专利名称：近红外氮杂-bodipy染料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于光功能材料领域，特别涉及一种近红外氮杂-BODIPY染料及其制备方法和应用。
背景技术：
分子荧光可提供灵敏、快速、单分子水平和远距离监测。近红外荧光探针以其高灵敏性、高安全性著称，近红外光可以穿透生物组织的距离最大，在活体内穿透可达 10-20 cm，采用近红外荧光探针可以对深层的组织和器官进行探测和成像，这是可见区荧光探针所不能比拟的。常用的近红外荧光探针(700 — 850 nm)基本都使用菁染料，但荧光量子产率低、光稳定性差是菁染料普遍面临的问题。当染料吸收趋于近红外时，聚集体的生成，光漂白以及系间窜跃增加导致荧光效率低下、稳定性差等难题，阻碍了近红外染料的进展。虽然近年来快速发展的量子点(Quantum dot)可作为稳定性较好的近红外探针，但其透膜性差，且重金属离子的泄漏所引起的安全考量也有待近一步研究(Rao，J.； Dragulescu-Andrasi, Α. ； Yao, H. Curr. Opin. Biotech. 2007，18, 17-25.；傅妮娜，王红，张华山，分发，2008，233-239)。氟硼二吡咯(BODIPY)染料是最常用的荧光探针系列，具有荧光产率高、稳定性好等优点；但因吸收波长短(400 - 650 nm)、穿透深度浅而在肿瘤诊断领域受到限制(Loudet，Α. ； Burgess, K. Chem. Rev. 2007, 107, 4891-4932)。氮杂BODIPY染料是近年来受到广泛关注的一类新型近红外荧光染料，该类染料具有吸收和发射波长长，光稳定性好、半峰宽窄、量子产率高、摩尔消光系数大等特点，在生物分析领域具有广阔的应用前景，已经成为近年来光功能材料研究的热点。上世纪四十年代，开始对氮杂BODIPY的研究，如Knott, Ε. B. US, 1949，2469830 早期氮杂BODIPY染料的研究局限于可见区光记录材料如JP (1999) 1109M79及JP (1999) 110；34500，以及生物探针方面如 US (1998) 5786219, (1998) 5723218, (1996) 5573909，及 WO 93/23492。2003 年 Donald F. 0，Shea 等(W0 03/080627)报道了氮杂 BODIPY 用于光动力治疗肿瘤的研究，推动了氮杂BODIPY的进展(0’ SheEi，D. F. et al. Bioconj. Chem. 2010，21, 1130-1133; Li, Y. et al. Chem. Asian J. 2009，4, 707-713; 0' Shea, D. F. et al. J. Am. Chem. Soc. 2005，127, 16360—16361; 0' Shea, D. F. et al. J. Med. Chem. 2010，53, 7337 - 7343; 0' Shea, D. F. et al. Org. Lett. 2008，7久 4771-4774; Gawley, R. Ε. et al. J. Org. Chem. 2007，72, 2187-2191; Andraud, C. et. al. Adv. Mater. 2009，21, 1151-1154)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的近红外氮杂-BODIPY染料。本发明采用的技术方案如下
近红外氮杂-BODIPY染料，其通式如式I所示
权利要求
1.近红外氮杂-BODIPY染料，其特征在于，其通式如式I所示其中，Rn R2为氢、羟基、甲氧基、乙氧基、甲氧乙氧基、甲氧羰基甲氧基、乙氧羰基甲氧基、叔丁氧羰基甲氧基、羧基甲氧基、乙酰氧基、N，N-二甲氨基、N，N-二乙氨基、吗啉基、哌唆基或N-甲基哌嗪基；Ar、Ar’为苯基、对氯苯基、对甲氧基苯基或对乙氧基苯基。
2.如权利要求1所述的近红外氮杂-BODIPY染料，其特征在于，其结构式如式1-1、 1-2、1-3 或 1-4 所示
3.权利要求1所述的近红外氮杂-BODIPY染料的制备方法，其特征在于，先对不含共轭双键的吡咯分子进行亚硝化，再与含共轭双键的吡咯分子反应制备氮杂二吡咯甲川染料， 之后再与BF3络合即得所述的近红外氮杂-BODIPY染料。
4.如权利要求3所述的近红外氮杂-BODIPY染料的制备方法，其特征在于，不饱和酮在LDA作用下与苯基2-氮环丙烯反应可得到含共轭双键的吡咯，使用4，5- 二氢-7-甲氧基-3-苯基苯并[g]吲哚经亚硝化，再与含共轭双键的吡咯在乙酸酐作用下生成的染料与三氟化硼络合得到所述的近红外氮杂-BODIPY染料，所述的不饱和酮为β -芳基取代的烷基乙烯基酮或芳基取代的环己烯酮。
5.如权利要求4所述的近红外氮杂-BODIPY染料的制备方法，其特征在于，β-芳基取代的烷基乙烯基酮由芳香醛与甲基酮反应得到。
6.如权利要求4所述的近红外氮杂-BODIPY染料的制备方法，其特征在于，β-芳基取代的环己烯酮由芳基锂与甲氧基环己烯酮反应得到。
7.权利要求1所述的近红外氮杂-BODIPY染料在荧光传感器、细胞成像、近红外光动力学治疗方面的应用。
全文摘要
本发明属于光功能材料领域，特别涉及一种近红外氮杂-BODIPY染料及其制备方法和应用。其通式如式I所示。本发明提供了一种新型的近红外氮杂-BODIPY染料，其有超过730nm的吸收，超过740nm的荧光发射；染料的光稳定性好，荧光量子产率达到0.28。
文档编号G01N21/64GK102286213SQ201110122140
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者史才遵, 姜新东, 赵伟利 申请人:河南大学