[发明专利]基于苝二酰亚胺衍生物的近红外二区聚集诱导发光分子及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种基于苝二酰亚胺衍生物的近红外二区聚集诱导发光分子及其制备方法和应用，本发明首先使用苝二酰亚胺作为受体结构单元与大尺寸的供体单元进行偶联反应得到一类基于苝二酰亚胺结构的近红外二区聚集诱导发光分子。该分子由于在高共轭的刚性平面性的苝二酰亚胺核两侧连有尺寸较大的供体结构，可以有效的抑制苝二酰亚胺核的强π‑π堆积作用，从而具有聚集诱导发射(AIE)性质。再将该近红外二区聚集诱导发光分子与两亲脂质分子DSPE‑PEG5000自组装，得到的水溶性纳米颗粒在近红外二区具有很好的荧光强度，可实现在近红外二区的成像应用，此外该共轭分子也具有良好的光热转化效率，可用于肿瘤的光热治疗。

技术领域

本发明属于纳米生物医学成像领域，具体涉及一种基于苝二酰亚胺衍生物的近红外二区聚集诱导发光分子及其制备方法和应用。

背景技术

荧光成像已成为生物医学应用的一个基本工具，然而，其在常规波长范围(400-950nm)内的活体成像能力受到组织穿透深度的限制。为了应对这一挑战，近十年来，人们开发了一种利用近红外二区荧光(NIR-II，1000-1700nm)来实现深度组织穿透、高分辨率和低背景噪声的新成像方法。其中，基于NIR-Ⅱ小分子探针因具备优异的稳定性、生物相容性及药代动力学特性等优点，是目前生物成像和化学研究领域的一个研究热点。然而，现有报道的大多数NIR-Ⅱ小分子仍存在以下问题亟需解决：1)合成步骤复杂；2)受体结构单一(大都是基于苯噻唑系列)；3)在水溶液中的荧光强度较弱。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有供体-受体-供体(D-A-D)型近红外二区分子合成步骤复、受体单元结构单一以及在水溶液中的荧光强度较弱的问题，开发了一类新型基于苝二酰亚胺衍生物为电子受体结构的近红外二区聚集诱导发光有机小分子，以及采用该分子制备近红外二区荧光探针的制备方法，旨在提高近红外二区成像荧光探针的荧光强度，实现体内清晰准确的近红外二区成像效果，同时利用这类共轭有机小分子良好的光热转化效率，可用于肿瘤的光热治疗。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于苝二酰亚胺衍生物的近红外二区聚集诱导发光分子，其结构式为：

其中，R1为碳原子数1-20的烷基；

R2为以下基团的一种：

作为优选地，基于苝二酰亚胺衍生物的近红外二区聚集诱导发光分子，其结构式为：

一种基于苝二酰亚胺衍生物的近红外二区聚集诱导发光分子的制备方法，使用苝二酰亚胺作为受体结构单元，与大尺寸供体单元进行偶联反应得到。

所述苝二酰亚胺受体结构单元的结构式为：

其中，R1为碳原子数1-20的烷基，X为Br，Cl或I；

所述供体单元的结构式为：

其中，R2为以下基团的一种：

所述近红外二区聚集诱导发光分子的合成路线为：

一种基于苝二酰亚胺衍生物的近红外二区聚集诱导发光分子的制备方法，具体包含以下步骤：

S01、将苝二酰亚胺受体结构单元与供体结构单元溶于溶液中；

S02、在惰性气体保护条件下加入催化剂进行催化反应；

S03、反应结束后，反应液冷却，二氯甲烷萃取再通过柱层析制得。