[发明专利]碱性和活性氧、活性氮双重响应的近红外荧光探针及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种近红外荧光探针，其特征在于，化合物结构通式如下：

该近红外荧光探针可实现对碱性和活性氧、活性氮的双重响应。

2.根据权利要求1所述的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，以结构式为Ia所示的近红外荧光染料为原料，经过修饰对过氧化氢及过氧亚硝酸根响应的硼酸酯基团而得到近红外荧光探针II，其化学合成路线如下：

制备的具体步骤如下：

将近红外荧光染料Ia、化合物1和碳酸钾混合于丙酮中，于回流条件下反应过夜；反应结束后，旋除溶剂，并用柱色谱分离，最终得到荧光探针II；其中近红外荧光染料Ia、化合物1、碳酸钾的投料摩尔比为1：(1.5～3)：(1.5～3)；化合物1为2-(4-(溴乙基)苯)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二恶硼烷。

3.根据权利要求2所述的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述近红外荧光染料Ia的化学合成路线如下：

制备的具体步骤如下：

(1)中间体1的合成

将化合物2、化合物3混合于N,N-二甲基甲酰胺中，在冰浴条件下加入碳酸铯，20～30℃下搅拌3～10小时；反应结束后，用减压蒸馏的方式除去溶剂，并用柱色谱分离，最终得到中间体1；其中，化合物2、化合物3和碳酸铯的投料摩尔比为1：(1.5～3)：(3～4)；所述化合物2为3,5-二氟-2-羟基-4-甲氧基苯甲醛，化合物3为2-溴环己-1-烯-1-甲醛；

(2)中间体2的合成

将中间体1溶于干燥二氯甲烷中，冰浴条件下，缓慢滴加三溴化硼，于20～30℃下搅拌过夜；反应结束后，加入甲醇淬灭三溴化硼，并用饱和碳酸氢钠溶液萃取，旋干，经柱色谱分离，最终得到中间体2；其中中间体和三溴化硼的投料摩尔比为1：(2～4)；

(3)近红外染料Ia的合成

将中间体2、化合物4溶于甲苯、正丁醇混合溶剂中，于50～90℃下搅拌5～20小时；反应结束后，旋除溶剂，并用柱色谱分离，最终得到近红外染料Ia；其中，中间体2和化合物4的投料摩尔比为1：(1～2)，甲苯、正丁醇的体积比为1：(0.5～1)；这里，化合物4为9-(2-羧基苯基)-6-(二乙氨基)-1,2,3,4-四氢氧合高氯酸鎓。

4.如权利要求1所述的近红外荧光探针在制备膀胱炎和肠炎的成像检测剂中的应用，具体步骤如下：

将对碱性和活性氧、活性氮特异性双重响应的近红外荧光探针和甲氧基磷脂聚乙二醇2000溶于氯仿中，搅拌0.5～1小时，旋除溶剂，真空干燥，25～80℃下加入pH为7.4～8.0的5X磷酸盐缓冲液中溶解，超声，冷却至室温后再通过30KD的超滤管超滤浓缩，得到最终检测剂；其中，近红外荧光探针和甲氧基磷脂聚乙二醇的质量百分比为1:100～200，最终检测剂的浓度为0.5～1mM。

5.一种可用于膀胱炎和肠炎检测的荧光检测剂，其特征在于，包括权利要求1所述的碱性和活性氧、活性氮双重响应的近红外荧光探针。

6.一种具有可修饰羟基的近红外荧光染料，其特征在于，结构通式如下式I所示：

其中，R1和R2为H或F；X选自ClO₄、PF₆、BF₄、Cl、Br、I、CF₃COO、CF₃SO₃或CH₃SO₃；n为0到4整数。

7.根据权利要求6所述的近红外荧光染料的制备方法，其特征在于，其化学合成路线如下：

其中，R₁和R₂为H或F；X选自ClO₄、PF₆、BF₄、Cl、Br、I、CF₃COO、CF₃SO₃或CH₃SO₃；n为0到4整数；

制备的具体步骤如下：

(1)中间体3的合成

将化合物5、化合物6混合于N,N-二甲基甲酰胺中，在冰浴条件下加入碳酸铯，20～30℃下搅拌3～10小时；反应结束后，用减压蒸馏的方式除去溶剂，并用柱色谱分离，最终得到中间体3；其中化合物5、化合物6和碳酸铯的投料摩尔比为1：(1.5～3)：(3～4)；所述化合物5为3,5-二氟-2-羟基-4-甲氧基苯甲醛，化合物6为2-溴环己-1-烯-1-甲醛、2-溴环己-1-烯-1-丙烯醛或2-溴环己-1-烯-1-戊烯醛；

(2)中间体4的合成

将中间体3溶于干燥二氯甲烷中，冰浴条件下，缓慢滴加三溴化硼，于20～30℃下搅拌过夜；反应结束后，加入甲醇淬灭三溴化硼，并用饱和碳酸氢钠溶液萃取，旋干，经柱色谱分离，最终得到中间体4；其中，中间体和三溴化硼的投料摩尔比为1：(2～4)；

(3)近红外染料I的合成

将中间体4、化合物4溶于甲苯、正丁醇混合溶剂中，于50～90℃下搅拌5～20小时；反应结束后，旋除溶剂，并用柱色谱分离，最终得到近红外染料I；其中中间体4和化合物4的投料摩尔比为1：(1～2)，甲苯、正丁醇的体积比为1：(0.5～1)；所述化合物4为9-(2-羧基苯基)-6-(二乙氨基)-1,2,3,4-四氢氧合高氯酸鎓。