[发明专利]一种具有优良性能的NIR-II AIE分子及其应用

说明书

本发明公开了一种具有优良性能的NIR‑II AIE分子及其应用，提供一种式(1)所示化合物，尤其是Ar选自6,7‑二苯基‑[1,2,5]‑噻唑‑[3,4‑g]‑喹喔啉结构，及其纳米颗粒、光敏剂、药物组合物、试剂盒及其制备方法和用途等，所述化合物在近红外二区荧光亮度高、安全性好，在聚集诱导发光生物成像中具有突出的效果。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种具有优良性能的NIR-II AIE分子及其应用。

背景技术

恶性肿瘤是威胁人类健康的头号杀手，因此，肿瘤的有效诊断和治疗显得尤为重要。目前，近红外II区(NIR-II，1000-1700nm)荧光成像技术日渐发展成为一种高效的肿瘤的诊断手段，与近红外I区(NIR-I，700-950nm)荧光成像相比，因其波长更长，具有极低的背景自发荧光和组织散射干扰，更深的组织渗透能力，以及更高的空间分辨率和对比度，受到越来越多的学者、医生和患者的关注。随着纳米技术的发展，越来越多的在近红外区的纳米材料被研究和报道，其中包括无机材料，如金纳米材料、碳纳米材料、钯纳米片和硫化铜纳米材料等；有机材料，如有机近红外染料、卟啉脂质体和高分子聚合物等；相较于无机材料，有机材料具有生物相容性高，易于代谢，毒副作用低等优点，更易于临床转化。由于近红外光具有良好的组织渗透性，因此开发具有NIR-II区发射、优良发光性能和高光学稳定性、制备方法简单的新型有机小分子可视化荧光探针具有良好的临床应用前景，有望实现肿瘤的“诊疗一体化”。

迄今为止，已报道了多种NIR-II发射荧光探针的设计策略。在这些分子设计方法中，利用富含电子的供体和缺乏电子的受体构建具有聚集诱导发光(AIE)的荧光探针具有其独特的优点，即在聚集状态下具有增强的固体发光性能和大斯托克斯位移的特点。然而，当前在发展过程中的瓶颈之一是超扭曲框架会导致电荷转移带的吸光系数降低，从而进一步削弱整体荧光亮度。

荧光亮度是影响荧光成像性能的关键因素，它由摩尔吸光系数(ε)和荧光量子产率(QY，Φ)共同决定。从分子设计的角度来看，可以通过扩大共轭体系的面积以促进光子吸收来增加ε值；Φ值可以通过提高共轭体系的刚性来增加，这是由于刚性结构在激发态时激子传递的重组能量较低，从而降低了非辐射跃迁速率(k_nr)。然而，现存的分子设计策略主要基于苯并[1,2-c:4,5-c’][1,2,5]噻二唑的结构来调控，尽管该结构是具有较强吸电子能力的闭环结构，但是由于该结构缺乏修适位点，因此当前的设计策略重在增加供电子基团的平面度和刚度，例如：延长供电子基团的共轭长度、增加供电子基团和吸电子基团的位阻等，但是这些方法往往会导致聚集严重的π-π堆积，因而削弱荧光发射强度。由于供电子基团种类的缺乏，现在主要的分子策略主要限制NIR-II发展的一个重要因素就是缺乏有效的设计策略来提升吸电子基的性能，从而更加全面的理解NIR-II荧光探针的设计方法。因此，这是设计和开发具有高效亮度的NIR-II荧光探针仍然是一项挑战。

因此，仍亟需开发一种荧光亮度高的NIR-II AIE分子。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种化合物及其应用和制备方法。

第一方面，本发明提供一种化合物。

一种式(1)化合物或其药学上可接受的盐或对映异构体：

其中，R₁为电子供体结构，Ar为电子受体结构，所述Ar包括选自芳香族基团，所述R₃和R₄为相邻取代基，所述R₃和R₄分别独立选自取代或未取代的芳基，或所述R₃和R₄与其相连的碳一起形成菲环。

所述R₁包括如式(2)或式(3)所示结构：