为苯并噻二唑，R₄为4-氨基苯基。