[发明专利]一种发射近红外光的荧光染料及其制备方法

说明书

本发明涉及基于荧光的光学成像技术领域，尤其涉及一种发射近红外光的荧光染料及其制备方法。该荧光染料由强给体“二乙基氨基”和强受体“三氟甲基”、“丙二腈”共轭组成，分子内电荷转移作用非常强烈，使得荧光染料的最大吸收波长和最大发射波长均达到600nm以上。在磷酸盐缓冲溶液中进行测试发现，其最大吸收波长为602nm，最大发射波长为667nm，达到了近红外光的范畴。其突出的较大的激发波长和发射波长，使得该染料作为细胞或组织成像的染色剂使用时，能有效降低生物体的背景信号干扰，增加信号穿透深度，提高成像质量。同时，因分子内还保留有一个活性的羟基基团，该染料也可作为前体化合物来构建一系列检测细胞内活性组分的荧光探针。

技术领域

本发明涉及基于荧光的光学成像技术领域，尤其涉及一种发射近红外光的荧光染料及其制备方法。

背景技术

荧光技术由于具有操作简单，灵敏度高，能实现可视化、无损检测等优势，在生命分析领域被广泛地研究和应用。如细胞成像、活性氧和活性氮的检测、以及肿瘤细胞的可视化诊疗等等方面，荧光染料都发挥了巨大的作用。目前应用较多的荧光染料为荧光素、香豆素、罗丹明、和萘酰亚胺等的衍生物，尽管它们来源丰富，性质研究较为透彻，但是它们普遍都具有一个缺点，即最大吸收波长和最大发射波长均不够长，使得其应用于活细胞、组织或活体的成像时，激发波长较短，难以有较深的组织穿透深度，同时发射波长也大多小于550nm，容易受到生物体背景荧光的干扰，综合起来使得染料难以发挥荧光技术的最优效果。

因此，开发出一种在生物体系中激发波长和发射波长均较长的荧光染料意义重大，这样能充分发挥荧光染料的优势，体现出荧光技术灵敏度高、空间分辨率好的特点。

发明内容

本发明要解决上述问题，提供一种激发波长和吸收波长均较大，可以达到近红外光的范畴的荧光染料及其制备方法和应用方法。

本发明解决问题的技术方案是，提供一种发射近红外光的荧光染料，该荧光染料的结构式如下：

本发明的另一个目的是提供一种发射近红外光的荧光染料的制备方法，包括以下步骤：反应物1和反应物2在弱碱催化剂下发生Knoevenagel缩合反应，得到反应产物；反应流程如下：

优选地，于惰性气体保护下进行反应。

优选地，所述反应物1、反应物2和弱碱催化剂的投料摩尔比为1 :（0.8-1.2）:（0.05-1）。

优选地， Knoevenagel缩合反应的反应温度为20-50℃，反应2-24h。

优选地，反应溶剂为有机溶剂。

优选地，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和乙腈中的一种或多种。

优选地，所述弱碱催化剂包括三乙胺、醋酸铵、醋酸钠、碳酸钾、二异丙基乙基氨、二异丙基氨、吡啶和哌啶中的一种或多种。

优选地，还包括以下步骤：将反应产物纯化后，得到发射近红外光的荧光染料。

优选地，采用硅胶柱层析进行纯化。

本发明还有一个目的是提供一种发射近红外光的荧光染料的应用方法，用于活细胞荧光成像，步骤为：将细胞于荧光染料培养基中培养15-25min后，在激光共聚焦显微镜下观察，激发波长为543nm，荧光收集波长为650-750nm。

本发明的有益效果：