【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境污染物传感检测领域控制领域，尤其涉及一种苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法及应用。
技术介绍
1、大环化合物由于其特殊的环状分子结构及优良的主客体性质，成为超分子化学研究的主要内容之一，另外在药物传输/可控释放方面日益受到广泛重视。设计和开发具有独特结构和良好主客体性质的新型大环主体是这一领域的一个永久而富有挑战性的课题。
2、乏氧是很多肿瘤和炎症组织微环境的一个重要特征，它的存在常成为诱导肿瘤局部复发和耐药性的根源之一，这种环境常表现出较强的还原性。在此微环境中，苝二酰亚胺(pdi)及其衍生物可以被原位还原生成阴离子自由基物种(pdi●–)，从而展现出良好的近红外吸收性质和优异的光热转换效果。然而，由于pdi强烈的π-π堆积作用会导致pdi●–在水溶液中严重的聚集，从而大大降低其浓度，严重影响其治疗效果。因此，获得在水溶液中高浓度和高度稳定的pdi●–，并将其应用于生物医学领域仍具有极大的挑战。因此需要一种苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法及其应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种水溶性四氯苝二酰亚胺基双大环化合物、制备方法及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，所述苝二酰亚胺基双大环化合物利用上述乏氧环境中被还原成阴离子自由基(pdi●–)，并通过双侧成环策略实现pdi母核的隔离，防止pdi●–聚集，大大提高其稳定性。pdi●–可吸收近红外光转换成热，具有较高的光热转换效率，可实现兼性厌氧菌如大肠杆菌的光热消融，作为近红外区光热剂具有
2、为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：
3、本专利技术第一方面提供了一种苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将1,6,7,12-四氯苝四羧酸二酐、中间产物a和溶剂混合，其中，1,6,7,12-四氯苝四羧酸二酐、中间产物a和溶剂的摩尔体积比为1mmol：(2.0-8.0)mmol：(30-45)ml；加热搅拌反应结束后，有机层采用二氯甲烷和水洗涤，真空去除溶剂得到红色粗制品，将红色粗制品柱层析分离得到纯净的红色固体粉末中间产物b，所述中间产物a其结构如式(i)所示：
5、
6、2)将所述中间产物b和氢溴酸乙酸溶液混合，其中，中间产物b与氢溴酸溶液的质量体积比为1g：(40-70)ml，加热搅拌回流，反应结束后，冷却至室温，再加入nahco3水溶液，过滤，用nahco3溶液和去离子水洗涤沉淀3-5次，干燥得到黄色固体粉末中间产物c，所述中间产物b其结构如式(ii)所示：
7、
8、3)将所述中间产物c、4,4'-乙烯二吡啶或其衍生物和乙腈混合，所述中间产物c与4,4'-乙烯二吡啶或其衍生物的摩尔比为1：(2.0-2.2)；加热搅拌，反应结束后，冷却至室温，反应后的悬浊液离心，得沉淀，沉淀溶于去离子水，上清液加入饱和六氟磷酸铵水溶液，过滤，洗涤，干燥，与四丁基氯化铵混合，得到苝二酰亚胺基双大环化合物，所述中间产物c其结构如式(iii)所示：
9、
10、进一步地，所述苝二酰亚胺基双大环化合物的化学式为c80h54cl8n12o4，命名为gbox-3·4cl，其结构如式(iv)所示：
11、
12、式中a为六氟磷酸根离子、卤素等高水合能离子。
13、进一步地，在步骤1)中，加热温度为110-165℃，时间为12-48小时。
14、进一步地，所述溶剂包括丙酸、乙酸、丁酸或n,n’-二甲基甲酰胺。
15、进一步地，在步骤2)中，加热温度为150-180℃，时间为24-60h；
16、进一步地，在步骤3)中，加热温度为40-100℃，时间为24-80小时。
17、在另一方面，一种所述的苝二酰亚胺基双大环化合物在生物医药制备近红外光热剂中的应用。
18、苝二酰亚胺基双大环化合物可与兼性厌氧菌大肠杆菌和金黄色葡萄球菌形成细菌复合物，用于开发成近红外光热剂，所述gbox-3·4cl与兼性厌氧菌大肠杆菌和金黄色葡萄球菌形成的细菌复合物可在近红外光照射下还原生成具有光热活性的pdi●–，可吸收近红外光并转化成热，实现细菌光热消融，可开发作为乏氧响应的近红外光热治疗制剂。
19、相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
20、本专利技术的苝二酰亚胺基双大环化合物为一种结构新颖的pdi化合物，该化合物具有优异的水溶性，同时由于pdi母核双侧成环的空间隔离和同种电荷排斥作用，有效地防止还原生成的pdi●–因聚集导致的淬灭。
21、本专利技术的苝二酰亚胺基双大环化合物可在乏氧微环境原位还原成具有近红外光热活性pdi●–，从而展现出良好的近红外吸收性质和优异的光热转换效果，利用这种乏氧特异性响应可对以乏氧为重要特征的肿瘤近红外光热治疗、诊断于一体以及对同样是乏氧环境的兼性厌氧菌如大肠杆菌的近红外光热消融。
22、本专利技术合成策略新颖且原料易得，具有很好的普适性，可以设计合成具有不同功能的双环化合物，无需任何模板剂，为水溶性双大环化合物的合成提供了新的途径，并促进了其在生物医学领域潜在的应用。
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1.一种苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，其特征在于，所述苝二酰亚胺基双大环化合物的化学式为C80H54Cl8N12O4，命名为GBox-3·4Cl，其结构如式(IV)所示：
3.根据权利要求1所述苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，加热温度为110-165℃，时间为12-48小时。
4.根据权利要求1所述苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括丙酸、乙酸、丁酸或N,N’-二甲基甲酰胺。
5.根据权利要求1所述苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，加热温度为150-180℃，时间为24-60h。
6.根据权利要求1所述苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，其特征在于，在步骤3)中，加热温度为40-100℃，时间为24-80小时。
7.一种如权利要求1所述的苝二酰亚胺基双大环化合物在生物医药制备近红外光热应用。
【技术特征摘要】
1.一种苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，其特征在于，所述苝二酰亚胺基双大环化合物的化学式为c80h54cl8n12o4，命名为gbox-3·4cl，其结构如式(iv)所示：
3.根据权利要求1所述苝二酰亚胺基双大环化合物的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，加热温度为110-165℃，时间为12-48小时。
4.根据权利要求1所述苝二酰亚胺基双大...
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