[发明专利]一类电子供体-受体-供体荧光分子及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一类电子供体‑受体‑供体荧光分子及其制备方法和应用，本发明以一类邻苯二胺类的电子供体‑受体‑供体（D‑A‑D）型的化合物为原料，加入邻二羰基化合物与之反应成吡嗪环，从而将荧光分子的刚性结构进一步扩大，使其荧光发射位于近红外窗口。该类分子可用于细胞、组织和生物体的荧光成像，并且具有低毒性、良好的生物兼容性以及光稳定性。

技术领域

本发明属于有机小分子荧光探针领域，涉及一类D-A-D(电子供体-受体-供体)近红外荧光分子、其制备方法，以及在生物样品成像分析中的应用。

背景技术

荧光分子的发展与应用在最近的十多年中飞速进步，已经陆续在化学传感、光电器件、生物检测以及疾病的早期诊断等领域获得了丰硕的成果。随着越来越多功能性愈加强大的荧光成像仪器的诞生，如荧光共聚焦显微镜、铟镓砷光电二极管成像仪等，使得荧光分子用于各类细胞、组织、生物体的成像结果在探究生命科学奥秘的过程中具有更强的说服力和生物意义。

由于短波长荧光分子用于生物组织成像深度、分辨率等方面的局限性，并且容易因为自身荧光造成假阳性，荧光分子的一大主要发展方向就是向发射波长更长而努力，使其能够在近红外窗口，甚至近红外一区(700–1000nm)、近红外二区(1000–1700nm)具有荧光发射。而目前有机小分子荧光分子实现波长红移的方法除了在传统荧光分子骨架中引入硅、硒等原子(如硅基罗丹明类染料)，最为广泛应用的就是扩大刚性结构，延长π电子体系，因此，需要人们探究出多种反应条件温和、操作简便的合成方法来具有良好发光特性的化合物。

发明内容

基于分子内电荷转移(ICT)荧光发射机理的电子供体-受体-供体(D-A-D)结构型化合物具有背景荧光发射低等特点，本发明的目的是提供一类电子供体-受体-供体荧光分子及制备方法和应用，以一类邻苯二胺类的电子供体-受体-供体的化合物为原料，加入邻二羰基化合物与之反应成环，将化合物刚性结构进一步扩大，成功设计出一类电子受体分子骨架为喹喔啉的近红外荧光分子。

本发明提供的一类电子供体-受体-供体荧光分子，特点是所述荧光分子具有如下通式I 或II：

通式I中：

X为O、S或Se；

R为H、C1-C8烷基、烷基链取代的糖、不同链长取代或非取代聚乙二醇基；

R¹和R²各自独立为：H、C1-C8烷基、取代或非取代芳环或芳杂环；

通式II中：

R³和R⁴各自独立为H、C1-C8烷基、酯基、不同链长取代或非取代聚乙二醇基；R³和R⁴连接成环；R³和R⁴与氮原子所连苯环形成并五元环或并六元环；

R⁵和R⁶各自独立为H、C1-C8烷基、取代或非取代芳环或芳杂环。

一种上述一类电子供体-受体-供体荧光分子的制备方法，该方法包括以下具体步骤：

2.1、通式I的制备方法：

摩尔比为1:1–100的通式I类化合物与邻二羰基化合物反应，邻二羰基化合物作为酰化剂，溶剂为甲醇与二氯甲烷的混合溶剂，室温反应1-8小时，得到通式I类化合物；

2.2、通式II的制备方法：

摩尔比为1:1–100的通式II类化合物与邻二羰基化合物反应，邻二羰基化合物作为酰化剂，溶剂为甲醇与二氯甲烷的混合溶剂，室温反应1-8小时，得到通式II类化合物。