[发明专利]一种近红外二区荧光探针分子及用于多模式诊疗一体化的纳米粒子

说明书

本发明公开了一种近红外二区荧光探针分子，其特征在于，以吡嗪衍生物为受体，连接供体单元，具有供体‑受体‑供体的分子结构，所述的近红外二区荧光探针分子的结构式如式(I)所示，具有近红外二区荧光发射，荧光发射波长为958nm；且具有高达120倍的单线态活性氧的产生能力与具有高达70℃的光热温度，集近红外二区荧光发射、优异的活性氧产生能力与光热效果于一体。进一步可制备得到用于多模式诊疗一体化的纳米粒子，该纳米粒子对肿瘤细胞的杀灭能力强、组织穿透力强、成像质量优异、生物相容性好，能够在保证生物体健康的同时抑制其体内肿瘤的生长。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种近红外二区荧光探针分子及用于多模式诊疗一体化的纳米粒子。

背景技术

光学成像在当代医学中起着越来越重要的作用，荧光成像具有高灵敏度、高稳定性、高时间和空间分辨率以及实时收集的优点。由于生物组织的高吸收，散射和自发荧光作用，荧光成像在生物体内应用的主要瓶颈是组织穿透深度浅、信噪比低(SBR)、自发荧光、淬灭、光致漂白等问题。为了解决上述问题，近红外一区荧光材料被开发，但大多数仅仅具有单一的诊断成像或者治疗作用，且穿透深度与发光效率仍然有待提高，难以进一步推进荧光材料在临床中的应用。因此有必要继续开发发射波长更长，发光更亮的荧光材料，能更加有效地在深部肿瘤中成像，并且能够实现诊疗一体化。

第二个近红外窗口(NIR-II，1000-1700nm)比可见光(400-700nm)和第一个近红外窗口(NIR-I，700-900nm)具有更好的成像质量(高分辨率)和更深的组织穿透力而受到广泛关注。

当前研究中，主要的光疗手段包括两种：一种是活性氧治疗，利用的是单线态活性氧具有较高的氧化活性，能有效对肿瘤细胞进行杀伤消融；另一种是光热治疗，高温度的热量能有效对肿瘤细胞进行消融。近红外成像与治疗一体化的材料在临床无创诊疗方面具有很大潜力。

公开号为CN111689950A的中国专利文献公开了一种基于二苯胺基的有机双杂环近红外荧光探针，该近红外荧光探针的发射波长位于近红外光区，为690nm；公开号为CN111961040A的中国专利文献公开了一种基于咔唑基的有机双杂环近红外荧光探针，该近红外荧光探针的发射波长同样位于近红外光区，为716nm；上述两种近红外荧光探针都可作为荧光成像试剂使用，但成像质量以及组织穿透力有待进一步提高。

公开号为CN108864106A的中国专利文献公开了一种近红外二区有机小分子荧光探针，其主要成分为吡咯并吡咯二酮(DPP)衍生物，进一步通过纳米共沉淀方法制备得到具有优良的近红外二区荧光成像及光声成像能力、光动力及光热转换性能的纳米颗粒，但该近红外二区有机小分子荧光探针的结构较为复杂，合成困难。

发明内容

本发明提供了一种近红外二区荧光探针分子，以吡嗪衍生物为受体，连接相同或不同的供体单元，形成供体-受体-供体的分子结构，具有近红外二区荧光发射以及良好的活性氧产生能力与光热效果，能够制备得到用于多模式诊疗一体化的纳米粒子，该纳米粒子对肿瘤细胞的杀灭能力强、成像质量优异，能够在保证生物体健康的同时抑制其体内肿瘤的生长。

具体采用的技术方案如下：

一种近红外二区荧光探针分子，以吡嗪衍生物为受体，连接供体单元D₁和D₂，具有供体-受体-供体的分子结构，结构式如式(I)所示：

式(I)中，n为1～10的整数；X为元素S、Se或Te中的任意一种；Y为元素O、S、N或Se中的任意一种；

D₁和D₂分别选自式(II-1)-(II-8)中的任意一种：

式(II-1)-(II-8)中，x、y和z分别为1～20中任意整数，为取代的位置。