技术领域
[0001] 本
发明涉及一种吲哚菁绿及其制备方法与应用，属于特异性示踪剂制备工艺领域。
背景技术
[0002]
荧光成像是一种是基于将带荧
光标记的药物或者其他物质注入动物或人并且检测荧光标记
定位的成像技术，其在近代医疗中具有独特的地位，主要是作为其他方法(如MRI、PET、SPECT、超声回波描技术、放射摄影术或X-
断层摄影术)的互补成像技术，在生命科学和
生物医学研究中具有重要的研究价值和应用价值。
[0003] 吲哚菁绿(ICG)作为一类
近红外染料，以其优异的荧光穿透
力、良好的显像性以及较佳的
稳定性正在临床上使用。目前，市面所售的吲哚菁绿大多造价高，纯度低，且合成工艺复杂，因此，本领域需要开发一种新的适用于工业化的吲哚菁绿及其制备方法。
发明内容
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种新的吲哚菁绿及其制备方法与应用，以能够高效绿色环保的获得吲哚菁绿，满足工业化要求。
[0005] 为此，一方面，本发明提供一种如式1所示的吲哚菁绿，其具有如下结构式：
[0006]
[0007] 实验表明，由本发明该吲哚菁绿形成的近红外荧光
纳米探针的近红外荧光
信号峰与裸鼠本身的的背景信号峰分离的很好，
肿瘤区域和肿瘤周围正常组织的
对比度达到了10倍多，背景干扰就小，可以给术者提供清晰的肿瘤
位置和精确的肿瘤边界，提 高肿瘤的检测率、
切除率。
[0008] 另一方面，本发明提供式1所示的吲哚菁绿的制备方法，所述方法按如下路线进行：
[0009]
[0010] 本发明实验表明按照如上以2,3,3-三甲基-4,5-苯并吲哚2、1,4-丁基磺酸内酯及2-戊烯二
醛二缩苯胺
盐酸盐为原料的路线可获得目标化合物式1所示的吲哚菁绿，该方法合成路线短、工艺简单、无需贵重金属的催化、产率高，符合“
绿色化学”发展的要求。
[0011] 优选地，在本发明所述方法中，式2所示的2,3,3-三甲基-4,5-苯并吲哚、1,4-丁基磺酸内酯、式4所示的2-戊烯二醛二缩苯胺盐酸盐与
醋酸钠的
质量比为0.9～1.1：0.9～1.1：0.9～1.1：0.9～1.1，进一步优选为1：1：1：1。
[0012] 根据本发明的具体实施方式，在本发明所述方法中，步骤(1)包括如下步骤：
[0013] 将式2所示的2,3,3-三甲基-4,5-苯并吲哚及1,4-丁基磺酸内酯溶于
甲苯中，回流反应，反应完全后，后处理得式3所示的2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐，其中，2,3,3-三甲基-4,5-苯并吲哚、1,4-丁基磺酸内酯与甲苯的质量体积比为0.9～1.1g：0.9～1.1g：14～16mL，优选1g：1g：15mL。
[0014] 具体地，步骤(1)可为：称取式2所示的2,3,3-三甲基-4,5-苯并吲哚和1,4-丁基磺酸内酯溶于甲苯中，加热回流反应4-6h，TLC监测反应完全后，将反应液冷却至室温，减压抽滤，
滤饼用丙
酮洗涤，
真空干燥12-24h，得式3所示的2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐，其中，2,3,3-三甲基-4,5-苯并吲哚、1,4-丁基磺酸内酯与甲苯的质量体积比为0.9～1.1g：0.9～1.1g：14～16mL，优选1g：1g：15mL。
[0015] 根据本发明的具体实施方式，在本发明所述方法中，步骤(2)包括如下步骤：
[0016] 惰性环境下，将式3所示的2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐及 式4所示的2-戊烯二醛二缩苯胺盐酸盐溶于乙酸酐中，回流反应，反应完全后，后处理得式5所示的化合物，其中，式3所示的2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐、2-戊烯二醛二缩苯胺盐酸盐与乙酸酐的质量体积比为0.9～1.1g：0.9～1.1g：14～16mL，优选1g：1g：15mL。
[0017] 具体地，步骤(2)可为：氩气保护下，称取式3所示的2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐和式4所示的2-戊烯二醛二缩苯胺盐酸盐溶于乙酸酐中，加热回流反应30-60min，TLC监测反应完全后，将反应液冷却至室温，减压抽滤，滤饼用丙酮洗涤，真空干燥12-24h，得式5所示的化合物，其中，式3所示的2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐、2-戊烯二醛二缩苯胺盐酸盐与乙酸酐的质量体积比为0.9～1.1g：0.9～1.1g：14～16mL，优选1g：1g：15mL。
[0018] 根据本发明的具体实施方式，在本发明所述方法中，步骤(3.1)包括如下步骤：
[0019] 惰性环境下，将式3所示的2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐、式5所示的化合物和乙酸酐溶于无
水乙醇中，回流反应，反应完全后，即得含式6所示化合物的反应液，其中，式3所示的2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐、式5所示的化合物、三乙胺及无水乙醇的质量体积比为0.9～1.1g：0.9～1.1g：14～16mL：14～16mL，优选1g：1g：15mL：15mL。
[0020] 具体地，步骤(3.1)可为：氩气保护下，称取2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐3、化合物5和三乙胺溶于无水乙醇中，加热回流反应15min，TLC监测反应完全后，即得含式6所示化合物的反应液，其中，式3所示的2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐、式5所示的化合物、三乙胺及无水乙醇的质量体积比为0.9～1.1g：0.9～1.1g：14～16mL：14～16mL，优选1g：1g：15mL：15mL。
[0021] 根据本发明的具体实施方式，在本发明所述方法中，步骤(3.2)包括如下步骤：
[0022] 将步骤(3.1)所得含式6所示化合物的反应液冷却，加入乙醚洗涤，移去上清液，残留物用乙醇溶解，加入醋酸钠，搅拌后过滤，滤饼加入丙酮，回流后趁热抽滤，滤饼真空干燥，得式1所示的吲哚菁绿，其中，醋酸钠与步骤(3.1)中式5所示的化合物的摩尔质量比为0.9～1.1:0.9～1.1，优选1:1。
[0023] 具体地，步骤(3.2)可为；将反应液冷却至室温，加入乙醚洗涤，移去上清液，残留物用乙醇溶解，加入醋酸钠，室温搅拌30-60min后过滤，滤饼加入到丙酮中，回流30-60min后趁热抽滤，滤饼真空干燥12-24h，得式1所示的吲哚菁绿，其中， 醋酸钠与步骤(3.1)中式5所示的化合物的摩尔质量比为0.9～1.1:0.9～1.1，优选1:1。
[0024] 本发明式1～式6所示的化合物的结构如下：
[0025]
[0026] 再一方面，本发明还提供探针组合物，其包含本发明所述的吲哚菁绿，及一种或多种
外科学上可接受的探针助剂。
[0027] 再一方面，本发明提供所述的吲哚菁绿或所述的探针组合物在制备近红外荧光纳米探针中的应用。
[0028] 综上可知，本发明提供了一种新的吲哚菁绿及其制备方法与应用，该方法主要是利用式2所示的2,3,3-三甲基-4,5-苯并吲哚2、1,4-丁基磺酸内酯和式4所示的2-戊烯二醛二缩苯胺盐酸盐为原料，该方法工艺合成路线短、工艺简单、无需贵重金属的催化、产率可高达85％以上、符合“绿色化学”发展的要求。
具体实施方式
[0029] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合具体
实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例中，各原始
试剂材料均可商购获得，未注明具体条件的实验方法为所属领域熟知的常规方法和常规条件，或按照仪器制造商所建议的条件。
[0030] 实施例1吲哚菁绿的合成
[0031] 本实施例按如下路线合成吲哚菁绿(ICG)：
[0032]
[0033] (1)2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐(3)的合成[0034] 称取2,3,3-三甲基-4,5-苯并吲哚2(184.6g,0.88mol)和1,4-丁基磺酸内酯(92.1g,0.88mol)溶于500mL甲苯中，加热回流反应4h，TLC监测反应完全后，将反应液冷却至室温，减压抽滤，滤饼用丙酮洗涤，真空干燥12h，得白色固体3，产率为85.9％。mp.265-266℃,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.21(d,J＝8.0Hz,1H),8.03(d,J＝7.6Hz,1H),7.95-7.92(m,2H),7.62(t,J＝8.0Hz,1H),7.42-7.40(m,1H),2.56-2.53(m,2H),1.69(s,3H),1.61(s,
6H),1.58-1.51(m,2H),1.48-1.42(m,2H),1.32-1.28(m,2H)。
[0035] (2)2-[6-(N-乙酰基苯胺基)-1,3,5-己三烯-1-基]-3,3-二甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐(5)的合成
[0036] 氩气保护下，称取2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐3(345.1g,1.01mol)和2-戊烯二醛二缩苯胺盐酸盐4(313.4g,1.11mol)溶于1.9L的乙酸酐中，加热回流反应30min，TLC监测反应完全后，将反应液冷却至室温，减压抽滤，滤饼用丙酮洗涤，真空干燥12h，得蓝色固体5，产率为86.1％。mp.170-171℃,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.23(d,J＝7.6Hz,1H),8.04(d,J＝7.2Hz,1H),7.93-7.90(m,2H),7.62-7.58(m,4H),7.47(d,J＝8.4Hz,2H),7.42-7.39(m,1H),6.72-6.70(m,1H),6.51-6.51(m,4H),6.25-6.21(m,
1H),2.54-2.51(m,2H),1.63(s,6H),1.59-1.54(m,2H),1.51-1.49(m,2H),1.35-1.31(m,
2H),2.00(s,3H)。
[0037] (3)吲哚菁绿(ICG)(1)的合成
[0038] 氩气保护下，称取2,3,3-三甲基-1-(4-磺基丁基)-4,5-苯并吲哚内铵盐3(34.6g,0.11mol)、化合物5(54.2g,0.11mol)和三乙胺(14.1mL,0.11mol)溶于280mL的无水乙醇中，加热回流反应15min，TLC监测反应完全后，将反应液冷却至室温，加入800mL乙醚洗涤，移去上清液，残留物用200mL乙醇溶解，加入醋酸钠(8.2g,0.11mol)， 室温搅拌30min后过滤，滤饼加入到200mL的丙酮，回流30min后趁热抽滤，滤饼真空干燥12h，得绿色固体1，产率为
85.9％。mp.244-246℃,1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.25(d,J＝7.2Hz,2H),8.02(d,J＝
7.2Hz,4H),7.92-7.90(m,2H),7.69-7.45(m,3H),7.62(t,J＝8.0Hz,2H),7.48-7.44(m,
2H),6.64-6.45(m,4H),4.20-4.18(m,4H),2.53-2.50(m,4H),1.69(s,12H),1.63-1.52(m,
4H),1.48-1.45(m,2H),1.37-1.33(m,2H)；HRMS(ESI)calcd for C43H46N2O6S2[M-H]-,
750.9812；found750.9807。
[0039] 实施例2
[0040] 用10Kd的
超滤管将上述制备得到高荧光性能的吲哚菁绿水溶解进行超滤，然后用PBS液稀释得到浓度为0.2mg/mL近红外靶向探针制剂。
[0041] 将浓度为0.2mg/mL的上述近红外荧光纳米探针制剂注射入患有肝癌的裸鼠体内进行荧光检测，该近红外荧光纳米探针的近红外荧
光信号峰与裸鼠本身的背景信号峰分离的很好，肿瘤区域和肿瘤周围正常组织的对比度达到了10倍多，这样背景干扰就小，可以给术者提供清晰的肿瘤位置和精确的肿瘤边界，提高肿瘤的检测率、切除率。
[0042] 最后说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的实施过程和特点，而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行
修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的保护范围当中。
