一種萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子np-bodipy及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及熒光化合物及其制備和應用領域，具體涉及一種萘酰亞胺-氟硼二吡 咯熒光分子NP-B0DIPY及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 氟硼二吡咯熒光分子的摩爾消光系數大，熒光量子產率高，熒光譜峰窄，靈敏度 高，穩定好，具有優良的光學性能，可廣泛用于生物熒光分析領域，是近年來的研究熱點。萘 酰亞胺-氟硼二吡咯復合熒光分子在文獻中鮮有報道，其熒光性能優異，熒光量子效率高， 存在從萘酰亞胺能量給體到氟硼二吡咯能量受體之間的分子內熒光共振能量轉移，具有聚 集誘導熒光性質，可作為有機熒光染料用于制備染料負載的二氧化硅熒光納米粒子以及腫 瘤細胞熒光成像，在活細胞成像、熒光傳感器、生物熒光分析、熒光標記、藥物高通量篩選等 領域具有極為重要的應用。
【發明內容】
[0003] 發明目的：本發明所要解決的第一個技術問題是提供了一種萘酰亞胺-氟硼二吡 咯熒光分子NP-B0DIPY。
[0004]本發明所要解決的第二個技術問題是提供了一種萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子 NP-B0DIPY的制備方法。
[0005]本發明所要解決的第三個技術問題是提供了一種萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子 NP-B0DIPY的應用。
[0006] 本發明通過銅催化的1，3_偶極環加成反應，制備得到一種新型萘酰亞胺-氟硼二 吡咯熒光分子NP-B0DIPY。該熒光分子在現有技術中未見報道，具有聚集誘導熒光性質，并 且存在分子內熒光共振能量轉移。該萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子可作為熒光性能優異 的有機染料用于制備染料負載二氧化硅熒光納米粒子以及用于腫瘤細胞熒光成像，在活細 胞成像、熒光傳感器、生物熒光標記等領域具有極為重要的應用價值。
[0007]技術方案:為了解決上述技術問題，本發明提供了一種萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光 分子NP-B0DIPY，由如下結構式構成：
[0008]
[0009] 上述的萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY的制備方法，所述萘酰亞胺-氟 硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY由8-[4-(2_疊氮乙氧基)苯基]-1，3,5,7-四甲基-氟硼二吡咯 (BODIPY)和N-正丁基-4-乙炔基-1，8-萘二甲酰亞胺(Ey-NP)通過1，3-偶極環加成反應得 至IJ，反應在二氯甲烷、乙醇和純水的混合溶液中進行，以五水合硫酸銅和抗壞血酸鈉、三乙 胺為催化體系，具體反應式如下：
[0010]
[0011]上述的萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY在作為染料負載熒光納米粒子 制備方面的應用。
[0012]上述的萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY在腫瘤細胞成像方面的應用。 [0013]上述的萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY作為分子內熒光共振能量轉移 熒光化合物的應用。
[0014] 有益效果:本發明具有以下優點:本發明的新型熒光化合物包含N-正丁基-1，8-萘 二甲酰亞胺和8-烷氧苯基-1，3，5，7-四甲基氟硼二吡咯兩種復合熒光團，其熒光性能優異， 熒光量子效率高，存在從萘酰亞胺能量給體到氟硼二吡咯能量受體之間的分子內熒光共振 能量轉移，具有聚集誘導熒光性質，可作為有機熒光染料用于制備染料負載的二氧化硅熒 光納米粒子以及腫瘤細胞熒光成像，在活細胞成像、熒光傳感器、生物熒光分析、熒光標記、 藥物高通量篩選等領域具有極為重要的應用。萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光化合物NP-B0DIPY 的結構、合成、熒光性質及應用在現有文獻中未見報道。
【附圖說明】
[0015] 圖1是萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY在四氫呋喃溶液中的熒光光譜 (NP-B0DIPY濃度為 10-5mol/L);
[0016] 圖2為負載NP-B0DIPY染料的二氧化硅熒光納米粒子的透射電鏡圖；
[0017]圖3為萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光染料NP-B0DIPY負載的二氧化硅納米粒子在純水 溶液中的熒光光譜(NP-B0DIPY濃度為1 〇Λιο1/L);
[0018] 圖4為萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光染料NP-B0DIPY與乳腺癌細胞MCF-7共同孵化后 的激光共聚焦熒光顯微照片。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子的制備
[0020]化合物BODIPY按文獻方法制備（HuanrenCheng，YingQian.Intramolecular fluorescenceresonanceenergytransferinanovelPDI-B0DIPYdendritic structure:synthesis，Hg2+sensorandlivingcellimaging，SensorsandActuators B，2015，219，57-64)。具體合成方法如下：
[0021 ] 將3 · 09g( 13 · 55mmol)的4_(2_溴乙氧基）苯甲酸和1 · 03g( 15 · 85mmol)的疊氮化鈉 溶于45mLDMF中，室溫下磁力攪拌反應24h，然后將反應液倒入45mL冰水中，萃取，洗滌，干 燥，減壓蒸餾，得到2.50g(4-(2-疊氮基乙氧基)苯甲醛），將其溶于150mL二氯甲烷溶液中， 繼續加入2.48g(0.026mol)2，4-二甲基吡咯，滴加兩滴三氟乙酸，室溫攪拌下反應12h。然后 向反應液中加入3.17g(0.013mo1)四氯苯醌，繼續攪拌12h，再向混合液中加入15mL三乙胺 和15mL三氟化硼乙醚絡合物，在0°C下反應12h。結束反應，萃取，洗滌，干燥，柱色譜提純，得 到B0DIPY紅色固體。產率25 %。分析所得化合物B0DIPY:
[0022] FT-IR(KBr):2960,2923,2860,2119,2106,1605,1544,1507,1370,1192,1054， 838,761cm-1
[0023] ΧΗNMR(CDC13,300MHz)5：7.18(d,J= 8.34Hz,2H) ,7.01(d,J= 8.37Hz,2H) ,5.97 (s,2H) ,4.12(t,Ji= 5.85HzJ2 = 5.85Hz, 2H), 3.58(t,Ji= 6.51HzJ2 = 6.45Hz, 2H), 2.55 (s,6H),1.43(s,6H)〇
[0024] 化合物Ey-NP的制備按文獻方法制備(HuiminGuo,MariaL.Muro-Small,Shaomin Ji,JianzhangZhao,FelixN.Castellano.Naphthalimidephosphorescencefinally exposedinaplatinum(II)diiminecomplex.Inorg.Chem.,2010,49,6802-6804)〇
[0025] 萘酰亞胺-氟硼二吡咯熒光分子NP-B0DIPY的制備
[0026] 氮氣保護及磁力攪拌下，在15mL二氯甲烷/乙醇/純水混合溶液(二氯甲烷/乙醇/ 純水的體積比為 12:1:1)中分別加入0.148(0.34111111〇1)8001?￥和0.1(^(0.36111111〇1祀7-即，充 分攪拌下繼續加入抗壞血酸鈉0.041〖(0.201111]1〇1)和五水合硫酸銅0.026〖(0.101111]1〇1)，滴加 三乙胺lmL，室溫反應48h。結束反應，向反應體系加入15mL水，萃取，干燥，柱色譜提純，得到 紅色固體即化合物NP-B0DIPY，產率為65%。
[0027] 化合物NP-B0DIPY的合成路線如下：
[0028]
[0029] 分析所得化合物NP-B0DIPY:
[0030]核磁共振氫譜咕NMR(CDC1