(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221078390 0.2 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 大连理工大 学 地址 116000 辽宁省大连市高新园区凌工 路2号 (72)发明人 杜健军　樊江莉　彭孝军　张晓雪　 (74)专利代理 机构 大连格智知识产权代理有限 公司 21238 专利代理师 刘晓琴 (51)Int.Cl. C07D 519/00(2006.01) C09B 23/08(2006.01) C09K 11/06(2006.01) G01N 21/64(2006.01) A61K 41/00(2020.01)A61P 35/00(2006.01) (54)发明名称 一类氮杂吲哚-七甲川菁染料、 其合成方法 及应用 (57)摘要 本发明公开了一种新型的氮杂吲哚 ‑七甲川 花菁染料、 其合成方法， 以及该染料在生物和医 药领域的应用。 该染料通过多引入一个氮原子改 变季铵盐的位置， N原子有孤对电子， 使HOMO ‑ LUMO能隙减小， 从而使染料吸收和发射波长红 移， 实现了近红外吸收， 避免生物组织自身干扰， 并且可通过一些团的修饰增加其用于生物标记 和光疗方面的可能性。 同时这类新型的染料具有 良好的生物相容性， 可以用于生物和医药领域当 中。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115160345 A 2022.10.11 CN 115160345 A 1.一类氮杂吲哚 ‑七甲川花菁染料， 其特 征在于， 所述的染料 具有通式I的结构。 其中： R1和R2各自独立的选自氢、 具有1 ‑18个碳的烷基、 具有1 ‑18个碳的羧烷基、 芳基、 卤素、 烷基卤原子、 烷氧基、 芳基羧酸基、 烷基磺酸根、 芳基磺酸根、 烷基磺酸盐或芳基磺酸盐、 环 己基中、 烷酯基的一种； R3和R4各自独立的选自氢、 具有1 ‑18个碳的烷基、 具有1 ‑18个碳的羧烷基、 具有1 ‑18个 碳的烷基磺酸根、 具有1 ‑18个碳的烷基磺酸盐、 芳基、 芳基羧酸基、 烷基磺酸根、 芳基磺酸 根、 烷基磺酸盐或芳基磺酸盐中的一种； X选自氢、 具有1 ‑18个碳的烷基、 具有1 ‑18个碳的烷基羟基、 卤素、 具有1 ‑18个碳的卤代 烷、 氨基、 烷氨基中的一种； Y‑选自卤素离 子、 CIO4‑、 BF4‑、 CH3COO‑、 CF3COO‑或OTs‑中的一种。 2.根据权利要求1所述的一类氮杂吲哚 ‑七甲川花菁 染料， 其特征在于， 所述的R1和R2各 自独立的选自氢、 卤素、 具有1 ‑8个碳的羧 烷基、 烷基磺酸 根、 烷酯基中的一种。 3.根据权利要求1所述的一类氮杂吲哚 ‑七甲川花菁 染料， 其特征在于， 所述的R3和R4各 自独立的选自氢、 具有1 ‑8个碳的烷基、 具有1 ‑8个碳的羧烷基、 芳基、 具有1 ‑8个碳的烷基磺 酸盐、 芳基羧 酸基中的一种。 4.根据权利要求1所述的一类氮杂吲哚 ‑七甲川花菁染料， 其特征在于， 所述的X选自具 有1‑8个碳的卤代烷、 Cl、 Br、 NR1R2中的一种。 5.如权利要求1所述的一类氮杂吲哚 ‑七甲川花菁染料的合成方法， 其特征在于， 包括 如下步骤： (1)在有机溶剂I中， 在60 ‑120℃下， 含R1或R2取代的吲哚中间体化合物J ‑1与R3或R4取代 的卤代烷烃， 也称为N烷基化试剂， 进行季铵化反应3 ‑24h， 经过重结晶得到含N ‑R3或N‑R4取 代侧链的氮杂吲哚季铵盐； 其中， 化合物J ‑1和N烷基化试剂的摩尔比为1:1 ‑10， 最优选为1: 3‑8； (2)在50‑160℃下， 氮杂吲哚季铵盐与缩合剂2 ‑氯‑1‑甲酰基‑3‑羟甲基环己烯在有机 溶剂II中脱水反应得含氯六 元桥环的七甲川氮杂吲哚菁染料； (3)含氯桥环母体染料与 不同的含氨基亲核试剂于无水无氧条件下， 在有机溶剂III中 搅拌反应， 有机碱催化， 产物倒入乙醚中则析出大量固体， 经过滤干燥后纯化， 得到目标染 料。 6.根据权利要求1所述的一类氮杂吲哚 ‑七甲川花菁染料的合成方法， 其特征在于， 上 述步骤(1)中， 有机溶剂I选自苯、 甲苯、 邻二氯苯、 DMF、 乙腈中的至少一种； 在上述步骤(2) 中， 有机溶剂II选自苯、 甲苯、 邻二氯苯、 DMF、 正丁醇、 正戊醇、 乙醇中的至少一种； 在上述步权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115160345 A 2骤(3)中， 有机溶剂I II选自苯、 甲苯、 邻二氯苯、 DMF、 无 水甲醇的至少一种。 7.根据权利要求1所述的一类氮杂吲哚 ‑七甲川花菁染料的合成方法， 其特征在于， 上 述步骤(1)中， 重结晶所用溶剂选自甲醇、 乙醇、 乙腈、 乙酸乙酯、 乙醚、 丙酮、 丙醇中的至少 一种。 8.根据权利要求1所述的一类氮杂吲哚 ‑七甲川花菁染料的合成方法， 其特征在于， 在 上述步骤(3)中， 有机碱选自三乙胺、 吡啶和DIPEA中的至少一种； 步骤(3)中纯化采用反相 填料柱以水/甲醇梯度洗脱。 9.如权利要求1所述的一类氮杂吲哚 ‑七甲川花菁染料的应用； 其特征在于， 包括将所 述染料应用于生物和医药领域， 所述的染料在应用时激发波长为700 ‑950nm， 荧光检测波长 为750‑1000nm。 10.根据权利要求9所述的应用； 其特征在于， 包括利用所述染料制备的荧光探针及光 敏剂； 其用于细胞成像、 蛋白标记、 抗体的特异性识别、 核酸标记、 DNA测序方面以及制备用 于肿瘤光动力治疗药物技 术领域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115160345 A 3