一种阴离子-π型荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及生物化学材料技术领域，特别涉及一种阴离子

【技术实现步骤摘要】
一种阴离子
‑
π
型荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物化学材料
，特别涉及一种阴离子
‑
π型荧光探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]虽然人类在预防和治疗癌症方面取得了重大进展，但癌症仍是严重威胁人类健康的重大疾病之一。光动力疗法（Photodynamic therapy, PDT）是通过光对光敏剂的激发使其产生活性氧物种（Reactive oxygen species, ROS）来杀死癌细胞，由于其非侵入性和光可控特性，是非常有效的个性化和精准治疗癌症的方法。荧光生物成像技术结合PDT治疗可同时实现癌症早期快速诊断和及时治疗，可有效提高早诊早治率，提高患者的存活率。
[0003]聚集诱导发光（aggregation
‑
induced emission, AIE）型光敏剂在聚集状态下分子内运动受到限制，非辐射减弱，辐射增强，具有荧光增强特性，同时聚集还能提高ROS产生效率，为光动力抗癌应用提供了新契机。
[0004]AIE型光敏剂用于癌症光诊疗已取得了一定的成果，但是，目前大多数AIE光敏剂分子存在靶向能力差，导致难以区分癌细胞和正常细胞的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种阴离子
‑
π型荧光探针及其制备方法和应用，本专利技术提供的荧光探针靶向性强，可用于光动力杀伤癌细胞。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种阴离子
‑
π型荧光探针，具有式I所示结构；
[0008]式I；
[0009]式I中，C
n
H
2n+1
中n为0~16，C
m
H
2m+1
中m为0~16，且m不为0；
[0010]式I中，R为Br、Cl或I。
[0011]优选地，具有式1、式2或式3所示结构；
[0012]式1；式2；
[0013]式3。
[0014]本专利技术提供了上述阴离子
‑
π型荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
[0015]当n为0时，所述制备方法包括：
[0016]将2,4,6
‑
三甲基碘苯和间氯过氧苯甲酸第一溶解后，进行氧化反应，所得氧化反应物料与苯甲醚、对甲苯磺酸混合，进行亲电取代反应，得到具有式II
‑
1所示结构的第一中间产物；
[0017]式II
‑
1；
[0018]将所述第一中间产物与偶氮苯和第一催化剂第二溶解后，在保护气氛下进行缩合反应，得到具有式III
‑
1所示结构的第二中间产物；
[0019]式III
‑
1；
[0020]将所述第二中间产物和三溴化硼第三溶解后，进行脱甲基反应，得到具有式IV
‑
1所示结构的第三中间产物；
[0021]式IV
‑
1；C
m
H
2m+1
R式V
‑
1；
[0022]将所述第三中间产物和具有式V
‑
1所示结构的第一卤代烃第四溶解后，在保护气氛、第二催化剂和碱性化合物的条件下进行第一取代反应，得到n=0的阴离子
‑
π型荧光探针，结构式如式V
‑
2所示；
[0023]式V
‑
2；C
n
H
2n+1
R式V
‑
3；
[0024]当n≥1时，所述制备方法还包括：
[0025]将具有式V
‑
2结构的化合物V
‑
2和具有式V
‑
3所示结构的第二卤代烃、第二催化剂
第五溶解后，在保护气氛下进行第二取代反应，得到所述阴离子
‑
π型荧光探针。
[0026]优选地，所述2,4,6
‑
三甲基碘苯和间氯过氧苯甲酸的摩尔比为1:0.5~3；所述氧化反应的温度为20 ~40 ℃，时间为30~60min。
[0027]优选地，所述2,4,6
‑
三甲基碘苯、苯甲醚和对甲苯磺酸的摩尔比为1:0.5~3:0.5~3，所述亲电取代反应温度为20 ~40 ℃，时间为1~3 h。
[0028]优选地，所述第一中间产物和偶氮苯的摩尔比为1:1~4，所述缩合反应的温度为60 ~80 ℃，时间为24~30 h。
[0029]优选地，所述第二中间产物与三溴化硼的摩尔比为1:2~6，所述脱甲基反应的温度为
‑
20~0 ℃，时间为6~10 h。
[0030]优选地，所述第三中间产物与第一卤代烃的摩尔比为1:1~5；所述化合物V
‑
1与第二卤代烃的摩尔比为1:1~5。
[0031]优选地，所述第一取代反应和第二取代反应的温度独立地为30 ~60 ℃，时间独立地为4~10 h。
[0032]本专利技术提供了上述阴离子
‑
π型荧光探针在制备抗肿瘤药物或成像检测试剂中的应用。
[0033]本专利技术提供了一种阴离子
‑
π型荧光探针，具有式I所示结构。本专利技术提供的荧光探针具有聚集诱导发光性质，在形成聚集态时，能够对癌细胞进行荧光成像；同时，本专利技术提供的荧光探针还具有活性氧产生能力，能够在光激发下产生I型超氧阴离子自由基，可用于光动力杀伤癌细胞。另外，正常细胞和癌细胞表面电势差存在差异，癌细胞具有更负的表面电势，阴离子
‑
π相互作用赋予光敏剂固有正电荷，因此更容易通过静电相互作用与表面电势更负的癌细胞结合，从而提高靶向性。
[0034]本专利技术提供了上述兼具荧光成像和光动力杀伤癌细胞活性的阴离子
‑
π型荧光探针的制备方法，此法步骤简单，易于操作，适合工业化生产。
附图说明
[0035]图1为DPBC
‑
OH
‑
OC12、DPBC
‑
OMe
‑
OC12与DPBC
‑
2OC12在水溶液中的紫外吸收图；
[0036]图2为DPBC
‑
OH
‑
OC12、DPBC
‑
OMe
‑
OC12与DPBC
‑
2OC12在水溶液中的荧光发射图；
[0037]图3为在二甲基亚砜和甲苯体系中，DPBC
‑
OH
‑
OC12、DPBC
‑
OMe
‑
OC12与DPBC
‑
2OC12的实时荧光强度与初始荧光强度的比值随甲苯体积分数增大的变化情况；
[0038]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阴离子
‑
π型荧光探针，具有式I所示结构；式I；式I中，C
n
H
2n+1
中n为0~16，C
m
H
2m+1
中m为0~16，且m不为0；式I中，R为Br、Cl或I。2.根据权利要求1所述的阴离子
‑
π型荧光探针，其特征在于，具有式1，式2或式3所示结构：式1；式2；式3。3.权利要求1或2所述的阴离子
‑
π型荧光探针的制备方法，其特征在于，当n为0时，所述制备方法包括：将2,4,6
‑
三甲基碘苯和间氯过氧苯甲酸第一溶解后，进行氧化反应，所得氧化反应物料与苯甲醚、对甲苯磺酸混合，进行亲电取代反应，得到具有式II
‑
1所示结构的第一中间产物；
式II
‑
1；将所述第一中间产物与偶氮苯和第一催化剂第二溶解后，在保护气氛下进行缩合反应，得到具有式III
‑
1所示结构的第二中间产物；式III
‑
1；将所述第二中间产物和三溴化硼第三溶解后，进行脱甲基反应，得到具有式IV
‑
1所示结构的第三中间产物；式IV
‑
1；C
m
H
2m+1
R式V
‑
1；将所述第三中间产物和具有式V
‑
1所示结构的第一卤代烃第四溶解后，在保护气氛、第二催化剂和碱性化合物的条件下进行第一取代反应，得到n=0的阴离子
‑
π型荧光探针，结构式如式V
‑
2所示；
式V
‑
2；C
n<...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜国玉，王建国，纪伟伟，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：