专利名称：一种铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针及其制法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于生物光学成像的缺氧探针，具体涉及一种红光到近红外光发射的，具有良好水溶性和生物相容性的缺氧探针及其制法和用途。
背景技术：
氧对生命活动至关重要，氧的需求和供给失衡，会导致缺氧，在生命活动中，缺氧往往与众多疾病相关联，例如，缺氧是实体肿瘤的重要特征之一，在肿瘤组织中，血管网络混乱无序，营养和氧供给远远不足，使得肿瘤组织的氧分压明显低于正常组织。此外，在肿瘤的治疗中，缺氧的微环境还是导致化疗和放疗效率低下的一个主要原因。对生命体缺氧情况的成像，是诊断恶性肿瘤的重要手段，也给肿瘤治疗提供了一项重要的预后指标。目前，已有多种测量氧分压的方法，如电子顺磁共振，氧电极法。其中电子顺磁共振仅能用于体外样品氧分压的测量，无法应用于生命体中，而氧电极法由于其侵入性，也在应用中受到很大的限制。正电子发射断层扫描(PET)作为一种成熟的缺氧成像技术，已广泛投入临床使用，但这项技术需要使用放射性元素标记，操作复杂，价格昂贵，且成像分辨率低，背景噪音很高，因此，新的用于生物体内的缺氧成像技术亟待发展。光学成像技术无侵入性，价格低廉，操作简单，无需使用放射性元素，成像灵敏度高，且可以对生物体缺氧情况进行长时间的观测。在这一领域，已经报导了很多对氧敏感的光学探针，但这些氧探针绝大多数都是有机小分子，难溶于水，生物相容性差，它们的发射波长也大多位于可见光波段，难以应用于活体中成像，而即便将这些有机小分子探针通过脂质体包裹等方法，用于活体缺氧成像，也会在短时间内被代谢掉，难以起到有效的诊断和辅助治疗作用。本发明中，我们在传统有机小分子氧探针机构基础上，引入了生物相容性的聚乙烯吡咯烷酮结构，合成的铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针不仅对氧灵敏度高，选择性好，发射波长为红光到近红外光，还具有易溶于水，生物相容性好，在活体体内能够长循环的特点，克服了现有缺氧 探针在生物应用方面的不足，可以直接应用于生物体内的缺氧成像。
发明内容
本发明的目的在于提供一种红光到近红外光发射，具有良好水溶性和生物相容性的铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针及其制备方法和用途。本发明的技术方案如下:一种铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针，它们有如下的结构式:
权利要求
1.一种铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针，其特征是它具有如下的结构式:
2.一种制备权利要求1所述的铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针的方法，其特征是它包括如下步骤: 步骤1.在0°C下，将无水乙醚和过量氢化钠加入到反应瓶中，搅拌，依次加入无水乙醇，Y-丁内酯，再将对甲氧基苯乙酮溶于无水乙醚，缓慢滴加到反应体系中，无水乙醇与无水乙醚体积比为1:1000，对甲氧基苯乙酮与Y-丁内酯的摩尔比为1:1.5，滴加完毕后，将反应体系转移到室温下，反应96小时，缓慢滴加乙醇，反应完毕后，加入氯化铵的水溶液，分液，取乙醚层，饱和食盐水洗三次后，用无水硫酸镁干燥，减压蒸去溶剂，柱层析分离，得到3，6- 二羟基-1- (4-甲氧基苯基)-2-己烯-1-酮； 步骤2.在0°C下，将步骤I得到的3，6-二轻基_1- (4-甲氧基苯基)~2~己稀-1-丽，吡啶，无水四氢呋喃加入到反应瓶中，搅拌，缓慢滴加2-溴丙酰溴的无水四氢呋喃溶液，3，6- 二羟基-1- (4-甲氧基苯基)-2-己烯-1-酮、吡啶和2-溴丙酰溴的摩尔比为1: 1.5:1.5，滴加完毕后，转移到室温条件下，反应18小时，过滤，减压浓缩，边搅拌边将浓缩液倒入pH=2的稀盐酸中，稀盐酸与浓缩液的体积比为20:1，二氯甲烷萃取3次，再将二氯甲烷相合并，水洗3次，无水硫酸镁干燥，减压蒸去溶剂，所得固体溶于丙酮后，缓慢滴加到I倍摩尔比的乙基黄原酸钾的丙酮溶液中，搅拌，室温反应24小时，过滤，滤液减压蒸去溶剂，所得固体溶于二氯甲烷，水洗3次，无水硫酸镁干燥，减压蒸去溶剂，柱层析分离，得到4-羟基-6-(4-甲氧基苯基)_6_氧代-4-己烯基2_(乙氧基硫代甲酸硫基)丙酸酯； 步骤3.在惰性气体保护下，将步骤2得到4-羟基-6-(4-甲氧基苯基)-6-氧代-4-己烯基2-(乙氧基硫代甲酰硫基)丙酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮和偶氮二异丁腈溶于无水四氢呋喃，4-轻基-6-(4-甲氧基苯基)_6_氧代-4-己烯基2_(乙氧基硫代甲酸硫基)丙酸酯、偶氮二异丁腈和N-乙烯基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.1:25-250，60°C下搅拌反应48小时，反应结束后，反 应混合物溶于二氯甲烷，在乙醚中沉淀，过滤，真空干燥，得到以4-羟基-6-(4-甲氧基苯基)-6-氧代-4-己烯基2-(乙氧基硫代甲酰硫基)丙酸酯为链转移剂聚合的聚乙烯吡咯烷酮； 步骤4.在惰性气体保护下，将步骤3得到的以4-羟基-6-(4-甲氧基苯基)-6-氧代-4-己烯基2-(乙氧基硫代甲酰硫基)丙酸酯为链转移剂聚合的聚乙烯吡咯烷酮、双-{ 二 [2-(2-吡啶基)苯并[b]噻吩]合二氯化铱}或双-{ 二 [2-(2-喹啉基)苯并[b]噻吩]合二氯化铱}或双-{ 二 [2-(6-菲啶基)苯并[b]噻吩]合二氯化铱}和碳酸纳溶于2_乙氧基乙醇，以4_轻基-6- (4-甲氧基苯基)-6-氧代-4-己稀基2_ (乙氧基硫代甲酰硫基)丙酸酯为链转移剂聚合的聚乙烯吡咯烷酮、双_{ 二 [2-(2-吡啶基)苯并[b]噻吩]合二氯化铱}或双_{ 二 [2-(2-喹啉基)苯并[b]噻吩]合二氯化铱}或双-{ 二[6-(2-菲啶基)苯并[b]噻吩]合二氯化铱}、碳酸钠摩尔比为1:1:10，回流反应48-72小时，在乙醚中沉淀，过滤，真空干燥，得到铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针。
3.权利要求1所述的铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针在缺氧成像中的应用。
全文摘要
一种铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针，它们有如下的结构式(Ⅲ)其中，聚乙烯吡咯烷酮部分的聚合度n可在15-150之间调控。上述铱配合物-聚乙烯吡咯烷酮缺氧探针对氧分子灵敏度高，选择性好，其发射波长位于红光到近红外光波段，并具有良好的水溶性和生物相容性，可较好地应用于生物体内缺氧成像。本发明公开了其制法。
文档编号C09K11/06GK103215031SQ201310087239
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者蒋锡群, 郑先创 申请人:南京大学