[发明专利]一种近红外二区染料、纳米粒子及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种近红外二区染料FT‑3T，通过调节中间偶联单元使得FT‑3T分子部分吸收峰和整个发射峰都为于近红外二区范围，并提供该染料的制备方法，及其通过纳米共沉淀方法制备得到的具有良好水溶性的纳米粒子，其纳米粒子具有较强的二区荧光发射，并具有良好的光热性能，可应用于制备1064nm激光激发的活体成像中的造影剂，还可应用于二区荧光引导的光热诊疗试剂的制备，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于生物医药工程领域，更具体地，涉及一种近红外二区染料、纳米粒子及其制备方法和应用。

背景技术

近红外二区(NIR-II，1000-1700nm)荧光成像是一种新兴的光学成像技术，在分子成像领域引起了人们巨大的研究兴趣。与传统的可见光或近红外一区(NIR-I，650-950nm)成像相比，NIR-II荧光成像具有最小的组织自发荧光和光子散射，从而保证了高穿透深度、高成像分辨率及高的成像信噪比(SBR)。目前无机纳米材料，如稀土纳米粒子量子点和碳纳米管已被广泛地开发为近红外二区的成像造影剂。然而，无机纳米材料通常会遇到潜在的生物安全问题，这是因为其中的重金属毒性和难以快速代谢。另一方面，近年来有机半导体共轭聚合物被报道应用于近红外二区的成像，然而这类聚合物存在合成重复性差、光学性能难以合理控制等问题。因此，开发高效的无毒易代谢的成像造影剂是本领域研究的热点及难点。

光热疗法(PTT)是一种通过外部光源提供能量升高局部组织温度达到治疗效果的方法。对于肿瘤细胞而言，PTT主要利用细胞对热的敏感性来诱导细胞凋亡，与手术、放疗和化疗等传统癌症治疗方式相比，其具有较高的固有特异性和较低的侵入性。近红外光(NIR)照射引导的光热治疗对周围健康组织的伤害相对较小，然而光源波长达到近红外二区光(1000nm以上)的有机小分子诊疗剂报道仍较少，这也是目前亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种近红外二区染料，其吸收波长可延伸至近红外二区；并提供该染料及其纳米粒子水溶液的制备方法，其纳米粒子具有较强的二区荧光发射，并具有良好的光热性能。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种近红外二区染料FT-3T，其结构式为：

一种上述近红外二区染料的制备方法，其合成路线为：

具体包括以下步骤：

(i)将化合物1和化合物2溶于醋酸中，100℃反应24h得到中间体3；

(ii)中间体3和N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)混合溶于四氢呋喃，避光反应过夜得到中间体4；

(iii)中间体4和化合物5在甲苯-水混合溶液中反应得到中间体6；

(iv)中间体6和化合物7在甲苯溶剂中反应得到最终产物FT-3T。

优选的，上述制备方法中，所述化合物1和化合物2的摩尔比为(1:1)～(1:1.2)；所述中间体3和N-溴代琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1.1；所述中间体4和化合物5的摩尔比为(1:1.5)～(1:2)，甲苯和水的体积比为3:1；所述中间体6和化合物7的摩尔比为(2:1)～(2.2:1)。

一种上述近红外二区染料的纳米粒子，是由上述近红外二区染料和两亲性的聚合物F127通过纳米共沉淀方法制得的。

上述近红外二区染料的纳米粒子，在水溶液中，最大吸收波长在856nm，最大发射波长在1054nm。

上述近红外二区染料的纳米粒子，在水溶液中，其吸收尾峰可延伸至1200nm。

上述近红外二区染料的纳米粒子，在水溶液中，经1064nm激光照射下具有光热性质。