一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针及其制备方法和应用，本发明专利技术首先合成具有三苯胺结构的BODOPY衍生物，再通过偶合得到BODIPY二聚体，最后引入碘离子修饰；三苯胺具有独特的自由基性质，与BODIPY结合后，可以有效增加BODIPY本身的光稳定性，再通过聚合增强BODIPY光敏化反应能力，其光敏机理与其固有的分子内电荷转移特性密切相关，表现为自旋轨道电荷转移体系间的交叉机制，此时合成的二聚体便已经具备一定的单线态氧产生能力，其单重态氧的生成可以通过溶剂的极性进一步调节。dimer

【技术实现步骤摘要】
一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于有机合成
，涉及用于AD诊断的荧光探针的制备，具体涉及一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]阿尔茨海默病（AD）是一种神经退行性疾病，具有记忆丧失、认知功能丧失和空间识别障碍等临床症状表现。阿尔茨海默症治疗研究领域表明当前仅有的药物治疗效果并不理想，因此目前迫切需要效果可行的阿尔茨海默症疾病的治疗方法。
[0003]抗菌光动力治疗（aPDT）利用光敏剂在合适波长的光（通常从可见光到近红外光）照射下产生活性氧ROS（主要为单线态氧），通过诱导蛋白质、脂质和核酸的氧化损伤、细胞代谢功能障碍杀灭细菌。aPDT与其他治疗方式相比，由于不需要与细菌特异性靶向作用，ROS氧化生物大分子的多靶点特性最大限度地减少了耐药性的发生，无明显创伤、适用性好。除了通过破坏结构直接杀灭病原菌外，ROS还可使部分细菌的毒力因子失活，进一步提升灭菌治疗效果。
[0004]因此，对于阿尔茨海默病的治疗研究来说，非常需要开发新的荧光探针用于增强光敏剂产生单线态氧能力，来提高光动力灭菌效果。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针，该荧光探针可用于阿尔茨海默症诊断，具有作用，具有长波长、高亲和性、高选择性的优点；本专利技术的另一目的在于提供该荧光探针的制备方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针，其具有如下所示的分子结构式：。
[0007]本专利技术的进一步改进方案为：一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
（1）以4
‑
二苯胺基苯甲醛和2,4
‑
二甲基吡咯为原料，二氯甲烷和三氟乙酸（TFA）为混合溶剂，2,3
‑
二氯
‑
5,6
‑
二氰基苯醌为催化剂，三氟化硼乙醚和三乙胺为络合剂，得到TPA
‑
BODIPY化合物。
[0008]（2）以步骤（1）得到的TPA
‑
BODIPY为原料，无水FeCl3做催化剂，CH2Cl2为溶剂，制备二聚体dimer
‑
TPA
‑
BODIPY化合物。
[0009]（3）以步骤（2）得到的dimer
‑
TPA
‑
BODIPY和N
‑
碘代丁二酰亚胺为原料，二氯甲烷为溶剂，得到最终产物dimer
‑
I
‑
TPA
‑
BODIPY。
[0010]反应路线如下式所示：。
[0011]进一步的，步骤（1）的具体过程为：将4
‑
二苯胺基苯甲醛，2,4
‑
二甲基吡咯混合溶解在CH2Cl2中，加入三氟乙酸，在氮气下反应，将反应混合物在室温下搅拌过夜，然后加入2,3
‑
二氯
‑
5,6
‑
二氰基苯醌，搅拌0.5~3h，在低温条件下加入Et3N和BF3·
Et2O，搅拌15~60min后升温至室温，室温下再搅拌3~6h，反应结束后，反应混合物用水冲洗，有机层合并，无水MgSO4干燥，真空蒸发溶剂，用柱层析法纯化残渣，得到红色物质为TPA
‑
BODIPY化合物。
[0012]进一步的，所述的4
‑
二苯胺基苯甲醛、2,4
‑
二甲基吡咯、三乙胺、三氟化硼乙醚配合物以及2,3
‑
二氯
‑
5,6
‑
二氰基苯醌的摩尔比为（1~3.3）:（0.3~2.3）:（0.3~2.3）:（1~3）:（0.1~3）。
[0013]进一步的，步骤（2）的具体过程为：取FeCl3·
6H2O和SOCl2化合物，回流1~2h，减压除去SOCl2与水，得到无水FeCl3，然后加入单体TPA
‑
BODIPY，溶解在干燥过的CH2Cl2中，溶液迅速由深绿变红再变紫，室温搅拌反应25~45 min ，再加入甲醇MeOH淬灭，水洗2~3次，使用MgSO4干燥，过滤，旋蒸得粗产物，进一步硅胶柱层析得最终产物二聚体dimer
‑
TPA
‑
BODIPY化合物。
[0014]进一步的，所述TPA
‑
BODIPY与FeCl3的摩尔比为（1~1.5）:（2~3.5）。
[0015]进一步的，步骤（3）的具体过程为：将dimer
‑
TPA
‑
BODIPY和N
‑
碘代丁二酰亚胺溶解在CH2Cl2中，并在室温下搅拌6h。通过色谱硅胶柱分离纯化获得dimer
‑
I
‑
TPA
‑
BODIPY。
[0016]进一步的，所述dimer
‑
TPA
‑
BODIPY和NIS摩尔比为（1~1.5）:（2~6）。
[0017]本专利技术的更进一步改进方案为：
一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针在AD诊断领域的应用。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术首先合成具有三苯胺结构的BODOPY衍生物，再通过偶合得到BODIPY 二聚体，最后引入碘离子修饰；三苯胺及其衍生物具有独特的自由基性质，在与BODIPY结合后，可以有效增加BODIPY本身的光稳定性，同时通过聚合增强BODIPY光敏化反应能力，其光敏机理与其固有的分子内电荷转移特性密切相关，主要表现为自旋轨道电荷转移体系间的交叉机制，此时合成的BODIPY二聚体便已经具备一定的单线态氧产生能力，其单重态氧的生成可以通过溶剂的极性进一步调节。在此基础上，dimer
‑
I
‑
TPA
‑
BDY通过直接将重原子碘附加到BODIPY核的2位和6位上（重原子效应），进一步提升BODPY产生活性氧ROS（主要为单线态氧）能力。单线态氧可以对抗根除细菌，用于实现阿尔茨海默类疾病的光动力灭菌治疗。
[0019]阿尔茨海默在患者大脑内会形成真菌感染，通过抑菌可以有效治疗阿尔茨海默病。本专利技术采用BODIPY作为光敏剂探针，通过三苯胺提升其光稳定性以及光催化活性。在特定波长的光照射下反应，可以产生单线态氧，单线态氧可以与生物大分子反应，通过诱导蛋白质、脂质和核酸的氧化损伤、细胞代谢功能障碍杀灭细菌，有效灭杀病变部位，达到治疗阿尔茨海默在的目的。除了通过破坏结构直接杀灭病原菌外，ROS还可使部分细菌的毒力因子失活，进一步提升灭菌治疗效果。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针，其特征在于，具有如下所示的分子结构式：。2.如权利要求1所述的一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）以4
‑
二苯胺基苯甲醛和2,4
‑
二甲基吡咯为原料，二氯甲烷和三氟乙酸（TFA）为混合溶剂，2,3
‑
二氯
‑
5,6
‑
二氰基苯醌为催化剂，三氟化硼乙醚和三乙胺为络合剂，得到TPA
‑
BODIPY化合物；（2）以步骤（1）得到的TPA
‑
BODIPY为原料，无水FeCl3做催化剂，CH2Cl2为溶剂，制备二聚体dimer
‑
TPA
‑
BODIPY化合物；（3）以步骤（2）得到的dimer
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TPA
‑
BODIPY和N
‑
碘代丁二酰亚胺为原料，二氯甲烷为溶剂，得到最终产物dimer
‑
I
‑
TPA
‑
BODIPY；反应路线如下式所示：。3.根据权利要求2所述的一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤（1）的具体过程为：将4
‑
二苯胺基苯甲醛，2,4
‑
二甲基吡咯混合溶解在CH2Cl2中，加入三氟乙酸，在氮气下反应，将反应混合物在室温下搅拌过夜，然后加入2,3
‑
二氯
‑
5,6
‑
二氰基苯醌，搅拌0.5~3h，在低温条件下加入Et3N和BF3·
Et2O，搅拌15~60min后升温至室温，室温下再搅拌3~6h，反应结束后，反应混合物用水冲洗，有机层合并，
无水MgSO4干燥，真空蒸发溶剂，用柱层析法纯化残渣，得到红色物质为TPA
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BODIPY化合物。4.根据权利要求3所述的一种含三苯胺具有光动力灭菌作用的BODIPY二聚体荧光探针的...

【专利技术属性】
技术研发人员：权莉，岳江涛，徐金尧，钱苏梦，翁瑞婷，朱佳涛，李志颖，徐伟，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：