本发明属于有机合成，涉及用于ad诊断的荧光探针的制备，具体涉及一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针及其制备方法和应用。
背景技术：
1、阿尔茨海默症(alzheimer’s disease，简称ad)是一种常见的神经退行性疾病，主要症状包括记忆力减退、认知能力下降和行为情绪异常。目前，全球约有5000万人受到ad的困扰，其中大多数为老年人。据预测，到2050年，全球ad患者数量将激增至1.52亿。随着全球老龄化的加剧和对健康生活品质的追求，对ad治疗的需求不断增长。根据ad国际组织发布的《世界阿尔茨海默症报告》，全球ad治疗市场规模预计将从2020年的约1800亿美元增至2027年的约3100亿美元，年复合增长率为5.8％。中国作为全球最大的ad治疗市场之一，其市场规模也将持续扩大。
2、研究表明，在阿尔茨海默病(ad)病理过程中，aβ(淀粉样β蛋白)多肽的过度聚集形成纤维状结构，这些结构在大脑中的沉积导致神经元损伤和死亡，进而引发认知功能障碍。然而在aβ折叠和聚集的过程中，苯丙氨酸二肽(ff)在其中起着关键的作用，ff作为aβ的核心基序可以自组装成纤维，加速ad的发生。如果能快速有效检测出人体中ff，也就能识别出aβ聚集体，从而诊断ad，即aβ肽是ad早期诊断和干预治疗的主要靶点之一。
3、bodipy类荧光探针的研发，可以实现特异性地识别aβ纤维，然而现有的bodipy类荧光探针存在检测灵敏度不高的问题，因此，研发一种具有高稳定性、高选择性和高灵敏度的bodipy类荧光探针，将为丰富bodipy类荧光探针种类、推动ad的早期诊断与干预治疗带来重要贡献。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针，本发明将有机胺与氟硼二吡咯荧光染料结合，可以特异性地识别aβ纤维，同时显著提高了检测灵敏度，对于ad的荧光检测具有重要的研究价值。本发明同时还提供了该近红外有机胺bodipy荧光探针的制备方法。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：
3、一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针，结构式如下所示：
4、
5、其中，r选自二甲胺或二乙胺。
6、本发明在bodipy分子中引入二甲氨基或二乙胺，二甲氨基和二乙胺都是通过电子供给能力和立体效应提升bodipy的光学性质。二甲氨基和二乙胺均具有较强的电子供给能力，能够通过共振效应增加bodipy的电子密度，使吸收和发射波长的产生红移，这种红移现象有利于提升bodipy在近红外区域的灵敏度。
7、本发明的进一步改进方案为：
8、一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
9、(1)使4-(二甲氨基)苯甲醛与2,4-二甲基吡咯反应生成化合物bdp-n；
10、(2)使化合物bdp-n与对位有机胺取代的苯甲醛反应生成目标化合物；
11、反应路线如下所示：
12、
13、其中，r选自二甲胺或二乙胺。
14、本发明的更进一步改进方案为：
15、步骤(1)的过程为：4-(二甲氨基)苯甲醛与2,4-二甲基吡咯溶解到二氯甲烷中，滴加三氟乙酸，以2,3-二甲基-5,6-二氰基苯醌作催化剂，三氟化硼乙醚作为络合剂，反应得到氟硼二吡咯荧光染料bdp-n。
16、进一步的，所述4-(二甲氨基)苯甲醛与2,4-二甲基吡咯的摩尔比为1:2～2.5。
17、进一步的，步骤(2)的过程为：将化合物bdp-n、对位有机胺取代的苯甲醛、催化剂甲苯磺酰胺溶于甲苯和哌啶的混合溶液中，置于装有dean-stark装置的圆底烧瓶中，加热回流，直到所有溶剂都被dean-stark装置收集，再向反应介质中加入甲苯和哌啶，重复至少一次，反应完全后，提纯得到目标化合物。
18、进一步的，所述化合物bdp-n、对位有机胺取代的苯甲醛以及催化剂甲苯磺酰胺的摩尔比为1:1～3:0.01～0.03。
19、进一步的，步骤(2)的反应的的温度为110℃-160℃。
20、本发明的再进一步改进方案为：
21、一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针在制备阿尔茨海默症诊断试剂中的应用。
22、本发明的有益效果为：
23、本发明利用氟硼二吡咯(bodipy)荧光染料与4-(二甲氨基)苯甲醛和4-(二乙胺)苯甲醛进行合成，形成的新型化合物。bodipy化合物能够与aβ蛋白中的二苯丙氨酸二肽结合，通过荧光成像技术，可以观察到它们在大脑中的分布和聚集情况，从而揭示了二苯丙氨酸二肽纤维的基础形态，这有助于对aβ纤维的识别。有机胺，如二甲氨基和二乙胺，是重要的生物活性分子。考虑提高bodipy染料的灵敏度时，选择适当的胺基取代基是关键，二甲氨基和二乙胺都是通过电子供给能力和立体效应提升bodipy的光学性质。二甲氨基和二乙胺均具有较强的电子供给能力，能够通过共振效应增加bodipy的电子密度，使吸收和发射波长的产生红移，这种红移现象有利于提升bodipy在近红外区域的灵敏度。
24、本发明通过利用探针对aβ纤维灵敏度测试实验得到bdp、bdp-3n-2、bdp-3n-1的检测限分别为1350pg/ml、183pg/ml、157pg/ml。由于bdp-3n-2、bdp-3n-1中胺基(二甲氨基，二乙胺)取代基的作用，使得它们的检测限低，更容易被检测到，从而提高了灵敏度，并且二甲氨基的电子供给能力强及空间位阻更低，所以灵敏度相较于bdp-3n-2更强。
25、本发明采用有机胺与氟硼二吡咯荧光染料结合，它们因较强的电子供给能力和较低的空间位阻，能够更有效地调控bodipy的光学性质，提升其在ad应用中的灵敏度和性能。这种增强的信号响应有助于实现对aβ纤维的快速识别，为ad的预防和治疗提供了潜在的策略。此外，bodipy类化合物的制备过程条件温和、步骤简单，这表明了它们在生物医学领域，尤其是在疾病早期诊断方面的巨大潜力和应用价值。
1.一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针，其特征在于，结构式如下所示：
2.如权利要求1所述的一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤(1)的过程为：4-(二甲氨基)苯甲醛与2,4-二甲基吡咯溶解到二氯甲烷中，滴加三氟乙酸，以2,3-二甲基-5,6-二氰基苯醌作催化剂，三氟化硼乙醚作为络合剂，反应得到氟硼二吡咯荧光染料bdp-n。
4.根据权利要求2或3所述的一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针的制备方法，其特征在于：所述4-(二甲氨基)苯甲醛与2,4-二甲基吡咯的摩尔比为1:2～2.5。
5.根据权利要求2所述的一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤(2)的过程为：将化合物bdp-n、对位有机胺取代的苯甲醛、催化剂甲苯磺酰胺溶于甲苯和哌啶的混合溶液中，置于装有dean-stark装置的圆底烧瓶中，加热回流，直到所有溶剂都被dean-stark装置收集，再向反应介质中加入甲苯和哌啶，重复至少一次，反应完全后，提纯得到目标化合物。
6.根据权利要求5所述的一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针的制备方法，其特征在于：所述化合物bdp-n、对位有机胺取代的苯甲醛以及催化剂甲苯磺酰胺的摩尔比为1:1～3:0.01～0.03。
7.根据权利要求2或5所述的一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤(2)的反应的的温度为110℃-160℃。
8.如权利要求1所述的一种高灵敏识别aβ纤维的近红外有机胺bodipy荧光探针在制备阿尔茨海默症诊断试剂中的应用。
