【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学诊疗，涉及一种近红外二区荧光光敏剂的设计、合成及应用。
技术介绍
1、将近红外-ii(nir-ii，1000-1700 nm)荧光成像与光动力治疗(pdt)结合的光学诊疗技术，是一种肿瘤诊断和治疗的前沿方法。在光子激发下，近红外第二窗口(nir-ii)荧光光敏剂从基态跃迁到短暂存在的激发单态。激发后的光敏剂可能通过发射nir-ii荧光返回基态，这一特性使得肿瘤的精准敏感诊断成为可能，并有助于确定何时何地进行光动力疗法(pdt)；或者进行系间窜越(isc)形成相对长寿命的激发三重态，可直接与底物相互作用，导致活性氧(ros) 的生成，进而破坏肿瘤组织。基于光物理学和光化学原理，pdt可以通过i型和ii型机制发挥作用。i型pdt涉及光敏剂与底物的相互作用，通过电子转移或氢原子抽取形成短寿命的自由基。这些自由基立即与水、氧气或其他分子反应，产生羟基自由基(•oh)、超氧自由基(o2•−)或过氧化氢(h2o2)。ii型pdt则涉及从t1态的光敏剂到分子氧(3o2)的能量转移，产生细胞毒性的单态氧(1o2)。与主要依赖氧气的ii型pdt相比，i型pdt对氧气的依赖较小，因为它可以利用歧化反应、芬顿反应或哈伯-维斯反应来弥补氧气的消耗。因此，ii型pdt在正常氧气状态下对肿瘤表现出显著的治疗效果，而i型pdt在乏氧肿瘤中表现出更好的治疗效果。考虑到大多数实体肿瘤内存在不均一的氧气浓度，尤其是许多乏氧区域，开发同时具有良好i型和ii型光动力性能的nir-ii荧光光敏剂将有助于提高体内pdt的有效性，因为这些光敏剂可以通过ii
2、不幸的是，获得同时具有高nir-ii亮度和优越i/ii型光动力特性的nir-ii荧光光敏剂是一项重大挑战。这一挑战在那些可以在更长波长区域(如800 nm以上)激发的光敏剂中尤为严重。一个主要障碍是由于不利的π-π堆积导致的荧光和ros聚集引起的猝灭现象。解决这一问题的一种潜在方法是设计在聚集时表现出改善的荧光和光动力学特性的nir-ii荧光光敏剂分子。以往研究表明，某些荧光光敏剂具有聚集诱导发射特性，这有助于生成明亮的纳米荧光体，并在聚集时显示出增强的ros生成能力。然而，这一现象主要出现在具有可见光吸收和发射特性的光敏剂中，而在长激发波长的nir-ii荧光光敏剂中尚未得到广泛观察，限制了其体内应用的潜力。因此，迫切需要开发新型荧光分子，这些分子在聚集状态下能够同时增强ros生成和荧光效率，从而生产具有上述治疗性质的nir-ii荧光光敏剂。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：提出一种具有聚集诱导活性氧效率增强特性的nir-ii荧光光敏剂及其在肿瘤光学诊疗中的应用，化合物as4se用于制备近红外二区荧光光敏剂，克服了现有nir-ii荧光光敏剂在聚集态下ros效率不足、产生单一类型ros以及激发波长较短等问题，as4se能够在聚集时增强ros效率，可以克服聚集引起的ros猝灭效应。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是：一种化合物，化合物as4se的结构式如下：
3、
4、为了解决上述技术问题，本专利技术提出的另一技术方案是：化合物as4se的合成路线如下：
5、
6、as4se的合成路线所用的试剂和条件：i) 2-(4,7-二溴-3-氧代-2,3-二氢-1h-茚-1-亚基)丙二腈，吡啶，氯仿，56℃，10h；ii)三丁基(硒烯-2-基)锡烷，三(二亚苄基丙酮)二钯(0)，三(邻甲基苯基)磷，甲苯，100℃，5h。
7、为了解决上述技术问题，本专利技术提出的另一技术方案是： 所述的化合物制备的具有聚集诱导活性氧效率增强特性的nir-ii荧光光敏剂，所述化合物as4se用于制备近红外二区荧光光敏剂，所述光敏剂具有通过硒吩单元引入的独特非平面构象，从而增强聚集诱导的亮度和ros效率。
8、优选的，将化合物as4se制备成as4se nps作为具有聚集诱导活性氧效率增强特性的nir-ii荧光光敏剂。
9、优选的，采用纳米共沉淀法将化合物as4se封装在两亲聚合物中，制备成具有水溶性的as4se nps，两亲性聚合物包括dspe-peg、pluronic f-127，peg分子量为1000～10000。
10、优选的，as4se nps是通过纳米共沉淀法合成的，混合溶剂采用氯仿和四氢呋喃的组合1 ml，用于溶解化合物as4se 1mg和dspe-peg20005 mg；然后将得到的溶液每1 ml注入到10 ml的超纯水中，并通过探头超声波器进行2分钟的超声处理，在室温下，有机溶剂挥发后，通过0.22 μm的过滤头对溶液进行过滤，并使用分子量为30 kda的滤膜进行浓缩，得到as4se nps。
11、优选的，所述光敏剂as4se nps具有优良的生物相容性，能够在肿瘤部位实现显著的积累，并仅通过光动力治疗即可有效消除肿瘤。
12、通过其特有的a-d-a'-d-a结构骨架和外周的硒吩基团，赋予其分子非平面构象，在聚集状态下展现出荧光效率和ros生成能力的显著增强。a-d-a'-d-a结构骨架，具有融合环核心和两个受体单元，确保了狭窄的带隙和高光捕获能力。而硒吩基团的掺入则利用了重原子效应，提高了系间窜越能力，增强了ros生成。外周硒吩基团的存在破坏了as4se的平面性，抑制了π-π堆积，从而优化了荧光和ros生成。化合物as4se在制备成纳米粒子的过程中依然具有上述能力，as4se nps在光热特性、nir-ii荧光成像和单独pdt治疗中表现优异，为高性能nir-ii荧光光敏剂的发展提供了新的途径。
13、在具有受体-供体-受体-供体-受体(a-d-a’-d-a)结构的分子化合物as4h上引入四个硒吩单元合成了化合物as4se，所述化合物as4h的结构式如下：
14、
15、为了解决上述技术问题，本专利技术提出的另一技术方案是：所述的具有聚集诱导活性氧效率增强特性的nir-ii荧光光敏剂的应用， 所述nir-ii荧光光敏剂用于制备肿瘤光学诊疗药物，所述nir-ii荧光光敏剂具有优良的生物相容性，能够在肿瘤部位实现显著的积累，并仅通过光动力治疗即可有效消除肿瘤。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术提出了一种高效nir-ii荧光i/ii型光敏剂as4se nps，并证实了其在nir-ii荧光图像引导的光动力治疗中的有效性。as4se能够在聚集时增强ros效率，可以克服聚集引起的ros猝灭效应。利用了as4se的独特特性，与溶解状态相比，as4se在聚集状态下表现出ros效率的增强。
18、在as4se的周边存在硒吩单元，它诱导了as4se的非平面构象。as4se的非平面构象促进了聚集时系间窜越能力增加，从而增强聚集诱导的ros效率。以9,10-蒽二基-双(亚甲基)二丙二酸(abda)、二氢罗丹明123(dhr123)和香豆素为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种化合物，其特征在于：化合物AS4Se的结构式如下：。
2.根据权利要求1所述的化合物的制备方法，其特征在于：化合物AS4Se的合成路线如下：；
3.根据权利要求1所述的化合物制备的具有聚集诱导活性氧效率增强特性的NIR-II荧光光敏剂，其特征在于：所述化合物AS4Se用于制备近红外二区荧光光敏剂，所述光敏剂具有通过硒吩单元引入的独特非平面构象，从而增强聚集诱导的亮度和ROS效率。
4.根据权利要求1所述的化合物制备的具有聚集诱导活性氧效率增强特性的NIR-II荧光光敏剂，其特征在于：将化合物AS4Se制备成纳米粒子AS4Se NPs作为近红外二区荧光光敏剂。
5.根据权利要求4所述的化合物制备的具有聚集诱导活性氧效率增强特性的NIR-II荧光光敏剂 ，其特征在于：采用纳米共沉淀法将化合物AS4Se封装在两亲聚合物中，制备成具有水溶性的纳米粒子AS4Se NPs，两亲性聚合物包括DSPE-PEG、Pluronic F-127，PEG分子量为1000～10000。
6.根据权利要求5所述的化合物制备的具有聚集诱导活性
7.根据权利要求4-6任一所述的具有聚集诱导活性氧效率增强特性的NIR-II荧光光敏剂的应用，其特征在于：所述光敏剂用于制备肿瘤光学诊疗药物。
...【技术特征摘要】
1.一种化合物，其特征在于：化合物as4se的结构式如下：。
2.根据权利要求1所述的化合物的制备方法，其特征在于：化合物as4se的合成路线如下：；
3.根据权利要求1所述的化合物制备的具有聚集诱导活性氧效率增强特性的nir-ii荧光光敏剂，其特征在于：所述化合物as4se用于制备近红外二区荧光光敏剂，所述光敏剂具有通过硒吩单元引入的独特非平面构象，从而增强聚集诱导的亮度和ros效率。
4.根据权利要求1所述的化合物制备的具有聚集诱导活性氧效率增强特性的nir-ii荧光光敏剂，其特征在于：将化合物as4se制备成纳米粒子as4se nps作为近红外二区荧光光敏剂。
5.根据权利要求4所述的化合物制备的具有聚集诱导活性氧效率增强特性的nir-ii荧光光敏剂 ，其特征在于：采用纳米共沉淀法将化合物as4se封装在两亲聚合物中，制备成具有水...
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