[发明专利]一种基于吖啶的碳硼烷衍生物及其在生物显影中的应用

说明书

本发明公开了一种基于吖啶的碳硼烷衍生物，具有如下结构：其中，R₁和R₂相同或者不同，代表H，C1‑C8的烷基或一个或多个位置被H，C1‑C8的烷基、羟基、氨基、卤素基团中的一种或几种取代的苯基；R₃～R₁₉相同或者不同，代表H，C1‑C8的烷基、羟基、氨基或卤素基团。本发明利用碳硼烷对发色团的红移调控作用及碳硼烷本身的修饰，获得最大发射波长为675nm(发射光调节至CIE色坐标为(0.65，0.35))，固态量子产率达35％的高效深红光分子。本发明所述的碳硼烷分子具有聚集诱导发光及生物相容性的特点，成功用于生物显影，为后续设计诊疗一体化潜在药物奠定基础。

技术领域

本发明属于有机发光材料领域，具体涉及一种基于吖啶的碳硼烷衍生物及其作为硼中子捕获试剂在生物显影中的应用。

背景技术

诊疗一体化是当前癌症治疗的发展趋势，硼中子捕获疗法是一种无需开刀化疗便可治疗癌症的一种方法，利用¹⁰B的同位素在外加中子源照射的情况下即可产生γ射线，且其辐射长度仅为一个细胞的范围，因此发展可用于硼中子捕获疗法的生物显影剂也尤为重要。由于生物体系荧光背景多，体系复杂，因此大多数生物显影分子均为红光、近红外光为主。碳硼烷因分子结构种含有十个硼原子，是一种潜在的硼中子捕获试剂。近年来，有不少利用碳硼烷调控有机分子发光的研究，但设计最大发光波长在650nm以上的高效红光分子却很少。L.Weber等人报道了一种碳硼烷红光材料，其结构为：C-diazaborolyl-ortho-carboranes,1-R’-2-H-1,2-C₂B₁₀H₁₀，R’＝2-(1,3-iPr₂-1,3,2-N₂BC₆H₄)-。但是将该碳硼烷红光材料调控至654nm，此发光波长下的量子产率仅有5％，不能满足实际生物显影的要求(L.Weber,J.Kahlert,L.A.Brockhinke,H.-G.Stammler,B.Neumann,R.A.Harder,P.J.Low,M.A.Fox,Dalton Trans.2013,42,2266-2281.)。最大发射波长在650nm以上的分子，量子产率甚至在仪器检测之下。(a)S.-Y.Kim,Y.-J.Cho,G.F.Jin,W.-S.Han,H.-J.Son,D.W.Cho,S.O.Kang,Phys.Chem.Chem.Phys.2015,17,15679-15682；b)K.Nishino,K.Tanaka,Y.Chujo,Asian J.Org.Chem.2019,8,2228-2232.)。T.Chen等公开了利用9,9-二甲基-10-苯基-9,10-二氢吖啶分子为电子供体构建的有机橙红光分子的研究，但该分子结构复杂，共轭链长，合成繁复等缺点而阻碍了其在生命体系中的应用(T.Chen,C.-H.Lu,C.-W.Huang,X.Zeng,J.Gao,Z.Chen,Y.Xiang,W.Zeng,Z.Huang,S.Gong,C.-C.Wu,C.Yang,J.Mater.Chem.C 2019,7,9087-9094)。因此，设计发光高效、合成简便的碳硼烷和吖啶分别为电子受体与供体的红光分子，具有重要的实际应用意义。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供了一种基于吖啶的碳硼烷衍生物，该化合物最大发射波长在650nm以上，量子产率高，具有合成步骤简便、发光性质优异、显色效果好的优点。

本发明具体技术方案如下：

一种基于吖啶的碳硼烷衍生物具有如下结构：

其中，R₁和R₂相同或者不同，代表H，C1-C8的烷基或一个或多个位置被H，C1-C8的烷基、羟基、氨基、卤素基团中的一种或几种取代的苯基；R₃～R₁₉相同或者不同，代表H，C1-C8的烷基、羟基、氨基或卤素基团。