本發(fā)明涉及有機功能材料，具體涉及一種d-π-a型半花菁染料、制備方法及應用。

背景技術：

1、癌癥是人類死亡的主要原因之一，對人類健康和生命構成巨大威脅。癌癥的快速診斷和靶向治療尤為重要，因為它們可以顯著提高癌癥的治愈率。在傳統(tǒng)的臨床應用中，腫瘤診斷和治療是兩個很大程度上獨立的過程，需要使用單獨的診斷造影劑和治療試劑。兩次醫(yī)療程序之間的時間延長很容易推遲最佳治療機會，而兩次藥物注射的負面影響會引起不適并增加患者的風險。為了應對這些挑戰(zhàn)，熒光成像和光熱處理的集成已成為一種很有前途的方法，這種方法可以在光活化過程中同時進行原位成像和治療，從而提供更快、更精確的診斷，具有高靈敏度、快速響應和非侵入性等獨特優(yōu)勢。

2、目前，臨床光療廣泛應用于皮膚癌癥、癌癥等實體瘤的治療。在過去的幾十年里，人們致力于開發(fā)主要在短波長區(qū)域具有光學響應性的功能性熒光分子、光敏劑和光熱轉換劑。這類藥物可用于單模式或多模式聯(lián)合治療，但由于短波長光的組織穿透深度較低，它們僅適用于淺表病變的治療和診斷。因此開發(fā)一種長波長、滿足熒光引導光熱療法的診療試劑就顯得十分必要。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服上述技術缺陷的不足，本發(fā)明提供了一種d-π-a型半花菁染料、制備方法及應用，通過以苯并吡喃衍生物部分為供體，半花菁染料部分為受體，在半花菁染料和苯并吡喃衍生物之間引入不同共軛度的π橋，設計合成出d-π-a基序的半花菁光敏劑，以達到用于生物體的熒光成像以及光熱治療的目的。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：

3、一方面，提供一種d-π-a型半花菁染料，其結構式如式i-式iii所示：

4、

5、進一步地，式v化合物與式vi化合物發(fā)生縮合反應，即得半花菁光敏劑cm-1-1，結構如式i所示；

6、或式iv化合物與式vii化合物發(fā)生縮合反應，即得半花菁光敏劑cm-1-2，結構如式ii所示；

7、或式iv化合物與式viii化合物發(fā)生縮合反應，即得半花菁光敏劑cm-1-3，結構如式iii所示；

8、其中，各化合物結構如下：

9、

10、進一步地，所述縮合反應條件為：在惰性氣氛下，加入有機溶劑和活化劑，60-70℃下反應30-60min，分離、純化制得；

11、所述有機溶劑選自無水乙醇、無水甲醇、n,n-二甲基甲酰胺或乙酸酐中的一種或幾種；

12、所述活化劑選自碳酸鉀、乙酸鈉、醋酸鉀中的一種或幾種。

13、進一步地，所述式v化合物的合成路線如下：

14、

15、進一步地，所述式vi化合物的合成路線如下：

16、

17、進一步地，所述式vii化合物的合成路線如下：

18、

19、進一步地，所述式viii化合物的合成路線如下：

20、

21、第三方面，提供一種基于上述d-π-a型半花菁染料、上述方法所制得的d-π-a型半花菁染料在制備腫瘤光熱治療和/或診斷試劑或藥物中的應用。

22、第四方面，提供一種基于上述d-π-a型半花菁染料、上述方法所制得的d-π-a型半花菁染料在醫(yī)學成像中的應用，所述醫(yī)學成像包括生物熒光成像和/或光聲成像。

23、第五方面，提供一種藥物組合物，含有第三方面，提供一種基于上述d-π-a型半花菁染料、上述方法所制得的d-π-a型半花菁染料或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物、對映異構體、非對映異構體、互變異構體。

24、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

25、(1)本發(fā)明的d-π-a型半花菁染料光穩(wěn)定性好，具有良好的光熱成像性質；

26、(2)本發(fā)明的d-π-a型半花菁染料熒光發(fā)射波長達到了近紅外二區(qū)，斯托克斯位移最大可達到157nm，且具有較好的生物相容性，可用于細胞成像和小動物活體成像；

27、(3)本發(fā)明的d-π-a型半花菁染料可在2min內從30℃迅速升高至53℃，并在56℃左右達到平穩(wěn)，表明具有極好的光熱治療作用。

技術特征：

1.一種d-π-a型半花菁染料，其特征在于，其結構式如式i-式iii所示：

2.根據(jù)權利要求1所述的d-π-a型半花菁染料的制備方法，其特征在于：式v化合物與式vi化合物發(fā)生縮合反應，即得半花菁光敏劑cm-1-1，結構如式i所示；

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述縮合反應條件為：在惰性氣氛下，加入有機溶劑和活化劑，60-70℃下反應30-60min，分離、純化制得；

4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述式v化合物的合成路線如下：

5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述式vi化合物的合成路線如下：

6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述式vii化合物的合成路線如下：

7.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述式viii化合物的合成路線如下：

8.權利要求1所述的d-π-a型半花菁染料、權利要求2-7任一項所述的方法所制得的d-π-a型半花菁染料在制備腫瘤光熱治療和/或診斷試劑或藥物中的應用。

9.權利要求1所述的d-π-a型半花菁染料、權利要求2-7任一項所述的方法所制得的d-π-a型半花菁染料在醫(yī)學成像中的應用，所述醫(yī)學成像包括生物熒光成像和/或光聲成像。

10.一種藥物組合物，其特征在于，含有權利要求1所述的d-π-a型半花菁染料、權利要求2-7任一項所述的方法所制得的d-π-a型半花菁染料或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物、對映異構體、非對映異構體、互變異構體。

技術總結
本發(fā)明涉及有機功能材料技術領域，具體涉及一種D?π?A型半花菁染料、制備方法及應用，D?π?A型半花菁染料以苯并吡喃衍生物部分為供體，半花菁染料部分為受體，在半花菁染料和苯并吡喃衍生物之間引入不同共軛度的π橋，合成得到的化合物光穩(wěn)定性好，具有良好的光熱成像性質，熒光發(fā)射波長達到了近紅外二區(qū)，斯托克斯位移最大可達到157nm，且具有較好的生物相容性，可用于細胞成像和小動物活體成像；并可在2分鐘內從30℃迅速升高至53℃，并在56℃左右達到平穩(wěn)，具有極好的光熱治療作用，在腫瘤治療領域極具潛在應用前景。

技術研發(fā)人員：寇軍鋒,劉波,吳相華,張俊峰,王春梅
受保護的技術使用者：云南師范大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26