[0027] 为进一步揭示本发明的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明的保护范围。
[0028] 实施例1:
[0029] (一)端基碘代聚乙二醇单甲醚PEG12-I的制备
[0030] 向500mL的圆底烧瓶中加入22.0g(0.04mol)干燥过的聚乙二醇单甲醚(Mn=550),并加入150mL无水四氢呋喃溶剂溶解,在N2惰性气体的保护下加入8.08g(0.08mol)三乙胺碱性催化剂,控温在0~5℃后缓慢加入20g(0.08mol)甲磺酰氯溶于30mL四氢呋喃的溶液,滴加后常温搅拌反应10小时,过滤除去不溶物后减压除去有机溶剂,得白色固体。加入40mL四氢呋喃溶解该固体,缓慢滴加该溶液到400mL冷乙醚中,产生白色沉淀,倒掉乙醚溶液后将粘在壁上的白色固体继续用四氢呋喃溶解,冷乙醚沉淀,重复3~4次,通过反复沉淀可以除去未反应的甲磺酰氯原料,过滤后收集沉淀物并在50℃真空烘箱内干燥过夜。将干燥后的甲磺酰基保护的聚乙二醇单甲醚加入到250mL的圆底烧瓶中,用180mL丙酮溶解,加入18g LiI,在N2惰性气体的保护下加热回流搅拌24小时,过滤除去体系中的不溶的盐类,减压除去有机溶剂,得白色固体。加入30mL四氢呋喃溶解该固体,缓慢加入该溶液到300mL冷乙醚中,有沉淀产生,沉淀过滤后继续用四氢呋喃溶解,冷乙醚沉淀,重复3~4次,可得端基碘代的聚乙二醇单甲醚PEG12-I。产率:78%.1H NMR(CDCl3,400MHz,):δ3.78(t,2H),3.68~3.50(m,42H),3.36(s,3H),3.24(t,2H),以上合成步骤反应式表达如下:
[0031]
[0032] (二)聚乙二醇修饰苯并吲哚盐TMBI-PEG12的制备
[0033] 称取9.9g(15mmol)干燥后的PEG12-I以及1.59g(10mmol)2,3,3-三甲基-4,5-苯并-3H-吲哚加入到50mL反应瓶中,加入15mL邻二氯苯溶解,在N2保护的条件下加热到110℃反应8小时,反应停止后将反应液加入到400mL冷乙醚中,有灰色沉淀产生,过滤可得灰白色滤饼,沉淀物用硅胶柱层析提纯,可得聚乙二醇修饰的吲哚盐TMBI-PEG12。产率:36%.1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.95~8.12(m,4H),7.61~7.78(m,2H),5.22(t,2H),4.04(t,2H),3.41~3.82(m,42H),3.34(s,3H),3.14(s,3H),1.84(s,6H)。以上合成步骤反应式表达如下:
[0034]
[0035] (三)聚乙二醇化苯并吲哚菁染料IR-PEG(a)的制备
[0036] 称取3.47g(4mmol)干燥后的TMBI-PEG12、0.49g(6mmol)醋酸钠以及0.57g(2mmol)5-苯胺基戊二烯醛缩苯胺盐酸盐缩合剂转移到25mL反应瓶中,加入10mL醋酸酐溶解,在N2保护的条件下于110℃下反应3小时,反应停止后将反应液加入200mL冷乙醚中,有绿色染料沉淀产生,过滤可得绿色染料滤饼并用硅胶柱层析提纯,可得聚乙二醇化苯并吲哚菁染料IR-PEG(a)。产率:30%.1H NMR(CDCl3,400MHz):δ8.40(d,2H),8.12~7.91(m,5H),7.92~
7.59(m,3H),7.50(t,2H),6.61(t,2H),6.45(d,2H),4.61(m,4H),4.00(m,4H),3.82~3.41(m,84H),3.35(s,6H),2.04(s,6H)。以上合成步骤反应式表达如下:
[0037]
[0038] 实施例2
[0039] (一)端基溴代聚乙二醇单甲醚PEG16-Br的制备
[0040] 向500mL的圆底烧瓶中加入30.0g(0.04mol)干燥过的聚乙二醇单甲醚(Mn=750),并加入200mL无水四氢呋喃溶剂溶解,在N2惰性气体的保护下加入8.08g(0.08mol)三乙胺碱性催化剂,控温在0~5℃后缓慢滴加9.20g(0.08mol)甲磺酰氯溶于30mL无水四氢呋喃的溶液,滴加后常温搅拌反应10小时,过滤除去不溶物后减压除去有机溶剂,得白色固体。加入40mL四氢呋喃溶解该固体,缓慢滴加该溶液到400mL冷乙醚中,有白色沉淀产生,倒掉乙醚溶液后将粘在壁上的白色固体继续用四氢呋喃溶解,冷乙醚沉淀,重复3~4次,通过反复沉淀可以除去未反应的甲磺酰氯原料,过滤后收集沉淀物并在50℃真空烘箱内干燥过夜。将干燥后的甲磺酰基保护的聚乙二醇单甲醚加入到250mL的圆底烧瓶中,用180mL丙酮溶解,加入18g KBr,在N2惰性气体的保护下加热回流搅拌24小时,过滤除去体系中的不溶的盐类,减压除去有机溶剂,得白色固体。加入30mL四氢呋喃溶解该固体,缓慢加入该溶液到
300mL冷乙醚中,有沉淀产生,沉淀过滤后继续用四氢呋喃溶解,冷乙醚沉淀,重复3~4次,可得端基溴代的聚乙二醇单甲醚PEG16-Br。产率:83%.1H NMR(CDCl3,400MHz):δ3.80(2H,t),3.57~3.70(62H,m),3.54(2H,t),3.46(2H,t),3.37(3H,s)。以上合成步骤反应式表达如下:
[0041]
[0042] (二)聚乙二醇修饰苯并吲哚盐TMBI-PEG16的制备
[0043] 称取9.9g(15mmol)干燥后的PEG16-Br以及1.59g(10mmol)2,3,3-三甲基-4,5-苯并吲哚加入到50mL反应瓶中,加入15mL邻二氯苯溶解,在N2保护的条件下加热到110℃反应8小时,反应停止后将反应液加入到400mL冷乙醚中,有灰色沉淀产生,过滤可得灰白色滤饼,沉淀物用硅胶柱层析提纯,可得聚乙二醇修饰的吲哚盐TMBI-PEG16。产率:41%.1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.94~8.14(m,4H),7.61~7.83(m,2H),5.22(t,2H),4.14(t,2H),3.41~3.86(m,66H),3.36(s,3H),3.13(s,3H),1.86(s,6H)。以上合成步骤反应式表达如下:
[0044]
[0045] (三)聚乙二醇化苯并吲哚菁染料IR-PEG(b)的制备
[0046] 称取2.87g(4mmol)干燥后的TMBI-PEG16、1.0g(12mmol)醋酸钠以及1.44g(5mmol)5-苯胺基戊二烯醛缩苯胺盐酸盐缩合剂转移到25mL反应瓶中,加入5mL醋酸酐溶解,在N2保护的条件下于100℃下反应4小时,反应停止后将反应液加入200mL冷乙醚中,有绿色染料沉淀产生,过滤可得绿色染料滤饼并用硅胶柱层析提纯,可得聚乙二醇化苯并吲哚菁染料IR-PEG(b)。产率:45%.8.38(d,2H),8.11(d,2H),7.92(m,4H),7.60(m,4H),7.45(d,2H),6.40(d,2H),4.60(m,4H),4.04(m,4H),3.40~3.859(m,120H),3.35(s,6H),2.76(m,4H),δ2.01(s,6H)。以上合成步骤反应式表达如下:
[0047]
[0048] 实施例3
[0049] 测定实施例1和实施例2IR-PEG(a)和IR-PEG(b)水溶液的可见-近红外吸收光谱和荧光发射光谱,为了评价其光稳定性,使用激光强度为0.6W cm-2的808nm激光照射染料溶液5min,测定激光照射后的可见-近红外吸收光谱。为了与ICG的光稳定性相比较,同时测定激光照射前后的ICG水溶液的可见-近红外吸收光谱。
[0050] 将IR-PEG(a)、IR-PEG(b)以及ICG配制成50μM水溶液,使用0.8W cm-2波长为808nm的激光进行照射,用热成像仪监测染料溶液的即时温度,空白的溶液作为比较。
[0051] 图1和图2是实施例1和实施例2产品水溶液的紫外吸收光谱和荧光发射光谱。实施例1产品IR-PEG(a)的最大吸收波长为778nm,在805nm处有最大荧光发射峰。实施例2产品IR-PEG(b)的最大吸收波长为820nm,在878nm处有最大的荧光发射峰。近红外的荧光容易透过生物活体组织,IR-PEG(a)和IR-PEG(b)最大吸收和荧光发射波长均位于近红外区,在水中有较大的溶解度,可用作生物近红外荧光成像。
[0052] IR-PEG(a)和IR-PEG(b)水溶液经过强度0.6W cm-2的808nm激光照射染料溶液5min后,溶液的可见-近红外吸收有所衰减,说明在激光照射的过程中,IR-PEG(a)和IR-PEG(b)有所光解。而对比例中的ICG溶液经过光热之后,该溶液的可见-近红外吸收变得很弱,如图3所示,说明大部分ICG在激光照射之后已经分解。与ICG相比较,IR-PEG(a)和IR-PEG(b)的光学稳定性有明显的提升,是因为修饰聚乙二醇作为大分子醚链结构,可以从空间上抑制光照过程中产生的单线态氧对甲川链的进攻。
[0053] 图4为实施例1染料IR-PEG(a)和实施例2染料IR-PEG(b)的水溶液在808nm近红外激光照射下光热转换升温曲线图,其中ICG和水作为对比,激光波长808nm,1W cm-2,染料浓度50μM。经过5min激光持续照射,IR-PEG(a)溶液的温度能够升至51℃,溶液IR-PEG(b)溶液的温度能够升至57℃。作为比较,纯水使用相同时间的相同强度的激光照射,温度变化很小,而FDA批准近红外染料ICG水溶液在2min时温度先上升至42℃然后缓慢的下降。ICG溶液在后期温度无法上升,说明此时ICG已经大部分光照分解,无法持续将光能转化为热能。相比较于商业化水溶性近红外染料ICG,实施例1和2的产品具有更好的光热转换效率以及光热稳定性。
[0054] 以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。