[发明专利]半菁染料的制备方法及在光声成像中的应用

摘要

本发明涉及一种半菁染料的制备方法及其在光声成像中的应用，属于生物医用材料技术领域。本发明提出的半菁染料纳米粒子的制备方法，在合成中使用了分步滴加方法，有效降低了额外的双取代产物，提高了产率。本发明方法结合理论计算，合理设计分子结构，提高分子光稳定性与共轭程度，大幅提高了摩尔吸光系数(71000M‑1 cm‑1)。本发明使用牛血清蛋白(BSA)对染料进行包裹以提高其水溶性与生物相容性。通过小鼠实验，显示纳米粒子可以在小血管光声成像中具有高分辨率与高信噪比。同时对血管内的活性氧簇浓度具有指示作用。可预测由活性氧簇对血管壁氧化所带来的心脑血管疾病风险。

主权项

1.一种半菁染料的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：(1)制备第一化合物：将无水二甲基甲酰胺与二氯甲烷配成第一溶液，无水二甲基甲酰胺与二氯甲烷的体积比为1:1，将第一溶液置于冰盐浴中冷却8‑15分钟；将三氯氧磷加入二氯甲烷中，得到第二溶液，使三氯氧磷在第二溶液中的摩尔浓度为0.30‑0.45mol/L，将第二溶液加入冷却后的第一溶液中，使第二溶液与第一溶液的体积比为(2‑3):1，得到第三溶液，将第三溶液升温至室温，搅拌，将环己酮加入第三溶液中，继续搅拌，得到第四溶液，使环己酮在第四溶液中的摩尔浓度为0.20‑0.30mol/L；将第四溶液加热，在50‑80℃反应2‑4小时，得到第五溶液，将第五溶液倒入冰水中，得到第一化合物初品，在二氯甲烷中使第一化合物初品重结晶，得到第一化合物；(2)制备第二化合物：将环己酮加入到乙醇钠乙醇溶液中，乙醇钠在乙醇钠乙醇溶液中的质量分数为6％，得到第六溶液，使环己酮在第六溶液中的摩尔浓度为0.4‑0.7mol/L，在第六溶液中加入查尔酮，使查尔酮在第六溶液中的摩尔浓度为0.8‑1.2mol/L，在室温下反应1‑2小时，用乙醇过滤洗涤反应物，得到第一中间体；将第一中间体溶于冰醋酸‑醋酸酐混合溶剂中，该溶剂的各成分体积比为：冰醋酸：醋酸酐＝(7‑3):1，得到第七溶液，使得第一中间体在第七溶液中的浓度为0.25‑0.40g/ml，在第七溶液中滴加高氯酸，得到第八溶液，使得高氯酸在第八溶液中的质量分数为25％‑50％，将第八溶液升温至80‑120℃反应1‑2小时，得到第九溶液，将第九溶液用旋转蒸发浓缩至总液量的1/3‑1/5，并用无水乙醚稀释，抽滤，得到第二化合物；(3)制备第三化合物：将2,3,3‑三甲基‑4,5‑苯并‑3H‑吲哚溶于乙腈中，加入碘乙烷，得到第十溶液，使2,3,3‑三甲基‑4,5‑苯并‑3H‑吲哚和碘乙烷在第十溶液中的摩尔浓度分别为1.2‑1.4mol/L和1.3‑1.5mol/L，将第十溶液加热到70‑90℃，回流8‑12小时，将反应液倒人冰水中，得到第三化合物的结晶；(4)合成半菁染料：将上述第一化合物溶于合成溶剂中，该合成溶剂的成分中环己烷和正丁醇的体积比为：环己烷:正丁醇＝7:3，得到第十一溶液，使第一化合物在第十一溶液中的摩尔浓度为0.30‑0.50mol/L；将上述第二化合物溶于上述合成溶剂中，得到第十二溶液，使第二化合物在第十二溶液中的摩尔浓度为0.30‑0.50mol/L；在氮气保护下，将第十一溶液加热至80‑120℃回流，缓慢将等体积的第十二溶液滴加到第十一溶液中，得到第十三溶液，在第十三溶液中加入上述第三化合物，回流过夜后，旋转蒸发去除溶剂，得到半菁染料。