【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及精細化工有機染料，尤其涉及一類尼羅藍染料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、細菌感染一直以來都是威脅人類健康重要因素。由于細菌耐藥性(antimicrobialresistance,amr)不斷增強，新藥研發的速度遠遠趕不上耐藥菌產生的速度，再加之現有的常用于耐藥菌感染治療的抗生素如多粘菌素、萬古霉素具有腎功能損傷、聽力損害、神經毒性、肝功能損傷、過敏性休克等較大的毒副作用，耐藥細菌感染問題已經成為公共健康領域的全球性挑戰，因此探索新的耐藥菌感染治療手段顯得尤為重要。
2、光動力抗菌治療(photodynamic?antimicrobial?therapy，pdat)作為一種新型非抗生素抗菌療法，由于能夠克服多重耐藥菌的抗生素耐藥性而自身幾乎不產生耐藥性，對解決日益嚴重的臨床多藥耐藥菌產生等問題具有巨大潛力，近些年來得到了越來越多的關注和研究。目前，光動力抗菌已經在皮膚和口腔感染治療中得到了臨床應用，能有效地替代抗生素并減少其在局部感染治療中的使用，并且已經報道多種耐藥菌可以通過光動力抗菌治療進行滅活。盡管光敏染料的抗菌治療取得一定的進展，但是其水溶性差、細菌穿透能力差和活性氧產率較低等問題嚴重制約了實際應用，尤其是對革蘭氏陰性菌的殺菌效果不理想，針對于革蘭氏陰性菌的增強穿透能力也是抗菌染料設計的重點和難點。因此，亟需開發一類細菌穿透性能和光敏化能力優異的光敏染料，增強對革蘭氏陰性菌和多藥耐藥菌的滲透殺傷能力，對于解決細菌感染診斷和治療具有重大意義。
技術實現思路p>
1、針對現有光敏染料水溶性差、對于革蘭氏陰性菌穿透能力差以及活性氧產率較低等問題，本專利技術的提供一類環取代和側鏈氨基取代的尼羅藍染料，其合成方法與應用，利用帶正電荷并帶氨基的親水性光敏劑通過靜電作用與細菌吸附結合，并利用革蘭氏陰性菌外膜中的孔蛋白的運輸能力滲透進入革蘭氏陰性細菌的內部結構，從而增強對于革蘭氏陰性菌的成像和殺傷能力，能夠用于熒光成像，不僅能夠殺滅革蘭氏陽性菌并且對大多數光敏染料效果較差的革蘭氏陰性菌也具有很好的光動力抗菌效果，對于細菌感染的診斷和治療具有重要的研究意義。
2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案是：一類環取代和側鏈氨基取代的尼羅藍染料合成方法，其結構如通式i所示：
3、
4、在通式i中，
5、x選自氧、硫、硒、碲中的一種，進一步優選地，在本專利技術實施例中x選為硫；
6、y-選自鹵素離子、clo4-、bf4-、pf6-中的一種，進一步優選地，在本專利技術實施例中y-選為氯離子；
7、r1選自基團中的一種，進一步優選地，在本專利技術實施例中r1選為
8、n選自1-18的正整數，為側鏈的烷基鏈長度，進一步優選2-6，更優選地，在本專利技術實施例中n為2或6；
9、r2、r3各自獨立的選自h、甲基、乙基、丙基、基團中的一種，進一步優選地，在本專利技術實施例中r2、r3均選為h。
10、環取代和側鏈氨基取代的尼羅藍染料合成方法，其工藝過程如下所示：
11、
12、其合成方法包括如下步驟：
13、(1)在水溶液中，以含有r1取代基的苯胺為原料，加入到硫酸鋁水溶液中，在低溫條件攪拌下依次加入nas2o3和zncl2，逐滴加入氧化劑，充分反應后，經過抽濾得到沉淀物，再經重結晶純化得到式z-1所示的化合物；
14、或將含有r1取代基的苯酚加入到5-50wt％酸中；在低溫條件，攪拌下緩慢加入亞硝酸鈉，充分反應，靜置，經過抽濾得到沉淀物，洗滌得到式z-2所示的化合物；
15、(2)在80-150℃下，在有機溶劑中，加入1-溴萘、無機堿、催化劑以及含有r2和r3取代基的氨基化合物，反應12-48h，經減壓、濃縮、純化得到式z-3所示的化合物；
16、(3)在0-80℃下，在有機溶劑中將式z-1或式z-2所示的化合物與式z-3所示的化合物使用氧化劑氧化或堿催化成環，經過含y-的酸處理、濃縮、純化得到得式i所示的化合物。
17、進一步優選的，在所述步驟(1)中，含有r1取代基的苯胺、硫酸鋁、nas2o3、zncl2和氧化劑的摩爾比為1:1-2:1-3:1-2:0.1-2，優選的比例為1:1-1.5:2-3:1-1.5:0.3-1。
18、進一步優選的，在上述步驟(1)中，含有r1取代基的苯酚和亞硝酸鈉的摩爾比為1:1-3，優選的比例為1:1-1.5；酸進一步優選10-20wt％。
19、進一步優選的，在上述步驟(1)中，所述的氧化劑選自重鉻酸鉀、高錳酸鉀、高氯酸鉀、氯酸鉀中的至少一種；所述的酸選自鹽酸、硫酸、氫溴酸、醋酸中的至少一種。
20、進一步優選的，在步驟(2)中，所述的1-溴萘、催化劑、無機堿以及含有r2和r3取代基的氨基化合物的摩爾比為1:0.05-0.6:1-3:1-5，優選的比例為1:0.05-0.2:1-1.5:2-3。
21、進一步優選的，在上述步驟(2)中，所述的有機溶劑選自乙二醇單甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚、丙二醇甲醚、丁二醇、乙醇、乙腈、乙酸乙酯中的一種或幾種組合的混合溶劑；所述的無機堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鈉、乙醇鈉中的至少一種；所述的催化劑選自碘化亞銅、溴化亞銅、氯化亞銅、氧化亞銅、硫酸銅、五水硫酸銅、氧化銅、氯化銅中的至少一種。
22、進一步優選的，在所述步驟(3)中，所述的式z-1或式z-2所示的化合物與式z-3所示的化合物的摩爾比為1:0.5-3，優選的比例為1:1-1.5。
23、進一步優選的，在所述步驟(3)中，所述的式z-1或式z-2所示的化合物與氧化劑或堿的摩爾比為1:0.5-5，優選的比例為1:1-2。
24、進一步優選的，在上述步驟(3)中，所述的有機溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、石油醚、乙酸乙酯、甘油、二氯甲烷、dmf中的一種或幾種組合的混合溶劑；
25、進一步優選的，在步驟(3)中，所述的氧化劑選自重鉻酸鉀、高錳酸鉀、高氯酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫中的至少一種。
26、進一步優選的，在步驟(3)中，所述的堿選自碳酸銀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、乙醇鈉、氫氧化鈉、高氯酸鈉、高氯酸鉀、六氟磷酸鈉、氟硼酸鈉、三乙胺中的至少一種；
27、進一步優選的，在步驟(3)中，所述的含y-的酸選自鹽酸、氫溴酸、氫氟酸、氫碘酸、高氯酸、氟硼酸、六氟磷酸中的至少一種。
28、本專利技術的另一方面在于保護所述的一類環取代和側鏈氨基取代的尼羅藍染料的應用，所述應用包含于非疾病的診斷與治療中采用的光譜測試技術、細菌成像技術以及光動力治療技術等領域，特別著重于細菌的高清晰度熒光成像技術和抗菌治療技術的實際應用。
29、綜上所述，本專利技術具有以下有益效果：
30、1、本申請所述的以尼羅藍染料為骨架設計一類新型環取代和側鏈氨基取代的尼羅藍染料，在保留了傳統尼羅藍染料的熒光性能本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一類尼羅藍染料，其特征在于，其結構如通式I所示：
2.如權利要求1所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，該工藝過程如下：
3.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，步驟(1)中，含有R1取代基的苯胺、硫酸鋁、NaS2O3、ZnCl2和氧化劑的摩爾比為1:1-2:1-3:1-2:0.1-2；步驟(1)中，含有R1取代基的苯酚和亞硝酸鈉的摩爾比為1:1-3。
4.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述的氧化劑選自重鉻酸鉀、高錳酸鉀、高氯酸鉀、氯酸鉀中的至少一種；步驟(1)中，所述的酸選自鹽酸、硫酸、氫溴酸、醋酸中的至少一種。
5.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述的1-溴萘、催化劑、無機堿以及含有R2和R3取代基的氨基化合物的摩爾比為1:0.05-0.6:1-3:1-5。
6.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述的有機溶劑選自乙二醇單甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚、丙二
7.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的式Z-1或式Z-2所示的化合物與式Z-3所示的化合物的摩爾比為1:0.5-3；
8.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的有機溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、石油醚、乙酸乙酯、甘油、二氯甲烷、DMF中的一種或幾種組合的混合溶劑；
9.權利要求1所述的一類尼羅藍染料的應用，其特征在于：所述應用包括于非疾病的診斷與治療中采用的光譜測試技術、細菌成像技術以及光動力治療技術。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于：所述應用包括細菌的熒光成像技術和抗菌治療技術。
...【技術特征摘要】
1.一類尼羅藍染料，其特征在于，其結構如通式i所示：
2.如權利要求1所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，該工藝過程如下：
3.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，步驟(1)中，含有r1取代基的苯胺、硫酸鋁、nas2o3、zncl2和氧化劑的摩爾比為1:1-2:1-3:1-2:0.1-2；步驟(1)中，含有r1取代基的苯酚和亞硝酸鈉的摩爾比為1:1-3。
4.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述的氧化劑選自重鉻酸鉀、高錳酸鉀、高氯酸鉀、氯酸鉀中的至少一種；步驟(1)中，所述的酸選自鹽酸、硫酸、氫溴酸、醋酸中的至少一種。
5.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述的1-溴萘、催化劑、無機堿以及含有r2和r3取代基的氨基化合物的摩爾比為1:0.05-0.6:1-3:1-5。
6.根據權利要求2所述的一類尼羅藍染料的合成方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述的有機溶劑選自乙二醇...
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭孝軍，蔡文琳，王作凱，寧方瑞，樊江莉，杜健軍，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：
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