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作为癌症诊疗一体化的药物之一,可见/近红外荧光染料因其具备荧光量子效率高、背景干扰较少、穿透深度较深等特点,已经成为科研和医疗界重点研究方向之一。目前已经被美国FDA认证可用于肿瘤治疗的荧光染料主要有以下几种:可见光区(400-700nm)荧光染料有BODIPY等,近红外一区(NIR-I,700-900nm)染料有吲哚菁绿(Indocyanine green)等。但可见/近红外一区荧光染料依然不能满足组织深处肿瘤诊疗要求,因此,近年来,近红外二区(NIR-Ⅱ,1000-1700nm)荧光染料成为众多科研人员的研究热门。本文以NIR-Ⅱ染料为目标,通过对N,N-二乙酰甘氨酸酐、2-溴噻吩甲醛、2-溴芴、烷基链的有机组合,成功合成一类新型D-A-D型荧光染料,并研究了其理化性质,结果如下:1.成功的合成了共轭小分子(3Z,6Z)-3,6-双((5-(9,9-双(2-辛基十二烷基)-9H-芴-2-基)噻吩-2-基)亚甲基)哌嗪-2,5-二酮(p-QM2AF)。其在NIR-II发射荧光、具有光热转换性能。在660nm激光照射下,浓度为100μg/mL的纳米粒子溶液温度高达50.5℃。细胞实验证明,p-QM2AF纳米颗粒具有较低的细胞毒性,较好的稳定性和生物相容性,具备了成为光热材料的先决条件。2.在p-QM2AF的基础上,我们在受体部分接上两条9-亚甲基十九烷,使其形成一个完整的、闭合的大共轭体系,即(2Z,5Z)-2,5-双((5-(9,9-双(2-辛基十二烷基)-9H-芴-3-基)噻吩-2-基)亚甲基)-3,6-双((2-辛基十二烷基)氧基)-2,5-二氢吡嗪化合物(p1-AQM2AF),给体给电子能力增强,荧光量子产率也逐渐增加。其NIR-II荧光量子产率为0.38%。在660 nm激光照射下,浓度为100μg/m L的纳米粒子溶液温度高达52.0℃。细胞实验证明,p1-AQM2AF纳米颗粒具有较低的细胞毒性,较好的稳定性和生物相容性,能够实现荧光/光声双模态成像。3.针对p1-AQM2AF荧光量子效率与现有同类产品几乎相近的情况,我们将分子上所有的长烷基链换为短烷基链(即3-亚甲基壬烷),使其在分子扭曲程度上有所降低,即2Z,5Z)-2,5-双((5-(9,9-双(2-乙基辛基)-9H-芴-2-基)噻吩-2-基)亚甲基)-3,6-双((2-乙基辛基)氧基)-2,5-二氢吡嗪化合物(p2-AQM2AF),降低空间扭曲有利于电子转移,紫外可见最大吸收波长相应发生红移至653nm,相较于p1-AQM2AF红移15nm,p2-AQM2AF分子在808nm激光激发下在NIR-Ⅱ有一定发射波长,这充分证明了其是一种NIR-Ⅱ荧光染料,值得后续继续研究开发。总之,本文主要开发出一种全新的D-A-D型荧光染料,它是现有红外二区荧光染料的一种扩充,对分子的修饰方式不同时可以获得不同的发射波长,发射波长可以从近红外一区延伸至红外二区,跨度之大,可实现NIR-Ⅰ和NIR-Ⅱ联合疗法。