[发明专利]一类氧杂蒽-半花菁近红外荧光染料，其合成方法及应用

说明书

本发明公开了一类氧杂蒽‑半花菁近红外荧光染料，其合成方法及其应用。该类型染料有更长的吸收和发射波长，提高了染料的水溶性，通过合理的引入活性基团来避免染料与生物大分子作用后的光谱性质改变。通过实验证明该染料具有良好的光物理性能以及具有生物荧光成像的潜力，可以用于生物识别成像、细胞成像、蛋白标记、抗体的特异性识别、核酸标记、DNA测序、以及肿瘤光动力治疗等方面的应用。

技术领域

本发明属于有机染料技术领域，涉及一类氧杂蒽-半花菁近红外荧光染料、其合成方法，及其应用。

背景技术

长久以来，荧光染料被广泛应用于生物标记和识别领域当中，在生物特异性蛋白、肿瘤标志物以及DNA识别基因测序中发挥重要作用。

荧光分析法因为具有设备简单、操作便捷、灵敏度高和响应快的优点，相较于同位素标记法具有更广泛的应用前景。荧光分析法所用到的荧光染料在整个分析过程中起到举足轻重的作用，荧光染料的性能将直接影响到分析的准确度和灵敏度。目前常见的商业化荧光染料主要为香豆素，荧光素，罗丹明类，吲哚菁绿类等等。然而，这些染料都在一定程度上存在缺陷而影响它们的应用。比如：1.吸收波长和发射波长较短，容易在成像和分析过程中收到生物背景荧光的干扰；2.水溶性普遍较差，容易在水系溶剂中发生聚集从而产生荧光猝灭；3.光稳定性差，增加了产品的大规模储藏和运输成本，并且导致无法重复检测；4.这些染料与生物大分子结合后，可能会受到生物大分子的影响而导致本身光物理性质发生改变，从而影响检测和分析的结果；5.在特定波长下的摩尔消光系数和荧光量子产率较低，无法很好的和市面上常用的光源和检测器匹配。

因此，研究开发水溶性好，光稳定性好，高摩尔消光系数和荧光量子产率以及波长可调控的，标记前后无明显光物理性质变化的荧光染料对荧光检测和生命健康领域具有重要的意义。

发明内容

为克服现有荧光染料的一系列缺陷，提供了一类用于生物标记的氧杂蒽-半花菁荧光染料、其合成方法和应用。

本申请的技术方案如下：

本申请的第一方面在于保护一类氧杂蒽-半花菁近红外荧光染料，所述的染料具有如通式I的结构式：

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通式I中，

R₁选自1-18个碳的烷基、具有1-18个碳的羧烷基、芳基、芳基羧酸基、烷基磺酸根、芳基磺酸根、烷基磺酸盐或芳基磺酸盐中的一种；更优选自具有2-10个碳的羧烷基、芳基羧酸基中的一种；

R₂和R₃各自独立的选自氢、具有1-18个碳的烷基、具有1-18个碳的羧烷基、具有1-18个碳的烷基磺酸根、具有1-18个碳的烷基磺酸盐、芳基、芳基羧酸基、烷基磺酸根、芳基磺酸根、烷基磺酸盐或芳基磺酸盐中的一种；更优选自氢、具有1-6个碳的烷基、具有1-6个碳的烷基磺酸根、具有1-6个碳的羧烷基或芳基中的一种；

R₄、R₅、R₆各自独立的选自氢、卤素、具有1-18个碳的烷基、具有1-18个碳的羧烷基、具有1-18个碳的烷基磺酸根、具有1-18个碳的烷基磺酸盐、芳基、芳基羧酸基、烷基磺酸根、芳基磺酸根、烷基磺酸盐或芳基磺酸盐中的一种；更优选自氢、具有1-10个碳的烷基、具有1-10个碳的烷基磺酸根、具有1-10个碳的烷基磺酸盐中的一种；

X选自氧、硫、硒、碲中的一种；更优选自氧、硫中的一种；