[发明专利]一种近红外光热染料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种近红外光热染料及其制备方法和应用，以解决传统抗生素疗法导致的革兰氏阳性菌耐药性的问题。该近红外光热染料为一种二苯基并环辛炔功能化的IR780碘化物近红外染料，能够基于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁结构的不同，通过与代谢前体标记的细菌发生生物正交反应，实现在革兰氏阳性菌表面的选择性负载以及近红外光激发下对革兰氏阳性菌的选择性光热杀灭。

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一种近红外光热染料及其制备方法和应用。

背景技术

细菌感染导致的疾病严重威胁着人类的生命健康，也是医疗体系的沉重负担。其中，革兰氏阳性菌感染可引起多种疾病，包括脓毒症、菌血症、肺炎和骨髓炎等。脓毒症是2013年美国医院治疗中最昂贵的疾病，总计花费236亿美元，用于约130万人次的住院治疗。此外，脓毒症和严重脓毒症的致死率分别为30％和50％，而脓毒症休克的致死率高达80％。与此同时，占医院感染25％的手术部位感染也主要是由革兰氏阳性菌造成的。

临床上，通常采用青霉素、阿莫西林或阿奇霉素等传统抗生素来治疗革兰氏阳性菌感染。然而，随着人类对传统抗生素的长期误用和滥用，导致细菌产生了耐药性，各种耐药菌相继出现，耐多药或极耐药致病菌盛行。由于新型抗生素开发的速度远远赶不上耐药菌的进化速度，这使得耐药菌感染的治疗十分困难。根据世界卫生组织2019年发布的报告，全球每年至少有70万人死于耐药菌感染，若以现在的趋势继续发展，到2050年全球每年死于耐药菌感染的人数可能会增加至1000万人。

目前，除了研发新抗生素以外，研究人员也将目光聚焦于开发新型的抗菌疗法，比如光动力疗法和光热疗法等。光动力疗法是指在特定波长的光照射下，光敏剂产生大量的活性氧自由基氧化破坏磷脂、蛋白质和脱氧核糖核酸等生物大分子，从而有效地杀死细菌；光热疗法是指在特定波长的光照射下，光热剂温度升高导致蛋白质等生物大分子变性而造成细菌死亡。与传统的抗生素疗法相比，这些新型的抗菌疗法不仅具有微创和精准高效的优点，还可以在细菌来不及产生耐药性的情况下就将其快速杀灭。因此，开发新型的选择性杀灭革兰氏阳性菌的方法，将对革兰氏阳性菌感染的治疗和细菌耐药性问题的解决具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种选择性杀灭革兰氏阳性菌的近红外光热染料及其制备方法和应用，以解决传统抗生素疗法导致的革兰氏阳性菌耐药性的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种近红外光热染料，其特殊之处在于，是一种二苯基环辛炔功能化的IR780碘化物近红外染料，分子结构如下：

本发明还提供了上述近红外光热染料的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将化合物A(IR780碘化物衍生物)、化合物B(二苯基环辛炔-氨基)、EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和HOAT(1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑)溶解于DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，在惰性气体保护下进行酰胺缩合反应；

2)反应结束后，向反应液中加入乙酸乙酯和饱和氯化钠溶液进行萃取，收集乙酸乙酯层，并依次使用饱和氯化钠溶液和纯水进行洗涤、无水硫酸钠干燥、减压浓缩、柱层析纯化，得到墨绿色的近红外光热染料C；

合成工艺如下：

进一步地，步骤1)中，反应温度为55～65℃，反应时间为18～30h，所述惰性气体为氩气或氮气。

与此同时，本发明还提供了：

近红外光热染料在杀灭革兰氏阳性菌方面的应用。

近红外光热染料在制备杀灭革兰氏阳性菌的非抗生素试剂中的应用。

近红外光热染料在用于制备治疗革兰氏阳性菌感染的非抗生素试剂中的应用。