[发明专利]一种N-混杂卟啉-二吡咯烯类光声显影剂及其合成方法

说明书

本发明属于有机化工技术领域，特别是一种N‑混杂卟啉‑二吡咯烯类光声显影剂的合成及应用，所述化学结构式为：合成方法为以5‑甲氧基‑2,3,3‑三甲基吲哚与四苯基N‑混杂卟啉，经缩合反应，简单高产率得到N‑混杂卟啉‑二吡咯烯类光声显影剂。关键点在于通过简单高效得到含甲氧基N‑混杂卟啉‑二吡咯烯共轭结构，从而得到具有较好光声显影效果的显影剂，其光声转化率高，显影分辨率高。

技术领域

本发明涉及有机精细化工技术领域，特别是一种N-混杂卟啉-二吡咯烯类光声显影剂的合成及应用。

背景技术

癌症已成为威胁人类生命健康的重大疾病之一，如何对癌症在细胞水平进行活体、精确、无创诊断已成为科学研究的热点。光声成像是基于生物组织内部光学吸收差异、以超声作媒介的无损生物光子成像方法，具有分辨率高、对比度高、穿透深度深(可达7cm)、非侵入性等优点。而光声显影剂是光声成像技术的关键组成部分，通过对病灶位置的精确定位，达到精确诊断的目的。因此，人们对光声探针日益广泛的研究对癌症的早期精确、无创诊断具有重要的社会效益和科研价值。目前，现有光声显影剂包括N-混杂卟啉，存在的主要问题为化合物本身未达到近红外光的吸收范围，摩尔消光系数低，导致光声成像分辨率低。因此对N-混杂卟啉化合物的改进，使其能够应用于光声显影剂中是目前科研工作的研究难点与热点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种简单合成方法，得到一种N-混杂卟啉-二吡咯烯类光声显影剂。

本发明的技术方案如下：

一种N-混杂卟啉-二吡咯烯类光声显影剂的合成及应用，所述化学结构式为：

合成所述的N-混杂卟啉-二吡咯烯类光声显影剂的合成方法，所述方法包括以下合成路径：

1)在室温下向反应瓶中加入化合物5-甲氧基-2,3,3-三甲基吲哚(1)，5,10,15,20-四苯基-N-混杂卟啉(2)和四氢呋喃，搅拌溶解；

2)将所述步骤1)在无酸催化的条件下，升温回流，得到深红色混合液；

3)向所述步骤2)中的固体化合物纯化得到深红色固体化合物I；

完成大共轭二吡咯烯染料的合成。

所述步骤1)化合物1与化合物2的投料比为1.2-6:1。

所述步骤2)化合物1的反应活性较高，无需酸性催化剂即可发生反应。

所述步骤2)反应溶剂四氢呋喃回流温度75-85℃，反应时间为0.5-3小时。

所述步骤3)分离方法为利用硅藻土柱层析分离得到目的产物3。

本发明有益效果如下：

1.本发明为以5-甲氧基-2,3,3-三甲基吲哚衍生物与5,10,15,20-四苯基-N-混杂卟啉通过简单高效得到N-混杂卟啉-二吡咯烯共轭结构，特别是在其周环进行修饰引入甲氧基，由于甲氧基是较强的供电基团，使得该吲哚3位甲基电负性较高，有利于仅供N-混杂卟啉中的3-碳位点，更容易发生缩合反应，反应收率较高。

2.本发明N-混杂卟啉-二吡咯烯(具体为实施例1-7合成的产品)为一较大的共轭体系，比单纯的N-混杂卟啉的共轭体系更大，且引入助色团甲氧基，使得显影剂的光谱发生20-50nm的红移，消光系数较大在10⁴-10⁶L·mol^-1·cm^-1范围内，使光声转化率更高，可作为光声成像显影剂，利于肿瘤细胞的成像，在光声成像技术中具有重要应用。

3.本发明合成了一类N-混杂卟啉-二吡咯烯光声显影剂，此类化合物在700nm处有吸收，成像效果好，分辨率高。