一种半花菁类光敏剂及其制备方法和应用

本发明属于荧光探针，具体涉及一种半花菁类光敏剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、半花菁类染料因其典型的供体-π-受体结构、易于化学修饰及近红外发光等优势，常被作为构建多功能光敏剂的理想平台。无论光动力治疗（pdt）还是光热治疗（ptt），其抗癌疗效均取决于激发态能量在三条路径间的分配：荧光辐射、isc和非辐射弛豫。增强供体的给电子能力或受体的拉电子能力均可增强ict，使能隙收窄、光谱红移，却可能在物理层面上抑制光敏活性，而后者正是光动力治疗杀伤肿瘤细胞的核心机制。然而，已报道的光敏剂大多缺乏靶向性、协同治疗和长波长荧光成像能力。

2、线粒体是真核细胞的“动力车间”，为生命活动提供了主要能量，具有独特的遗传系统，已被证实与许多疾病的发生发展密切相关，因此将光敏剂靶向线粒体有助于提高光诊疗效率。

3、半花菁骨架中的吡啶等含氮基团可通过可逆的质子化-去质子化来改变受体端的拉电子能力，从而实现对环境酸碱度的ict调控和光学响应。然而，已有半花菁类探针大多仅具备单一的指示功能，强碱性条件下的灵敏度和准确性仍有待改善。

4、有鉴于此，有必要开发一种新型半花菁类光敏剂，以解决现有中所存在的不足。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半花菁类光敏剂及其制备方法和应用。用于解决现有光敏剂存在短波长发光、缺乏靶向性、功能单一等问题。

2、在第一方面，本发明提供了一种半花菁类光敏剂，半花菁类光敏剂具有如下式(ⅰ)所示的结构：

3、。

4、本发明中，发明人研究发现，该半花菁类光敏剂具有多功能，其同时具备靶向线粒体、细胞内近红外荧光成像、光热成像以及检测ph和hso3-的能力，因此，该半花菁类光敏剂在生物医学和荧光成像等领域具有优异的应用前景。

5、在第二方面，本发明提供了一种如上述半花菁类光敏剂的制备方法，包括如下步骤：将5-(4-(双(4-溴苯基)氨基)苯基)噻吩-2-甲醛、pd(dppf)cl2、4-吡啶硼酸和k2co3混合后进行第一反应，得到中间体化合物1；将中间体化合物1、碘甲烷混合，然后加入哌啶后进行第二反应，得到中间体化合物2；将中间体化合物2、3-乙基-1,1,2-三甲基-1h-苯并[e]吲哚-3-鎓碘化物混合，然后加入哌啶后进行第三反应，得到半花菁类光敏剂。

6、在一些实施方案中，在得到中间体化合物1的步骤中，5-(4-(双(4-溴苯基)氨基)苯基)噻吩-2-甲醛、pd(dppf)cl2、4-吡啶硼酸和k2co3的摩尔比为1:（0.2~0.5）:（2~2.5）:（2.5~5）；第一反应具体包括：在温度为110~140℃的条件下，反应12~24h。

7、在一些实施方案中，在得到中间体化合物2的步骤中，中间体化合物1、碘甲烷的摩尔比为1:（2~3）；第二反应具体包括：在温度为75~95℃的条件下，反应12~36h。

8、在一些实施方案中，在得到半花菁类光敏剂的步骤中，中间体化合物2、3-乙基-1,1,2-三甲基-1h-苯并[e]吲哚-3-鎓碘化物的摩尔比为1:（1~3）；第三反应具体包括：在温度为80~100℃的条件下，反应12~36h。

9、在第三方面，本发明提供了如上述半花菁类光敏剂、上述任一项制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在ph检测中的应用。

10、在第四方面，本发明提供了如上述半花菁类光敏剂、上述任一项制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在hso3-检测中的应用。

11、在第五方面，本发明提供了如上述半花菁类光敏剂、上述任一项制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在光热成像中的应用。

12、在第六方面，本发明提供了如上述半花菁类光敏剂、上述任一项制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在近红外荧光成像中的应用。

13、在第七方面，本发明提供了如上述半花菁类光敏剂、上述任一项制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在制备靶向线粒体的试剂中的应用。

14、本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供的半花菁类光敏剂具有多功能，其同时具备靶向线粒体、细胞内近红外荧光成像、光热成像以及检测ph和hso3-的能力，因此，该半花菁类光敏剂在生物医学和荧光成像等领域具有优异的应用前景。

1.一种半花菁类光敏剂，其特征在于，所述半花菁类光敏剂具有如下式(ⅰ)所示的结构：

2.一种如权利要求1所述的半花菁类光敏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在得到中间体化合物1的步骤中，所述5-(4-(双(4-溴苯基)氨基)苯基)噻吩-2-甲醛、所述pd(dppf)cl2、所述4-吡啶硼酸和所述k2co3的摩尔比为1:（0.2~0.5）:（2~2.5）:（2.5~5）；

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在得到中间体化合物2的步骤中，所述中间体化合物1、所述碘甲烷的摩尔比为1:（2~3）；

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在得到半花菁类光敏剂的步骤中，所述中间体化合物2、所述3-乙基-1,1,2-三甲基-1h-苯并[e]吲哚-3-鎓碘化物的摩尔比为1:（1~3）；

6.如权利要求1所述的半花菁类光敏剂、权利要求2-5中任一项所述的制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在ph检测中的应用。

7.如权利要求1所述的半花菁类光敏剂、权利要求2-5中任一项所述的制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在hso3-检测中的应用。

8.如权利要求1所述的半花菁类光敏剂、权利要求2-5中任一项所述的制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在光热成像中的应用。

9.如权利要求1所述的半花菁类光敏剂、权利要求2-5中任一项所述的制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在近红外荧光成像中的应用。

10.如权利要求1所述的半花菁类光敏剂、权利要求2-5中任一项所述的制备方法制备得到的半花菁类光敏剂在制备靶向线粒体的试剂中的应用。