本发明专利技术公开了一种pH可逆激活型光热/光动力/荧光一体化探针分子，属于生物医药技术领域。本发明专利技术以pH响应型不对称菁类结构为核心单元，通过结构修饰及在共轭体系中引入卤素等重原子，构建可被肿瘤弱酸性微环境特异性激活的光热/光动力/荧光一体化探针分子。本发明专利技术光热/光动力/荧光一体化探针具有良好的稳定性、光热效果以及优越的产生活性氧的能力，在肿瘤治疗方面具有巨大潜力。
【技术实现步骤摘要】
一种pH可逆激活型光热/光动力/荧光一体化探针分子
本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种pH可逆激活型光热/光动力/荧光一体化探针分子。
技术介绍
癌症的早期诊治是提高癌症患者治愈率的关键，研发特异性强、灵敏度高的检测技术用于肿瘤早期诊断是十分必要的。光学成像技术具有非侵袭性、实时、灵敏度高、操作简单以及可视性强等诸多优势，已成为肿瘤检测的理想方法。尤其是近红外荧光成像技术，因其吸收和发射波长均处于生物光学成像窗口内，具有组织穿透能力强、生物组织的光吸收及自发荧光干扰小等优势而倍受青睐。但传统的成像探针大多为“alwayson”型显影剂，一直处于荧光激活状态的显影在体内代谢转运过程中始终显示出荧光信号，易造成自身背景干扰及“假阳性”结果等问题。光线治疗是一种温和的、局部的、相对安全的治疗模式，它本身无明显的生物毒性，外界光照射下才产生特异性杀伤效果，在肿瘤精准治疗方面展现了良好的应用前景。根据外界光照射光热/光敏剂后将光能转化成热能或活性氧的不同，又可分为光热治疗(Photothermaltherapy，PTT)及光动力治疗(Photodynamictherapy，PDT)。近年来，已有将PDT和PTT等新型疗法相结合，实现联合治疗的报道，并取得了比单独治疗更好的治疗效果。但现有研究中光热/光动力治疗所用光敏剂大多为两类不同的材料的组合，且大多为“alwayson”型光热/光敏剂，因其理化性质的差异，易造成两类材料在体内分布和对靶向区域的选择并不完全相同，因此很难实现真正的精准的联合治疗；亦或需要两种波长的激发光刺激，延长了治疗时间，增加了副作用及操作难度；同时，对正常在组织的非特异性损伤亦无法避免。
技术实现思路
为了解决以上问题，我们设计合成了肿瘤微环境特异性激活型兼具光热、光动力以及荧光多功能于一体的新型探针分子，并将其用于肿瘤精准成像指引的光热/光动力联合治疗。本专利技术以pH响应型不对称菁类结构为核心单元，通过结构修饰及在共轭体系中引入卤素等重原子，构建可被肿瘤弱酸性微环境特异性激活的光热/光动力/荧光一体化探针分子，提供一种可被肿瘤弱酸性微环境特异性激活的光热/光动力/荧光一体化探针分子及其制备方法和应用。包括如下技术方案：一种用作pH响应型光热/光动力/荧光一体化探针分子的化合物，其结构如式(I)所示：其中，R1、R2分别独立地选自如下取代基：氢、硝基、氨基、溴、在本专利技术的一种实施方式中，所述的pH响应型光热/光动力/荧光一体化探针分子的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)以化合物1：和3-甲基-2-丁酮为起始物，醋酸和浓硫酸条件下，得到化合物2：和化合物2’：(2)以化合物2为起始物与4-溴甲基苯甲酸甲酯反应得到化合物3：(3)利用化合物2’、3、4反应得到式(I)化合物：其中，R为R1或者R2；R1、R2分别独立选自H、Br、NO2、NH2、在本专利技术的一种实施方式中，所述制备方法具体包括如下步骤：步骤(1)：化合物1与3-甲基-2-丁酮的摩尔比为摩尔比为1：l-2，加热到100℃，反应2h，冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取，浓缩，向所得红色液体中加入20mL冰醋酸，回流反应5h，冷却至室温，加入50mL二氯甲烷，用饱和的碳酸钠水溶液中和冰醋酸，二氯甲烷萃取，浓缩，柱层析分离，得到化合物2；步骤(2)：化合物2与4-溴甲基苯甲酸甲酯的摩尔比为1：1-2,100℃下搅拌5h，冷却至室温，再向反应体系中加入30mLNaOH溶液，室温下搅拌1h；用二氯甲烷萃取，旋蒸浓缩，后经洗脱剂先为石油醚，后为石油醚:乙酸乙酷＝40：1(V/V)柱层析分离得到化合物3；步骤(3)：化合物2’，3，4的摩尔比为1：1：1，溶剂N,N-二甲基甲酰胺，在氮气保护下，加热至50℃反应5h。冷却到室温后，用水洗涤，二氯甲烷萃取，浓缩，经柱层析分离，洗脱剂先为石油醚:乙酸乙酷＝10：1(V/V)，后为石油醚:乙酸乙酷＝2：1(V/V)，得到式(I)化合物。在本专利技术的一种实施方式中，所述化合物4的制备方法包括如下过程：先将N,N-二甲基甲酰胺在冰盐浴冷却至0℃以下，滴加三氯氧磷和二氯甲烷的混合液，继续搅拌0.5h；再缓慢滴加环己酮，滴毕撤去冰浴，将反应液加热到80℃，反应4h后，冷却至室温，丙酮洗涤，得到化合物4；其中，三氯氧磷和环己酮的摩尔比为1：(1-2)。本专利技术的第二个目的是提供一种pH响应型的光热/光动力/荧光一体化探针分子，所述pH响应型的光热/光动力/荧光一体化探针分子为式(1)所示结构的化合物，其中R1、R2分别为式(1)中定义的取代基。本专利技术的第三个目的是将上述的化合物或者pH响应型光热/光动力/荧光一体化探针分子应用于生物成像领域中。本专利技术的第四个目的是提供一种活细胞成像或者活体成像的方法，所述方法是利用上述的化合物作为探针。所述的细胞具体可以包括癌细胞如肺癌细胞A549、小鼠鳞状细胞癌细胞SCC-7等。本专利技术的第五个目的是将上述的化合物用于制备治疗肿瘤的药物中。在本专利技术的一种实施方式中，所述药物的还包括药物载体和/或药用辅料。在本专利技术的一种实施方式中，所述药物的剂型包括注射液、注射用冻干粉针、控释注射剂、脂质体注射剂、混悬剂、植入剂、栓塞剂、胶囊剂、片剂、丸剂和口服液。在本专利技术的一种实施方式中，所述药物载体包括微囊、微球、纳米粒和脂质体。在本专利技术的一种实施方式中，所述药用辅料包含溶剂、抛射剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、黏合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、助悬剂、包衣材料、芳香剂、抗黏合剂、整合剂、渗透促进剂、pH值调节剂、缓冲剂、增塑剂、表面活性剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、包合剂、保湿剂、吸收剂、稀释剂、絮凝剂与反絮凝剂、助滤剂以及释放阻滞剂。在本专利技术的一种实施方式中，所述药用辅料包含微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素以及精制卵磷脂。本专利技术的显著优点在于：本专利技术以具有pH响应性能的不对称菁类结构为核心单元，通过结构修饰及在共轭体系中引入卤素等重原子，构建得到可被肿瘤弱酸性微环境特异性激活的光热/光动力/荧光一体化探针分子。本专利技术探针分子化合物可被肿瘤弱酸性微环境特异性激活，提高肿瘤诊断的特异性；兼具有光热/光动力联合治疗效果；目标化合物结构单一，不存在异构体，产物容易纯化。本专利技术提供的pH可逆激活的光热/光动力/荧光一体化探针分子结构新颖，具有pH响应性能，弱酸性微环境激活型近红外吸收发射，能有效的避开生物自发荧光和细胞内源性物质的干扰，特异性强、灵敏度高、光学稳定性好、能够作为检测生物成像和光热/光动力治疗的探针。该荧光分子探针在分析化学、生命科学等领域具有较强的实际应用价值。附图说明图1是实施例1所得探针分子的1HNMR谱图；图2是实施例1所得探针分子的质谱谱图；图3是实施例1所得探针分子在不同p本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用作pH响应型光热/光动力/荧光一体化探针分子的化合物，其结构如式(I)所示：/n
【技术特征摘要】
1.一种用作pH响应型光热/光动力/荧光一体化探针分子的化合物，其结构如式(I)所示：
其中，R1、R2分别选自如下取代基：氢、硝基、氨基、溴、
2.一种制备权利要求1所述化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)以化合物1和3-甲基-2-丁酮为起始物，反应得到化合物2和化合物2’；
(2)以化合物2为起始物，与4-溴甲基苯甲酸甲酯反应得到化合物3；
(3)以化合物2、3、4为反应底物，反应得到式(I)化合物；
其中，化合物1：化合物2：化合物2’：化合物3：化合物4：R、R1、R2选自：H，Br，NO2，NH2，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，化合物1与3-甲基-2-丁酮的摩尔比为摩尔比为1：(1-2)；反应的温度为80-120℃，反应的时间为2-3h。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，化合物2与4-溴甲基苯甲酸甲酯的摩尔比为1：(1-2)；反应的温度为80-120℃，反应的时间为4-6...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭，赵凯超，严秀平，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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