[发明专利]近红外第二窗口检测pH的双通道比率荧光传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种近红外第二窗口检测pH的双通道比率荧光传感器，其特征在于，采用氮杂氟硼二吡咯染料，记为NAB，以及pH响应的近红外罗丹明类荧光染料，记为NRh；两染料通过甲氧基聚乙二醇磷脂包裹构建得到荧光传感器，记为pTAS；其通过染料间的能量共振转移，实现双通道比率荧光检测，并通过对NAB与NRh的摩尔比调控实现检测点转换的调节，以满足检测对象不同亚区间的成像需要；其中，NAB与NRh，和甲氧基磷脂聚乙二醇的质量百分比为1:

(100～50)，NAB与NRh的摩尔比的调控范围为1:(1～15)；所述NAB和NRh的化合物结构式如下：

2.一种如权利要求1所述近红外第二窗口检测pH的双通道比率荧光传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

将近红外荧光染料NAB、NRh和甲氧基磷脂聚乙二醇溶于氯仿中，再搅拌0.4-1小时，旋蒸除去溶剂，真空干燥，加热至60℃后加入40-60℃的去离子水溶解，超声，冷却至室温再通过30KD或10KD的超滤管超滤浓缩，得到最终的双通道比率荧光传感器，记为pTAS；其中，近红外染料NAB与NRh，和甲氧基磷脂聚乙二醇的质量百分比为1:(100～50)，近红外染料NAB与NRh的摩尔比为1:(1～15)。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述近红外荧光染料NAB的合成路线为：

NAB合成的具体步骤为：

(1)中间体2的合成

将5-(N,N-二苯基)-2-噻吩乙酮化合物1和3,4,5-三甲氧基苯甲醛溶于乙醇中，在室温下加入40％氢氧化钾或氢氧化钠并搅拌10～12小时；反应结束后析出固体，过滤并用冷的乙醇洗，干燥后得到中间体红色固体化合物2；其中，化合物1与3,4,5-三甲氧基苯甲醛及氢氧化钾的投料摩尔比为1:(1.0～1.3):(2～2.5)；

(2)中间体3的合成

将中间体2、硝基甲烷及碳酸钾置于甲醇中，在90-100℃搅拌回流6～8小时；反应冷却后，旋蒸溶剂甲醇，加入乙酸乙酯和水进行分液萃取；有机相经无水硫酸钠干燥，过滤，旋蒸至油状物，并用柱色谱分离得到中间体3；其中，中间体2与硝基甲烷及碳酸钾的投料摩尔比为：1:(10～20):(10～20)；

(3)中间体4的合成

将中间体3和乙酸铵溶于乙醇中，在100℃搅拌回流24小时；反应冷却后，旋蒸除去一半溶剂乙醇，过滤得到蓝黑色中间体4；其中，中间体3与乙酸铵的投料摩尔比为1:(20～25)；

(4)染料NAB的合成

将中间体4混合于无水二氯甲烷中，氮气保护下先后加入二异丙基乙胺和三氟化硼乙醚，反应搅拌1～2小时后，加入二氯甲烷，水洗，分液，干燥后旋蒸至油状物，用柱色谱分离得到染料NAB；其中，中间体4与二异丙基乙胺及三氟化硼乙醚的投料摩尔比为：1:(5～7):(10～13)。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述近红外荧光染料NRh的合成路线为：

NRh合成的具体步骤为：

(1)中间体7的合成

将9-邻苯甲酸-6-二乙氨基-1,2,3,4-四氢氧杂蒽盐化合物5和4-苯亚氨基丙烯-6-二乙氨基-1,2,3-三氢氧杂蒽化合物6及乙酸钠混合于乙酸酐中，氮气保护下室温搅拌3～6小时；反应结束后旋蒸除去溶剂至油状物，用柱色谱分离得到中间体7；其中，化合物5与化合物6及乙酸钠的投料摩尔比为：1:(1.2～1.3):(1～2)；

(2)染料NRh的合成

将中间体7和2,6-二甲基苯胺溶于N,N-二甲基甲酰胺中，氮气保护下加入PyBOP缩合剂和二异丙基乙胺，室温搅拌10～12小时；反应结束后，加入乙酸乙酯和水进行分液萃取；有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，旋蒸至油状物，最后用柱色谱分离得到染料NRh；其中，中间体7与2,6-二甲基苯胺及PyBOP缩合剂/二异丙基乙胺的投料摩尔比为：1:(1.0～1.5):(1.5～2)。

5.如权利要求1所述近红外第二窗口检测pH的双通道比率荧光传感器在制备对小鼠病灶微环境pH的酸性变化和碱性变化过程进行精准可视化监测的试剂中的应用。