近红外(NIR)荧光团的吸收区域主要位于800 nm以上的波段，即深度近红外光谱区域，因此其在生物医学领域中也具有广阔的应用前景。理想的染料通常需要具有明亮的荧光、无毒、光稳定、较高生物相容性和易于引入功能(如生物共轭或水溶性)等特性。然而，如何合理设计这种荧光团仍然是一个重大的挑战。目前，硅取代罗丹明已被成功应用于红光谱区生物成像，但尚未有能够在深度近红外光谱区应用的硅取代同系物报道。有鉴于此，华东理工大学杨有军教授采用高效的五步级联策略成功制备了克级重量水平的四硅取代双苯环化罗丹明染料(ESi5a−ESi5d)。

本文要点：

（1）由于其HOMO−LUMO轨道的广泛重叠，因此ESi5a−ESi5d具有很高的吸收性(λ_abs≈865 nm，ε>10⁵ cm⁻¹ M⁻¹)。研究发现，限制旋转自由和振动自由可以得到具有高度刚性的ESi5荧光支架，进而导致其具有非常长的荧光寿命(在CH2Cl2中τ>700 ps)和较高的荧光量子产率(在CH2Cl2中φ=0.14)。

（2）研究表明，ESi5a−ESi5d的光漂白半衰期比现行标准(血清中的ICG)长2个数量级。此外，ESi5a−ESi5d在有生物相关浓度的亲核试剂或有活性氧存在时仍能保持稳定，且毒性小，易于代谢。尾静脉注射ESi5a(裸鼠模型)后，该染料能够在裸鼠的血管中实现具有较高的信噪比的荧光成像。综上所述，ESi5染料在深度近红外光谱区生物成像方面具有重要的应用潜力。

Jin Li. et al. Stable, Bright, and Long-Fluorescence-Lifetime Dyes for Deep-Near-Infrared Bioimaging. Journal of the American Chemical Society. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c05826

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c05826