CN110121561A - 近红外葡萄糖传感器 - Google Patents

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CN110121561A CN201780080940.8A CN201780080940A CN110121561A CN 110121561 A CN110121561 A CN 110121561A CN 201780080940 A CN201780080940 A CN 201780080940A CN 110121561 A CN110121561 A CN 110121561A
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V·贝尔纳特
A·库提阿文
J·W·卡拉瑞
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Abstract

提供了葡萄糖传感发光染料，聚合物和传感器。另外，提供了包括传感器的系统和使用这些传感器和系统的方法。

Description

近红外葡萄糖传感器
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年12月27日提交的美国临时申请No.62/439,363和2016年12月27日提交的美国临时申请No.62/439,364的权益，其全部内容通过引用并入本文。
发明领域
本公开内容涉及发光染料，聚合物和生物传感器领域。
技术背景
糖尿病和某些代谢紊乱的诊断、治疗和管理需要监测血液中的葡萄糖浓度。尽管在微创血糖监测方面有许多进步，但目前使用的方法昂贵、麻烦、耗时，并且不能提供准确的实时血糖浓度信息。因此，需要一种更好的长期、微创葡萄糖监测系统。以最少的用户维护进行非侵入性操作至关重要，并且在实际用户环境中，数天至数月的传感器使用寿命是至关重要的。
通过使用插入或植入组织中的传感器并通过位于体外的装置测量由传感器产生的信号，可以实现血液中葡萄糖浓度的这种实时、连续测量。发光为这种传感器的设计提供了有用的工具。通过皮肤光学监测的传感器需要高度稳定的染料，其具有在皮肤的近红外(NIR)光学窗口中的激发和发射光谱。这些染料特性对于成功设计可以深入组织的发光传感器至关重要。通过皮肤非侵入性地监测需要在皮肤的光学窗口(约550-1100nm)中使用具有激发和发射波长的染料，以最小化光散射和吸收，并实现高信噪比。目前使用的染料需要用光激发，所述光大部分被皮肤和下面的组织吸收。另外，目前可用的传感器由刚性材料制成，这些材料与植入它们的组织的机械性质大不相同，体积大且不方便，并且在植入时诱导一系列生物事件，最终导致纤维囊的形成，所述纤维囊将其从身体上隔开。
存在对近红外可检测的葡萄糖传感组合物的需求，特别是在体内，并且适合于长期，微创植入组织。
发明概述
本文公开了发光染料，包括所述染料的聚合物和包括所述聚合物的传感器。
一方面涉及式I的化合物：
或其异构体、互变体或盐，
其中虚线表示键或不存在键；
当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；而当连接R1和O的虚线不存在键时，R15在每次出现时独立地为H或C1-C6烷基，且R1在每次出现时为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
Z是任选地被R11，R12，R14和L2R13取代的C6-C14亚芳基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12，R13和R14独立地为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料部分；
L1，L2和L3独立地为键或连接基团；和
所述化合物包括一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
在一些实施方案中，化合物具有式IA，IB或IC的结构：
或其异构体、互变体或盐。
在本文公开的化合物的一些实施方案中，吸电子基团选自卤素，C(O)R’，COOR’，C(O)NH2，NHC(O)R’，C(O)NR’R”，CF3，CN，SO3H，SO2CF3，SO2R’，SO2NR’R”，铵，烷基铵和NO2，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基。
在某些实施方案中，给电子基团选自NRN1RN2，OR’，NHC(O)R’，OC(O)R’，苯基和乙烯基，其中RN1，RN2和R’独立地为H或C1-C6烷基。
在一些实施方案中，L1为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C5-C10亚杂芳基，任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的-C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基，其中n为1和10之间的整数，且Ar为C6-C10亚芳基或C5-C10亚杂芳基。
在某些实施方案中，L2为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C5-C10亚杂芳基，任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基，其中n为1和10之间的整数，且Ar为C6-C10亚芳基或C5-C10亚杂芳基。
在一些实施方案中，L3为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C5-C10亚杂芳基，任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基，其中n为1和10之间的整数，且Ar为C6-C10亚芳基或C5-C10亚杂芳基。
在某些实施方案中，L1包括一个或多个选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。
在一些实施方案中，L2包括一个或多个选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。
在一些实施方案中，L3包括一个或多个选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。
在本文公开的化合物的某些实施方案中，可聚合部分选自-NH(CO)C(R)CH2，-O(CO)C(R)CH2和-CHCH2，其中R为H或C1-C3烷基。
在本文公开的化合物的一些实施方案中，R13为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料部分。
在本文公开的化合物的其它实施方案中，R13为NIR染料部分。
本文公开的化合物的示例性NIR染料部分为花青(cyanine)，半花青，荧光酮，噁嗪，菲啶，罗丹明，rosamine，吲哚鎓(indolium)，喹啉鎓(quinolinium)，苯并吩噁嗪，苯并吡咯鎓(benzopyrillium)，双吲哚基马来酰亚胺，硼-二吡咯亚甲基(boron-dipyrromethene)，硼-氮杂-二吡咯亚甲基，carbopyronins，二萘嵌苯，卟啉，钌配合物，镧系元素配合物，苯并呫吨鎓(benzoxanthenium)，呫吨，荧光素，方酸菁(squaraine)，香豆素，蒽，并四苯，并五苯和芘染料。
在一些情况下，NIR染料部分具有选自以下的结构：
其中RN1和RN2独立地为任选地被一个或多个磺基或羧酸基团取代的C1-C10烷基，并且波浪线表示与L2的连接点。
在其它实施方案中，NIR染料部分具有以下结构：
其中R’在每次出现时独立地为H，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基或任选取代的C2-C20杂烷基。
在其它实施方案中，NIR染料部分具有以下结构：
其中Y1选自O，P(O)R’，SiR’R”和NR’，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基；
R20和R21独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R20与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R23和R24独立地为H，C1-C6烷基，或R23和R24与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R22和R25独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R22与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R24和R25与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环；和
R26和R27独立地为H，C1-C6烷基，或R26和R20与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R27和R23与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环。
在某些实施方案中，Y1为SiMe2。
在本文公开的化合物的一些实施方案中，Z为任选取代的亚苯基或亚蒽基。
在一些实施方案中，化合物具有式II的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13，R14，R15，L1，L2和L3如对式I的化合物所定义，并且其中所述化合物包括一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
在一些实施方案中，化合物具有式III的结构：
其中虚线表示键或不存在键；
当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；而当连接R1和O的虚线不存在键时，R15在每次出现时独立地为H或C1-C6烷基，且R1在每次出现时为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12，和R14独立地为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
R9，R10和R13独立地为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分或NIR染料；
L1，L2和L3独立地为连接基团或不存在；和
其中所述化合物包括一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
在某些实施方案中，化合物具有式IIIF的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中虚线在每次出现时独立地表示键或不存在键；并且当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；当连接R1和O的虚线不存在键时，R15为H或C1-C6烷基；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12和R14独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分，吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料；
L1和L3独立地为键或连接基团，其选自任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；
L2为键，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，酰氨基，氨基，任选取代的C6-C10亚芳基或任选取代的C5-C10亚杂芳基；
Y1选自O，P(O)R’，SiR’R”和NR’，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基；
R20和R21独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R20与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R23和R24独立地为H，C1-C6烷基，或R23和R24与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R22和R25独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R22与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R24和R25与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环；
R26和R27独立地为H，C1-C6烷基，或R26和R20与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R27和R23与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环；和
所述化合物包括一个或多个可聚合部分。
在一些实施方案中，L2为键，任选取代的亚苯基，或-C6H4-O-。
在某些实施方案中，Y1为SiMe2。
在一些实施方案中，R10为NHC(O)C(CH3)CH2。
在某些实施方案中，R9为NHC(O)C(CH3)CH2。
在本文公开的化合物的一些实施方案中，NIR染料部分是硅rosamine染料部分。
在某些实施方案中，L1为任选取代的C1-C10烷基或任选取代的C2-C20杂烷基。在某些实施方案中，L3为任选取代的C1-C10烷基或任选取代的C2-C20杂烷基。
在一些实施方案中，R11，R14和R12为H。在其它实施方案中，R22，R25，R26和R27为H。
在一些实施方案中，其中两个R15均为H，并且R1在每次出现时独立地选自H；选自卤素，C(O)R’，COOR’，C(O)NH2，NHC(O)R’，C(O)NR’R”，CF3，CN，SO3H，SO2CF3，SO2R’，SO2NR’R”，铵，烷基铵和NO2的吸电子基团，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基；和选自NRN1RN2，OR’，NHC(O)R’，OC(O)R’，苯基和乙烯基的给电子基团，其中RN1，RN2和R’独立地为H或C1-C6烷基。
另一方面涉及聚合物，其包含作为单体重复单元的式I-IIIH化合物的残基。本文提供的聚合物可以是发光生物相容性水凝胶。
另一方面涉及各种发光传感器，包括本文提供的用于体内或体外检测分析物(例如葡萄糖)的聚合物。传感器可以是粉末，织物(例如绷带)，针，杆，盘或任何其它合适的形式。
在一些实施方案中，本文提供的发光传感器是组织整合的或包括组织整合支架并且在分析物存在下产生可检测信号，例如，传感器在放置(例如，植入)到组织中时提供分析物的检测。如本文所述的组织整合传感器可以提供分析物的长期检测。
附图简述
图1描绘了植入在猪皮下组织中的通过示例性化合物(化合物21)的共聚制备的葡萄糖传感器的性能。
图2描绘了植入在猪皮下组织中的通过示例性化合物(化合物21)的共聚制备的两种葡萄糖传感器的长期稳定性和性能。
发明详述
本文描述了可聚合发光染料，其可用于掺入到聚合物和包括例如作为单体单元共价连接的染料残基的聚合物中。染料和聚合物可用于传感和成像应用，例如，提供体内葡萄糖的准确和任选的长期测量。
另外，本文描述的是包括本文所述的聚合物的传感器。传感器可以植入受试者的组织中并用于长期或短期连续和半连续地收集各种生化分析物的数据，任选地不使用任何类型的可植入硬件和/或酶和电化学检测方法。在一个方面，传感器是组织整合的，例如，允许毛细血管在传感器的所有区域附近(例如，在表面和内部)生长，这导致精确的分析物测量，包括长期测量。
本文提供的染料和发光聚合物的优点包括但不限于：(1)皮肤光学窗口(约550nm至1100nm)中的激发和发射波长允许检测组织或器官深处的分析物；(2)高信噪比；(3)大的斯托克斯位移和发射；(4)光稳定性，例如染料和/或聚合物不发生快速光漂白。
本文描述的传感器的优点包括但不限于：(1)提供长时间(例如，超过1周，超过10天，超过15天，超过20天，超过1个月，超过2个月，超过3个月，或超过6个月)产生稳定信号的装置，(2)提供放置或植入并整合到受试者组织中的装置(例如，通过组织和/或毛细血管内生长)；(3)提供可通过注射器注射或套管针注射植入的装置，这意味着不需要手术以将传感介质放入体内；(4)提供不包括传感器电子器件的装置；(5)提供能够长时间(例如，超过1周，几周，几个月或几年)准确评估分析物(例如葡萄糖)浓度的装置和/或(6)提供小尺寸的装置，其提高患者的舒适度，让身体更好地接受。
必须注意的是，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”，“一个”和“所述”包括复数指示物，除非内容另有明确规定。因此，例如，提及包括“传感部分”的传感器包括包含两个或更多个传感部分的装置。同样，提及“分析物”是指两种或更多种分析物。
定义
术语“组织整合”是指当整合到活组织中时保持与组织的血管(例如毛细血管)紧密接近的材料(例如，支架)。
“长期”是指植入物感测分析物超过约7天，超过约4周，超过约1周或更多周，超过约六周，超过约1个月或更多个月，超过约100天，或超过约1年或多年。
“可生物降解的”或“可生物吸收的”是指所述材料能够在数天至数周至数月或数年的一段时间内被受试者的身体分解。
“水凝胶”是指吸收溶剂(例如水)的材料，经历快速溶胀而没有可辨别的溶解，并且保持能够可逆变形的三维网络。
术语“刺激响应”是指物质，例如聚合物，当暴露于外部刺激时或根据它们所处的环境，改变它们的物理状态，例如经历相变。此类聚合物的非限制性实例是“智能聚合物”(Kumar A.等人，Smart polymers：Physical forms and bioengineeringapplications.Prog.Polym.Sci.32(2007)1205-1237)。
如本文所用，吸电子基团或EWG是一个部分，例如原子或基团，其通常通过共振或诱导效应从相邻原子向其自身吸收电子密度。给电子基团或EDG是一个部分，例如原子或基团，其通常通过共振或诱导效应将电子密度从其自身释放到相邻原子。EWG的非限制性实例是卤素，C(O)R’，COOR’，C(O)NH2，NHC(O)R’，C(O)NR’R”，CF3，CN，SO3H，SO2CF3，SO2R’，SO2NR’R”，烷基铵和NO2，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基。EDG的非限制性实例是NRN1RN2，OR’，NHC(O)R’，OC(O)R’，苯基和乙烯基，其中RN1，RN2和R’独立地为H或C1-C6烷基。
如本文所用，“连接基团”或“连接基”是连接分子内n个其它部分的n价部分。通常，连接基团是连接分子内两个其它部分的二价部分。
本文所用的术语“酰基”是指-C(O)R形式的基团，其中R为H或任选取代的基团，所述基团选自烷基，烯基，炔基，杂烷基，杂烯基，杂炔基，芳基和杂芳基。
如本文所用，术语“烷基”，“烯基”和“炔基”包括直链，支链和环状单价烃基以及它们的组合，当它们未被取代时仅含有C和H。实例包括甲基，乙基，异丁基，环己基，环戊基乙基，2-丙烯基，3-丁炔基等。每个这样的基团中的碳原子总数在本文中有时如此描述，例如，当所述基团可含有最多10个碳原子时，其可表示为1-10C，C1-C10，C1-C10或C1-10。本文所用的术语“杂烷基”，“杂烯基”和“杂炔基”是指其中一个或多个链碳原子已被杂原子取代的相应的烃。示例性的杂原子包括N，O，S和P。当允许杂原子取代碳原子时，例如，在杂烷基中，描述所述基团的数字，尽管仍然写成例如C1-C10，表示环或链中碳原子的数目加上所述杂原子的数目的总和，所述杂原子包括在所描述的环或链中作为碳原子的替代物。
烷基，烯基和炔基取代基可含有1-10个碳原子(烷基)或2-10个碳原子(烯基或炔基)。在一个实施方案中，它们含有1-8个碳原子(烷基)或2-8个碳原子(烯基或炔基)。有时它们含有1-6个碳原子(烷基)或2-6个碳原子(烯基或炔基)。有时它们含有1-4个碳原子(烷基)或2-4个碳原子(烯基或炔基)。单个基团可以包括多于一种类型的多重键，或多于一个的多重键；当这些基团含有至少一个碳-碳双键时，它们包括在术语“烯基”的定义内，并且当它们含有至少一个碳-碳三键时，它们包括在术语“炔基”内。
烷基，烯基和炔基可以任选地被取代至这种取代在化学上有意义的程度。取代基包括但不限于卤素(F，Cl，Br，I)，＝O，＝N--CN，＝N--OR，＝NR，OR，NR2，SR，SO2R，SO2NR2，NRSO2R，NRCONR2，NRC(O)OR，NRC(O)R，CN，C(O)OR，C(O)NR2，OC(O)R，C(O)R和NO2，其中每个R独立地为H，C1-C8烷基，C2-C8杂烷基，C1-C8酰基，C2-C8杂酰基，C2-C8烯基，C2-C8杂烯基，C2-C8炔基，C2-C8杂炔基，C6-C10芳基，或C5-C10杂芳基，并且每个R任选地被卤素(F，Cl，Br，I)，＝O，＝N--CN，＝N—OR'，＝NR'，OR'，NR'2，SR'，SO2R'，SO2NR'2，NR'SO2R'，NR'CONR'2，NR'C(O)OR'，NR’C(O)R'，CN，C(O)OR'，C(O)NR'2，OC(O)R'，C(O)R'和NO2取代，其中每个R'独立地为H，C1-C8烷基，C2-C8杂烷基，C1-C8酰基，C2-C8杂酰基，C6-C10芳基或C5-C10杂芳基。烷基，烯基和炔基也可以被C1-C8酰基，C2-C8杂酰基，C6-C10芳基或C5-C10杂芳基取代，它们中的每一个可以被适合于特定基团的取代基取代。
虽然本文所用的“烷基”包括环烷基和环烷基烷基基团，但术语“环烷基”在本文中用于描述通过环碳原子连接的碳环非芳族基团，并且“环烷基烷基”用于描述通过烷基连接基与分子连接的碳环非芳族基团。类似地，“杂环基”用于鉴定含有至少一个杂原子作为环成员并且通过环原子与分子连接的非芳族环状基团，所述环原子可以是C或N；而“杂环基烷基”可用于描述通过亚烷基连接基与另一分子连接的基团。如本文所用，这些术语还包括含有一个双键或两个双键的环，只要所述环不是芳族的。
“芳族”或“芳基”取代基或部分是指具有众所周知的芳香性特征的单环，稠合双环，稠合三环或稠合四环部分；实例包括苯基，萘基和蒽基。类似地，“杂芳族”和“杂芳基”是指这样的芳环系统，其含有一个或多个杂原子作为环成员。合适的杂原子包括N，O和S，包含这些杂原子允许在5-元环以及6-元环中具有芳香性。杂芳族系统包括单环C5-C6杂芳基，如吡啶基，嘧啶基，吡嗪基，噻吩基，呋喃基，吡咯基，吡唑基，噻唑基，噁唑基和咪唑基，和通过将这些单环基团之一与苯环或与任一个杂芳族单环基团稠合以形成C8-C10双环基团而形成的稠合双环部分，如吲哚基，苯并咪唑基，吲唑基，苯并三唑基，异喹啉基，喹啉基，苯并噻唑基，苯并呋喃基，吡唑并吡啶基，喹唑啉基，喹喔啉基，噌啉基等。在所述定义中包括任何单环或稠环双环系统，其在整个环系统中具有芳香性的电子分布特征。它还包括双环基团，其中至少直接连接到分子其余部分的环具有芳香性特征。通常，单环杂芳基含有5-6个环成员，双环杂芳基含有8-10个环成员。
芳基和杂芳基部分可以被各种取代基取代，所述取代基包括C1-C8烷基，C2-C8烯基，C2-C8炔基，C5-C12芳基，C1-C8酰基和这些的杂形式，它们各自本身可以进一步被取代；芳基和杂芳基部分的其它取代基包括卤素(F，Cl，Br，I)，OR，NR2，SR，SO2R，SO2NR2，NRSO2R，NRCONR2，NRC(O)OR，NRC(O)R，CN，C(O)OR，C(O)NR2，OC(O)R，C(O)R和NO2，其中每个R独立地为H，C1-C8烷基，C2-C8杂烷基，C2-C8烯基，C2-C8杂烯基，C2-C8炔基，C2-C8杂炔基，C6-C10芳基，C5-C10杂芳基，C7-C12芳基烷基，或C6-C12杂芳基烷基，并且每个R如上对于烷基所述任选地被取代。芳基或杂芳基上的取代基当然可以进一步被本文所述的基团取代，以适合于每种类型的这种取代基或取代基的每个组分。因此，例如，芳基烷基取代基可以在芳基部分上被本文所述的典型的芳基取代基取代，并且它可以在烷基部分上进一步被本文所述的典型的或适合的烷基取代基取代。
如本文所用，“任选取代的”表示所描述的特定基团可具有一个或多个氢取代基，其被非氢取代基取代。在一些任选取代的基团或部分中，所有氢取代基都被非氢取代基取代。如果没有另外说明，可能存在的这些取代基的总数等于所述基团的未取代形式上存在的H原子数。当任选的取代基通过双键连接时，例如羰基氧或氧代(＝O)，所述基团呫据两个可用的化合价，因此可以包括的取代基的总数根据可用化合价的数量而减少。
A.包括NIR染料部分和一个或多个可聚合基团的发光化合物
一方面涉及式I的化合物：
或其异构体、互变体或盐，其中虚线表示键或不存在键，并且当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；而当连接R1和O的虚线不存在键时，R15在每次出现时独立地为H或C1-C6烷基，并且R1在每次出现时选自H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团和给电子基团；
R2为H或C1-C6烷基；
Z是任选地被R11，R12，R14和L2R13取代的C6-C14亚芳基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12，R13和R14独立地选自H，C1-C6烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团和给电子基团；
R9和R10独立地选自H，C1-C6烷基，可聚合部分和NIR染料；
X1和X2独立地为H，卤素或C1-C6烷基；
L1，L2和L3独立地为连接基团或不存在；
虚线表示键或不存在键，和
其中所述化合物包括一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
在式I的某些实施方案中，化合物具有式IA，IB或IC的结构：
或其异构体、互变体或盐，其中所有取代基如上对式I所定义。
在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，化合物包括1个NIR染料部分。在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，化合物包括1个可聚合部分。在式I，IA，IB或IC的仍然其它实施方案中，化合物包括2个可聚合部分。在式I，IA，IB或IC的某些实施方案中，可聚合部分具有相同的结构。在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，可聚合部分具有不同的结构。
在式I，IA，IB或IC的一些实施方案中，吸电子基团选自卤素，C(O)R’，COOR’，C(O)NH2，NHC(O)R’，C(O)NR’R”，CF3，CN，SO3H，SO2CF3，SO2R’，SO2NR’R”，铵，烷基铵和NO2，并且其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基。
在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，给电子基团选自NRN1RN2，OR’，NHC(O)R’，OC(O)R’，苯基和乙烯基，其中RN1，RN2和R’独立地为H或C1-C6烷基。
在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，L1是连接基团，其选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的C1-C6亚烷基，任选取代的C2-C6亚烯基，任选取代的C2-C6亚炔基，任选取代的C2-C20亚杂烷基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C2-C10亚杂芳基及其组合。
在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，L2是连接基团的，其选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的C1-C6亚烷基，任选取代的C2-C6亚烯基，任选取代的C2-C6亚炔基，任选取代的C2-C20亚杂烷基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C2-C10亚杂芳基及其组合。
在式I，IA，IB或IC的某些实施方案中，L3是的连接基团，其选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的C1-C6亚烷基，任选取代的C2-C6亚烯基，任选取代的C2-C6亚炔基，任选取代的C2-C20亚杂烷基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C2-C10亚杂芳基及其组合。
在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，L1，L2和L3独立地任选地被一个或多个基团取代，所述基团选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团及其组合。
在式I，IA，IB或IC的仍然其它实施方案中，L1，L2和L3独立地包括一个或多个取代基，所述取代基选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团。
在式I，IA，IB或IC的一些实施方案中，L1，L2和L3独立地为任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，其中n是1和10之间的整数，Ar为任选取代的亚苯基或任选取代的5-元亚杂芳基。在一些上述实施方案中，一个或多个连接基团任选地被一个或多个基团取代，所述基团选自羧基，磺酸基团，铵，氨基基团及其组合。
在式I，IA，IB或IC的具体实施方案中，一个或多个可聚合部分包括选自-NH(CO)C(R)CH2，-O(CO)C(R)CH2和-CHCH2的基团，其中R为H或C1-C3烷基。在式I，IA，IB或IC的某些实施方案中，一个或多个可聚合部分选自-NH(CO)C(R)CH2，-O(CO)C(R)CH2和-CHCH2，其中R为H或C1-C3烷基。
在式I，IA，IB或IC的一些实施方案中，R13为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料部分。
在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，R13为NIR染料部分。
在式I，IA，IB或IC的一些实施方案中，一个或多个NIR染料部分为花青，半花青，荧光酮，噁嗪，菲啶，罗丹明，rosamine，吲哚鎓，喹啉鎓，苯并吩噁嗪，苯并吡咯鎓，双吲哚基马来酰亚胺，硼-二吡咯亚甲基，硼-氮杂-二吡咯亚甲基，carbopyronins，二萘嵌苯，卟啉，钌配合物，镧系元素配合物，苯并呫吨鎓，呫吨，荧光素，方酸菁，香豆素，蒽，并四苯，并五苯或芘染料残基。
在式I，IA，IB或IC的某些实施方案中，NIR染料在皮肤的光学窗口中具有激发和发射波长。在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，NIR染料的吸收最大值在约500nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约500nm和约1000nm之间。在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，NIR染料的发射最大值在约550nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约550nm和约1100nm之间。在式I，IA，IB或IC的某些实施方案中，化合物本身是NIR染料，其具有的吸收最大值在约550nm和约1000nm之间，发射最大值在约600nm和约1100nm之间，吸收最大值大于500nm，大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm。在式I，IA，IB或IC的某些实施方案中，化合物本身是NIR染料，其具有的吸收最大值大于500nm，大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm。在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，化合物本身是NIR染料，其具有的发射最大值大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm，大于800nm，大于900nm，大于1000nm，大于1100nm。
在式I，IA，IB或IC的具体实施方案中，Z为任选取代的亚苯基。
在式I，IA，IB或IC的其它实施方案中，化合物具有式II的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13，R14，R15，L1，L2和L3如对式I，IA，IB或IC的化合物所定义，其中所述化合物包括一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
在式II的其它实施方案中，R3，R5，R6和R8为H。
在式II的一些实施方案中，化合物具有式IIA的结构：
在式II或IIA的某些实施方案中，L2不存在且R13为H。在式II或IIA的其它实施方案中，R4，R7，R11，R12和R14为H。在式II或IIA的其它实施方案中，L3为任选取代的C1-C6亚烷基。在式II或IIA的具体实施方案中，R9为-NHC(O)CH3CH2。
在式II或IIA的某些实施方案中，R1和O之间的虚线不存在键，R15不存在，且R1和R2为H。
在式II或IIA的一些实施方案中，R13为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料部分。
在式II或IIA的其它实施方案中，R13为NIR染料部分。
在式II或IIA的某些实施方案中，化合物具有式IIB的结构：
在式II，IIA或IIB的一些实施方案中，化合物选自表1的化合物1，2，3，4，5，6或7。
在式I，IA，IB或IC的某些实施方案中，化合物具有式III的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中虚线表示键或不存在键；
当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；而当连接R1和O的虚线不存在键时，R15在每次出现时独立地为H或C1-C6烷基，并且R1在每次出现时独立地选自H，C1-C6烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
Z是任选地被R11，R12，R14和L2R13取代的C6-C14亚芳基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12，R13和R14独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料；
L1，L2和L3独立地为连接基团或不存在；
虚线表示键或不存在键，和
其中所述化合物包括一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
在式III的具体实施方案中，吸电子基团选自卤素，C(O)R’，COOR’，C(O)NH2，NHC(O)R’，C(O)NR’R”，CF3，CN，SO3H，SO2CF3，SO2R’，铵，烷基铵和NO2，并且其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基。在式III的其它实施方案中，给电子基团选自NRN1RN2，OR’，NHC(O)R’，OC(O)R’，苯基和乙烯基，其中RN1，RN2和R’独立地为H或C1-C6烷基。在式III的其它实施方案中，L1是连接基团，其选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的C1-C6亚烷基，任选取代的C2-C6亚烯基，任选取代的C2-C6亚炔基，任选取代的C2-C20亚杂烷基，C6-C10亚芳基，任选取代的C2-C10亚杂芳基及其组合。在式III的某些实施方案中，其中L2是连接基团，其选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的C1-C6亚烷基，任选取代的C2-C6亚烯基，任选取代的C2-C6亚炔基，任选取代的C2-C20杂亚烷基，C6-C10亚芳基，任选取代的C2-C10杂芳基及其组合。在式III的一些实施方案中，L3是连接基团，其选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的C1-C6亚烷基，任选取代的C2-C6亚烯基，任选取代的C2-C6亚炔基，任选取代的C2-C20杂亚烷基，C6-C10亚芳基，任选取代的C2-C10杂芳基及其组合。在式III的某些实施方案中，连接基团包括选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。在式III的某些实施方案中，可聚合部分选自-NH(CO)C(R)CH2，-O(CO)C(R)CH2和-CHCH2，其中R为H或C1-C3烷基。
在式III的一些实施方案中，NIR染料部分为花青，半花青，荧光酮，噁嗪，菲啶，罗丹明，rosamine，吲哚鎓，喹啉鎓，苯并吩噁嗪，苯并吡咯鎓，双吲哚基马来酰亚胺，硼-二吡咯亚甲基，硼-氮杂-二吡咯亚甲基，carbopyronins，二萘嵌苯，卟啉，钌配合物，镧系元素配合物，苯并呫吨鎓，呫吨，荧光素，方酸菁，香豆素，蒽，并四苯，并五苯或芘染料残基。
在式III的一些实施方案中，R13为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料部分。
在式III的其它实施方案中，R13为NIR染料部分。
在式III的其它实施方案中，NIR染料部分在皮肤的光学窗口中具有激发和发射波长。在式III的具体实施方案中，NIR染料部分具有的吸收最大值在约500nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约500nm和约1000nm之间。在式III的其它实施方案中，NIR染料的发射最大值在约550nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约550nm和约1100nm之间。在式III的某些实施方案中，化合物本身是NIR发光染料，其具有的吸收最大值在约550nm和约1000nm之间，发射最大值在约600nm和约1100nm之间，吸收最大值大于500nm，大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm。在式III的其它实施方案中，化合物具有的吸收最大值大于500nm，大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm。在式III的其它实施方案中，化合物具有的发射最大值大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm，大于800nm，大于900nm，大于1000nm，大于1100nm。
在式III的某些实施方案中，R3，R5，R6和R8为H。
在式III的某些实施方案中，化合物具有式IIIA的结构：
或其异构体、互变体或盐。
在式III或IIIA的某些实施方案中，L2不存在且R13为H。在式III或IIIA的其它实施方案中，R4，R7，R11，R12和R14为H。在式III或IIIA的一些实施方案中，L3为任选取代的C1-C6亚烷基。在式III或IIIA的其它实施方案中，R9为-NHC(O)C(CH3)CH2。在式III或IIIA的某些实施方案中，连接R1和O的虚线表示不存在键且R1和R2为H。
在式IIIA的一些实施方案中，R13为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料部分。
在式IIIA的其它实施方案中，R13为NIR染料部分。
在式III或IIIA的某些实施方案中，化合物具有式IIIB的结构：
或其异构体、互变体或盐。
在式IIIB的某些实施方案中，化合物选自表1的化合物8，9，10，11，12或13。
在式III的某些实施方案中，化合物具有式IIIC的结构：
或其异构体、互变体或盐。
在式IIIC的一些实施方案中，R13为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料部分。
在式IIIC的其它实施方案中，R13为NIR染料部分。
在式III或IIIC的一些实施方案中，L2是-CHCH-且R13为NIR染料部分。在式III或IIIC的其它实施方案中，R4和R7为H。
在式IIIC的一些实施方案中，化合物是表1的化合物14，15，16，17或18。
在式III的某些实施方案中，化合物具有式IIID的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中
连接R1和O的虚线是键或不存在键；
R1为H或CX1X2；
R15为H或不存在；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
L1，L2和L3是连接基部分，其独立地选自键，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，酰氨基，氨基和亚苯基；
R3，R4和R7独立地为H，C1-C6烷基，吸电子基团或给电子基团；
R13为NIR染料部分；和
R10和R9为H或可聚合部分。
在式III或IIID的一些实施方案中，L1和L2独立地为C1-C6亚烷基。在式III或IIID的其它实施方案中，R10和R9为NHC(O)C(CH3)CH2。在式III或IIID的其它实施方案中，R3，R4和R14为H。在式III或IIID的某些实施方案中，化合物是表1的化合物19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30，31，32，33，34或35。
在式III的某些实施方案中，化合物具有式IIIE的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中
连接R1和O的虚线是键或不存在键；
R1为H或CX1X2；
R15为H或不存在；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
L1和L3是连接基部分，其独立地选自键，任选取代的C1-C6亚烷基，任选取代的C2-C6亚烯基，任选取代的C2-C6亚炔基，-O-，任选取代的C2-C20PEG连接基，任选取代的酰氨基，任选取代的氨基和任选取代的C6-C10亚芳基；
R3，R4和R7独立地选自H，C1-C6烷基，吸电子基团和给电子基团；
R13为NIR染料部分；和
R10和R9为H或可聚合部分。
在式IIIE的具体实施方案中，R10和R9为NHC(O)C(CH3)CH2。
在式IIIE的具体实施方案中，化合物是表1的化合物36，37，38，39，40或41。
在式III的某些实施方案中，化合物具有式IIIF的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中虚线独立地表示键或不存在键；并且当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；而当连接R1和O的虚线不存在键时，R15为H或C1-C6烷基；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12和R14独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分，吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料；
L1和L3独立地为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；
L2为键，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，酰胺基，氨基，任选取代的C6-C10亚芳基或任选取代的C5-C10亚杂芳基；
A-是抗衡离子；
Y1选自O，P(O)R’，SiR’R”和NR’，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基；
R20和R21独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R20与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R23和R24独立地为H，C1-C6烷基，或R23和R24与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R22和R25独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R22与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R24和R25与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环；
R26和R27独立地为H，C1-C6烷基，或R26和R20与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R27和R23与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环；和
所述化合物包括一个或多个可聚合部分。
在式IIIF的一些实施方案中，化合物是表1的化合物42-77，81，82，83，84，85，86，87或88。
在式III的某些实施方案中，化合物具有式IIIG的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中虚线独立地表示键或不存在键；并且当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；而当连接R1和O的虚线不存在键时，R15为H或C1-C6烷基；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12和R14独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分，吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料；
L1和L3独立地为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；
L2为键，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，酰胺基，氨基，任选取代的C6-C10亚芳基或任选取代的C5-C10亚杂芳基；
R’在每次出现时独立地为H，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基或任选取代的C2-C20杂烷基；和
其中所述化合物包括一个或多个可聚合部分。
在式III的某些实施方案中，化合物具有式IIIH的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中虚线独立地表示键或不存在键；并且当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；而当连接R1和O的虚线不存在键时，R15为H或C1-C6烷基；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12和R14独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分，吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料；
L1和L3独立地为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；
L2为键，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，酰胺基，氨基，任选取代的C6-C10亚芳基，或任选取代的C6-C10亚杂芳基；
R13为任选取代的染料部分，其选自：
其中RN1和RN2独立地为H或任选地被一个或多个磺基或羧酸基团取代的C1-C10烷基，并且波浪线表示与L2的连接点。
在式IIIF-IIIH的一些实施方案中，L2为键，任选取代的亚苯基，或-C6H4-O-。
在式IIIF-IIIH化合物的一些实施方案中，R10为NHC(O)C(CH3)CH2。
在式IIIF-IIIH化合物的某些实施方案中，R9为NHC(O)C(CH3)CH2。
在式IIIF-IIIH化合物的一些实施方案中，NIR染料部分是硅rosamine染料部分。在式IIIF-IIIH化合物的某些实施方案中，Y1是SiMe2。
在式IIIF-IIIH化合物的某些实施方案中，L1为任选取代的C1-C10烷基或任选取代的C2-C20杂烷基。在某些实施方案中，L3为任选取代的C1-C10烷基或任选取代的C2-C20杂烷基。
在式IIIF-IIIH化合物的一些实施方案中，R11，R14和R12为H。在式IIIF化合物的某些实施方案中，R22，R25，R26和R27为H。
在一些实施方案中，两个R15均为H，并且R1在每次出现时独立地选自H；吸电子基团，其选自卤素，C(O)R’，COOR’，C(O)NH2，NHC(O)R’，C(O)NR’R”，CF3，CN，SO3H，SO2CF3，SO2R’，SO2NR’R”，铵，烷基铵和NO2，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基；和给电子基团，其选自NRN1RN2，OR’，NHC(O)R’，OC(O)R’，苯基和乙烯基，其中RN1，RN2和R’独立地为H或C1-C6烷基。
在一个实施方案中，式I-IIIH的化合物是近红外发光染料。在一个实施方案中，式I-IIIH化合物具有的吸收最大值在约500nm至约1000nm之间，在约550nm至约700nm之间，在约550nm至约800nm之间，在约550nm至约900nm之间，在约600nm和约800nm之间，在约600nm和约900nm之间，或在约600nm和约1000nm之间。在一些实施方案中，式I-IIIH化合物具有的发射最大值在550和1100nm之间，在约600nm和约1100nm之间，在约700nm和约1100nm之间，在约600nm和约900nm之间，在约600nm和约800nm之间，或在约600nm和约1000nm之间。在一个实施方案中，式I-IIIH的化合物是光稳定的并且在皮肤的NIR光学窗口中具有激发和发射光谱。
在某些实施方案中，式I-IIIH的化合物具有的吸收最大值大于500nm，大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm。在其它实施方案中，式I-IIIH的化合物具有的发射最大值大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm，大于800nm，大于900nm，大于1000nm，大于1100nm。
在一些实施方案中，染料被包封在固体的不透氧的纳米球中。纳米球可用于发光，非氧敏感的应用。
可以使用本领域已知的技术合成化合物。下面详细描述化合物的非限制性实例的合成。
B.聚合物
荧光染料包括可聚合的部分，例如丙烯酸或甲基丙烯酸的残基，并且可以与其它单体共聚以提供包括近红外发光基团的聚合物。当化合物具有2个或更多个可聚合的部分时，由它们与其它单体共聚得到的聚合物可以交联。或者，可以将另一种交联单体加入到聚合混合物中以实现所得聚合物的更高程度的交联。
本文所述的聚合物可以任何合适的方式制备。用于制备本文提供的聚合物的合适的合成方法包括，作为非限制性实例，阳离子，阴离子和自由基聚合。在某些实施方案中，聚合物合成以纯的形式或在任何合适的溶剂中进行。合适的溶剂包括但不限于戊烷，己烷，二氯甲烷，氯仿，水，乙二醇，丙二醇，DMSO或二甲基甲酰胺(DMF)。在某些实施方案中，聚合物合成在任何合适的反应温度下进行，包括例如约-50℃至约100℃，或约0℃至约70℃。
在一个实施方案中，聚合物通过自由基聚合制备。当使用自由基聚合过程时，提供(i)单体，(ii)任选的共聚单体，和(iii)任选的自由基源，以引发自由基聚合过程。在一些实施方案中，自由基源是任选的，因为一些单体可以在高温加热时自引发。在某些情况下，在形成聚合混合物后，使混合物经受聚合条件。这些条件任选地变化至任何合适的水平，并且作为非限制性实例包括温度，压力，光，气氛，聚合混合物中使用的起始组分的比例和反应时间。聚合以任何合适的方式进行，包括例如以溶液，分散体，悬浮液，乳液或本体形式进行。
在一些实施方案中，引发剂存在于反应混合物中。如果可用于本文所述的聚合过程，则任选使用任何合适的引发剂。作为非限制性实例，这些引发剂包括烷基过氧化物，取代的烷基过氧化物，芳基过氧化物，取代的芳基过氧化物，酰基过氧化物，烷基氢过氧化物，取代的烷基氢过氧化物，芳基氢过氧化物，取代的芳基氢过氧化物，杂烷基过氧化物，取代的杂烷基过氧化物，杂烷基氢过氧化物，取代的杂烷基氢过氧化物，杂芳基过氧化物，取代的杂芳基过氧化物，杂芳基氢过氧化物，取代的杂芳基氢过氧化物，烷基过酸酯，取代的烷基过酸酯，芳基过酸酯，取代的芳基过酸酯或偶氮化合物中的一种或多种。在特定的实施方案中，过氧化苯甲酰(BPO)和/或AIBN用作引发剂。
在一些实施方案中，聚合过程以受控(活性)模式进行。受控(活性)聚合过程的非限制性实例包括可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合过程和原子转移自由基聚合(ATRP)。
在某些实施方案中，聚合物可以是水凝胶。例如，水凝胶可以通过使甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)反应，形成聚甲基丙烯酸羟乙酯pHEMA来制备。此外，可以组合使用各种共聚单体以改变水凝胶的亲水性，机械性和溶胀性(例如PEG，NVP，MAA)。聚合物的非限制性实例包括甲基丙烯酸2-羟乙酯，聚丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，N,N-二甲基丙烯酰胺，聚(乙二醇)单甲基丙烯酸酯(分子量不同)，二甘醇甲基丙烯酸酯，N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺，甘油单甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸2,3-二羟丙酯及其组合。交联剂的非限制性实例包括四甘醇二甲基丙烯酸酯，聚(乙二醇)(n)二丙烯酸酯(具有不同分子量)，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，双丙烯酰胺及其组合。引发剂的非限制性实例包括Ingacure系列(UV)，偶氮二异丁腈(AIBN)(热)，过硫酸铵(APS)(热)。
在一个实施方案中，聚合物是通过HEMA和式I-IIIH化合物的共聚制备的发光水凝胶。
在一个示例性实施方案中，聚合物通过DMA(N,N-二甲基丙烯酰胺)，AAm(丙烯酰胺)，PEGDAAm(聚乙二醇二丙烯酰胺)和式I-IIIH化合物在2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐的存在下在合适的溶剂例如DMSO和水的混合物中共聚制备。
在另一个示例性实施方案中，聚合物通过AETACI([2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵)，PEGDAAm(聚乙二醇二丙烯酰胺)，式I-IIIH化合物在2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐的存在下在合适的溶剂例如DMSO和水的混合物中共聚制备。
在另一个示例性实施方案中，聚合物通过HEMA(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(44.1uL)，DMA(N,N-二甲基丙烯酰胺)(29.4uL)，PEGDAAm(聚乙二醇二丙烯酰胺)，式I-IIIH的化合物在2,2'-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐存在下在合适的溶剂例如DMSO和水的混合物中的共聚制备。
聚合物可以通过主体(body)(可生物降解的)或通过施加外部引发剂以开始或加速降解过程(例如UV，超声波，射频，温度或其它外源来引发降解)来降解。例如，聚合物可以是可生物降解的或可生物再吸收的或可包括任何可生物降解的或可生物再吸收的片段，包括但不限于可降解形式的藻酸盐，聚(乳酸)，聚(乙烯醇)，聚酸酐，聚(乙醇酸)，微孔聚酯，微孔聚醚和交联胶原。一个具体的例子是聚(乙二醇)-二丙烯酸酯和丙烯酸酯化的蛋白酶可降解的肽和VEGF的UV光聚合，如Phelps等人，(2010)Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 107(8)：3323-3328所描述的。
在一个实施方案中，本文提供的聚合物是生物相容性的。在另一方面，聚合物是可生物降解的。可降解的水凝胶可使用原子转移自由基聚合(ATRP)通过HEMA与本文所述的可聚合发光染料的共聚来合成。基于不可降解和可降解的葡萄糖传感水凝胶的多孔传感器支架可以通过使用球形模板制造技术产生。可降解和不可降解的HEMA试剂和可聚合染料将在模板化微球上聚合，随后用溶剂将其溶解掉以产生所需的不可降解和可降解的支架。简而言之，使用受控ATRP，HEMA将在双功能可降解的基于PCL的ATRP引发剂和交联剂的存在下聚合。在所述合成方案中，pHEMA链从可降解引发剂的两侧以相同的速率生长，产生分子量(MW)为母体聚合物的一半的降解产物。通过控制母体聚合物的MW和引发剂和/或交联剂中的PEG和PCL单元，可以改变聚合物的降解速率。将母体聚合物的MW限制为10kDa导致降解产物可被身体清除并且降解速率提高，同时仍保持水凝胶的机械强度。
在某些实施方案中，本文提供的聚合物是刺激响应性的，例如温度或pH-敏感性聚合物。这种刺激响应性聚合物的一个非限制性实例是衍生自NIPAM的共聚的温度敏感性聚合物。这种聚合物可用于将包括所述聚合物的传感器植入组织内的所需位置，首先将聚合物在低于体温的温度溶解在适合于注射的介质中，然后将所得溶液注射到身体的组织中和/或所需的位置。当聚合物经受较高温度(例如体温)时，它在注射部位中或附近沉淀，其中需要监测分析物。
C.传感器
在一些实施方案中，聚合物可以掺入用于检测分析物的传感器中。分析物的检测可以是在体外或在体内。聚合物可具有式I-IIIH的分子和任选地与聚合物主链共价结合的其它可聚合单体。式I-IIIE的分子可以例如通过共价键或其它方式连接到纳米颗粒载体或微粒载体或其它载体上，或包含在纳米颗粒载体或微粒载体或其它载体中，所述载体连接到聚合物上或包含在聚合物内。这些载体可以与聚合物主链共价结合。在一些实施方案中，“聚合物”一词可与“传感器”一词互换使用。
在一个实施方案中，传感器可包括过氧化氢酶。如US6,858,403(所述专利通过引用整体并入本文)中所述，过氧化氢酶可用于在基于水凝胶的传感器中除去过氧化氢。
在一个实施方案中，传感器可以是固体材料，其可以是平板，圆盘，杆，圆柱，颗粒或粉末的形式。在特定实施方案中，传感器是杆的形式。在另一个实施方案中，传感器是圆柱的形式。在又一个实施方案中，传感器是圆盘的形式。
在另一个实施方案中，聚合物可以是或可以掺入组织整合支架以提供组织整合传感器(如US专利申请2012/0265034中所述，其通过引用并入本文)。在一个实施方案中，组织整合支架可以用材料和/或微结构构建，使得支架促进组织整合和/或血管形成。例如，多孔支架提供组织生物材料锚定并促进整个孔中的向内生长。由此产生的“走廊”或“通道”组织生长模式是健康的，充满空间的团块，随着时间的推移持续存在并促进宿主细胞整合。本文描述的生物材料的大多数或所有孔可以互连(共连续)。生物材料的共连续孔结构促进植入物中细胞的空间填充-生长，这又限制了异物反应并导致植入物长期(超过1周且高达数年)持续充当传感器的能力。提供组织整合支架的替代结构包括纤维(例如，直径为1-10微米或更多，例如5，6，7，8，9，10或更多微米)，其可以以非随机或随机配置排列。组织整合支架(任何构型)也可以通过多光子聚合技术形成。Kaehr等人，(2008)Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA105(26)：8850-8854；Nielson等人，(2009)Small 1:120-125；Kasprzak，DoctoralDissertation，Georgia Institute of Technology，May 2009。
可以是组织整合支架形式的聚合物可以包括与式I-IIIH化合物组合的任何材料，包括但不限于合成聚合物，天然存在的物质或其混合物。示例性合成聚合物包括但不限于聚乙二醇(PEG)，甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)，硅橡胶，聚(ε-己内酯)二甲基丙烯酸酯，聚砜，(聚)甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，可溶性特氟龙-AF，聚对苯二甲酸乙二酯(PET，涤纶)，尼龙，聚乙烯醇，聚丙烯酰胺，聚氨酯及其混合物。示例性的天然存在的材料包括但不限于纤维状或球状蛋白质，复合碳水化合物，糖胺聚糖，细胞外基质或其混合物。因此，聚合物支架可包括所有类型的胶原蛋白，弹性蛋白，透明质酸，海藻酸，结蛋白，多功能蛋白聚糖，母细胞蛋白质如SPARC(骨粘连蛋白)，骨桥蛋白，血小板应答蛋白1和2，纤维蛋白，纤连蛋白，玻连蛋白，白蛋白，壳聚糖等。天然聚合物可用作支架或作为添加剂。
在某些实施方案中，聚合物包括水凝胶。例如，聚合物可包括水凝胶，例如通过使甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和式I-IIE的化合物与一种或多种共聚单体反应以形成聚(甲基丙烯酸羟乙酯)，pHEMA-共聚物。可以组合使用各种共聚单体以改变水凝胶的亲水性，机械和溶胀性质(例如PEG，NVP，MAA)。聚合物的非限制性实例包括甲基丙烯酸2-羟乙酯，聚丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，N,N-二甲基丙烯酰胺，聚(乙二醇)单甲基丙烯酸酯(分子量不同)，二甘醇甲基丙烯酸酯，N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺，甘油单甲基丙烯酸酯，2,3-二羟丙基甲基丙烯酸酯及其组合。交联剂的非限制性实例包括四甘醇二甲基丙烯酸酯，聚(乙二醇)(n)二丙烯酸酯(具有不同分子量)，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，双丙烯酰胺及其组合。引发剂的非限制性实例包括irgacure系列(UV)，偶氮二异丁腈(AIBN)(热)，过硫酸铵(APS)(热)。
聚合物可以是球形模板化水凝胶，例如反胶体晶体，例如如在Ratner等人的美国专利公开No.2008/0075752中所述的(其通过引用并入本文)，或其它组织整合材料。
聚合物可以通过主体(可生物降解的)或通过施加外部引发剂以启动或加速降解过程(例如UV，超声波，射频或其它外源来引发降解)来降解。例如，聚合物可包括任何可生物降解或可生物再吸收的聚合物，包括但不限于可降解形式的藻酸盐，聚(乳酸)，聚(乙烯醇)，聚酸酐，聚(乙醇酸)，微孔聚酯，微孔聚醚和交联胶原蛋白。一个具体的例子是聚(乙二醇)-二丙烯酸酯和丙烯酸酯化的蛋白酶可降解的肽和VEGF的UV光聚合，如Phelps等人在(2010)Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 107(8)：3323-3328中所述。
其它具体实例是由以下描述的聚合物：Kloxin等人，(2009)Science 324：59-63和U.S.专利No.6,013,122，其降解通过暴露于外源能量形式来控制，以及Alexeev等人，(2003)Anal.Chem.75：2316-2323；Badylak等人，(2008)Seminars in Immunology 20：109-116；Bridges等人，(2010)94(1)：252-258；Isenhath等人，(2007)Research 83A：915-922；Marshall等人，(2004)Polymer Preprints，American Chemical Society，Division ofPolymer Chemistry 45：100-101；Phelps等人，(2010)Proc Nat’l Acad Sci U S A.107(8)：3323-8；Ostendorf和Chichkov(2006)Two Photon Polymerization：A New Approachto MicroMachining，Photonics Spectra；Ozdemir等人，(2005)Experimental andClinical Research，Plast.Reconstr.Surg.115：183；U.S.专利申请No.20080075752；Sanders等人，(2003)Journal of Biomedical Materials Research Part A 67A(4)：1181-1187；Sanders等人，(2002)Journal of Biomedical Materials Research 62(2)：222-227；Sanders等人，(2003)Journal of Biomedical Materials Research 65(4)：462-467；Sanders等人，(2005)Biomaterials 26：813-818；Sanders等人，(2005)Journal ofBiomedical Materials Research Part A 72(3)：335-342；Sanders(2003)Journal ofBiomedical Materials Research 67(4)：1412-1416；Sanders等人，(2000)Journal ofBiomedical Materials Research 52(1)：231-237；和Young Min Ju等人，(2008)J BiomedMater Res 87A：136-146。
另外，聚合物可以构造成使其具有中空或填充有可降解的，血管生成的或其它物质(例如干细胞)的导管，孔或袋。如上所述，一旦在体内，填充导管，孔或袋的材料的生物降解为组织(包括毛细血管)创造空间以与材料整合。最初填充导管，孔或袋的可降解材料可以增强支架内的血管生长或组织生长。所述结构促进新血管形成并在植入物内和周围维持健康的活组织。
可以构建聚合物使得其对目标分析物是可渗透的(例如，葡萄糖可以扩散到水凝胶支架中并到达包埋在水凝胶基质内的传感部分)。
聚合物可以是任何合适的形式，包括但不限于块状(或任何厚度)，立方体状，圆盘状，圆柱形，椭圆形，圆形，随机或非随机的纤维构造等。在某些实施方案中，传感器包括一个或多个光纤，其可以以非随机方式(例如，网格，分层网格等)或以随机方式组织。
本文描述的聚合物可以与检测一种或多种分析物的传感部分组合(或由其组成)。在一个实施方案中，传感部分是掺入到水凝胶支架中的式I-IIIH化合物的残基。
在另一个实施方案中，除了第一种式I-IIIH化合物的残基之外，所述聚合物可以是组织整合支架的形式，包括第二传感部分。在一个实施方案中，第二传感部分是式I-IIIH的第二化合物。
在另一个实施方案中，例如为组织整合支架形式的聚合物可以是多分析物传感器，其中葡萄糖是检测和报告的两种或更多种分析物中的一种。在所述实施方案中，聚合物包括用于检测葡萄糖的式I-IIIH化合物的残基，和用于检测另一种物质的第二传感部分。可被传感部分检测的分析物的非限制性实例包括氧，活性氧物种，葡萄糖，乳酸，丙酮酸，皮质醇，肌酸酐，尿素，钠，镁，钙，钾，加压素，激素(例如，促黄体激素)，pH，细胞因子，趋化因子，类二十烷酸，胰岛素，瘦蛋白，小分子药物，乙醇，肌红蛋白，核酸(RNA，DNA)，片段，多肽，单一氨基酸等。
在一些实施方案中，传感部分，例如聚合物可包括作为可逆发光结合分子的式I-IIIH化合物的残基。为了测量组织中的分析物如葡萄糖，在植入物的长期寿命期间以所需的间隔(例如，在90天或更长的时间内每5-60min)从植入物上方皮肤顶部的贴片读取器用波长可以透过皮肤例如650nm的光照射聚合物。检测到的发光信号(例如，来自发光分子)的量与组织中分析物(例如葡萄糖)的浓度成比例。
在另一个实施方案中，可以采用内部参考对照材料，其有助于校正组织光学变化。植入的生物传感器可以位于皮肤表面下1至6mm，2至6mm，3至6mm，3至4mm或3至5mm。众所周知，在皮肤激发中光和近红外范围内发射的荧光随着光穿过读取器贴片和植入物之间的组织而高度散射。吸收和散射的程度受物理性质如温度或受组织成分的影响，包括但不限于血液灌注，水合和黑色素浓度的变化。在用户之间或对于单个患者不同时间点之间可能发生皮肤变化，并且这些变化可以影响荧光激发和发射信号，从而导致分析物特异性信号的准确信号。因此，可以将具有可与分析物特异性发光区分的发射光谱的单独发光分子固定到支架中。来自分子的发光可以与分析物特异性发光分开测量，以测量通知组织组成变化的信号。为此目的选择的第二种染料可能对组织变化具有与分析物特异性染料相似的响应。
在一些实施方案中，传感器可以是组织整合传感器，其包括一个或多个圆柱形元件(例如，纤维)，与当前可用的植入物相比，其消除或大大减少异物响应。此外，与其它已知传感器不同，从毛细血管供应到传感介质的所有部分的平均扩散距离与天然组织相当。
传感介质(可植入传感器)的总体尺寸根据待测量的受试者和/或分析物而变化。植入物的厚度在约.001mm至约2mm之间(或其间的任何值)并且直径在约1mm至约1cm之间(或非圆形形状的等效横截面积，例如长度/宽度)并且长度为15mm或更短，例如，盘形传感器的厚度为2mm或更小，直径为10mm或更小。在某些实施方案中，近似的传感器尺寸直径约为100-1000微米，长度在0.25mm和10mm之间。圆盘形的组织整合传感介质的尺寸可以是2mm或更小的厚度和10mm或更小的直径。
另一方面是用于在哺乳动物体内半连续，连续和/或长期使用的组织整合生物传感器系统。
本文描述的聚合物和传感器的一个有利特性是它们的稳定性。在一个方面，传感器在哺乳动物组织中长时间稳定，例如，超过1周，超过1个月，超过2个月，超过6个月。
实施例
在室温下在400MHz仪器上记录NMR光谱数据。将NMR光谱校准至氘代DMSO-d6，MeOH-d4或CDCl3的溶剂信号。以下缩写用于表示信号多重性：s(单重峰)，d(双重峰)，t(三重峰)，q(四重峰)，quin(五重峰)，br(宽峰)，m(多重峰)。在HPLC系统上记录分析型HPLC-MS数据，其中C18反相硅胶柱与电喷雾电离(ESI)质谱仪偶联。通过HPLC DAD在洗脱系统(乙腈/水+0.1％HCOOH)中记录列出的UV/Vis吸光度最大值。可商购的单体和化学结构单元购自Polysciences，Sigma-Aldrich，VWR，Combi-Blocks，Acros Organics，Oakwood Chemical，AK Scientific和Strem Chemicals。一些高级的中间体由BioDuro合成。
示例性的式I-IIIH化合物的合成
化合物1的合成
方案5.化合物1的合成
通用方法I.N-[2-溴-3-(苯基氨基)-2-亚丙烯基]-苯铵溴化物1-1的制备
将苯胺(17.7mL，194mmol)的无水EtOH(25mL)溶液滴加到预冷(0℃)的粘溴酸(25g，97mmol)的无水EtOH(75mL)溶液中。将反应混合物搅拌1h，然后真空浓缩至50mL。在4℃下储存3天后，产物从浓缩溶液中结晶。过滤收集晶体，用丙酮和冷EtOH冲洗，得到标题化合物1-1，为橙色/黄色固体(24.2g，83％)。
通用方法II.五甲炔花青荧光团(Cy5)的制备。2-[3-溴-5-(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)-1,3-戊二烯-1-基]-1,3,3-三甲基-3H-吲哚鎓碘化物1-2的制备
在80℃下将化合物1-1(1.01g，2.65mmol)，1,2,3,3-四甲基-3H-吲哚鎓碘化物(4.0g，13.3mmol)和乙酸钠(2.16g，26.5mmol)在乙酸酐(40mL)中的溶液加热20min。然后将反应用DCM稀释并用水和盐水洗涤。然后将DCM层用MgSO4干燥并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用DCM和MeOH洗脱)纯化残余物，得到标题产物1-2(758mg，48％)。
通用方法III.与频哪醇硼酸酯的Suzuki-Miyaura交叉偶联。2-[3-(4-氨基甲基苯基)-5-(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)-1,3-戊二烯-1-基]-1,3,3-三甲基-3H-吲哚鎓碘化物1-3的制备
在火焰干燥的烧瓶中，将中间体1-2(758mg，1.28mmol)，4-氨基甲基苯基硼酸频哪醇酯盐酸盐(600mg，2.57mmol)和碳酸铯(1.25g，3.85mmol)与EtOH(50mL)和水(25mL)混合。通过在60℃下鼓泡干燥氩气将混合物脱气1h。然后加入乙酸钯(II)(60mg，0.128mmol)和三苯基膦(200mg，0.514mmol)，并将反应混合物在60℃和氩气下搅拌16h。然后加入另外的4-氨基甲基苯基硼酸频哪醇酯盐酸盐(90mg，0.386mmol)，乙酸钯(II)(60mg，0.128mmol)和三苯基膦(200mg，0.514mmol)，并将反应在60℃在Ar下搅拌16h。然后将反应混合物真空浓缩，用DCM稀释并通过过滤。将滤液用水和盐水洗涤，然后经MgSO4干燥，并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0.09％HCl的MeOH溶液和DCM洗脱)纯化残余物。将纯产物溶于DCM中，用饱和NaHCO3洗涤3次。然后将DCM部分经MgSO4干燥并真空浓缩，得到产物1-3(258mg，41％)。
N-{3-[(4-甲酰基苯基)甲基氨基]丙基}甲基丙烯酰胺1-4的制备
将N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐(APMA·HCl；4.47g，25.1mmol)和K2CO3(13.8g，100.5mmol)在无水MeOH(10mL)中的混合物搅拌15min，然后用无水DCM(100mL)稀释。加入4-溴甲基-苯甲醛(2g，10.0mmol)和三乙胺(5mL，35.8mmol)，并将反应混合物搅拌16h。然后过滤混合物，向滤液中加入少量4-甲氧基苯酚(MEHQ，阻聚剂)，并将其真空浓缩。在高真空下干燥，得到标题化合物1-4，为白色固体(3.25g，124％)。
通用方法IV.还原氨基化。化合物1-6的制备
将胺1-3(258mg，0.419mmol)，冰醋酸(0.15mL，2.50mmol)和醛1-4(319mg，1.20mmol)在无水MeOH(15mL)和无水DCE(5mL)中的溶液在分子筛(200mg)上搅拌15min，然后以10min的间隔分三份加入三乙酰氧基硼氢化钠(400mg，1.88mmol)。反应完成后，过滤浆液，并将滤液真空浓缩至约5mL。将浓缩物用DCM稀释，用饱和NaHCO3和盐水洗涤，经MgSO4干燥，并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用DCM和0.05％HCl的MeOH溶液洗脱)纯化残余物。将纯化的产物溶于DCM中，用饱和NaHCO3水溶液洗涤3次，经MgSO4干燥，并真空浓缩，得到标题产物1-6(198mg，55％)。
通用方法V.用未保护的2-溴甲基苯基硼酸烷基化。化合物1的制备
向二胺1-6(198mg，0.23mmol)的无水DCM(15mL)和无水DMF(2mL)溶液中加入K2CO3(257mg，1.86mmol)，2-溴甲基苯基硼酸(300mg，1.4mmol)和DIPEA(0.4mL，2.3mmol)。将反应混合物搅拌1h，并重复加入2-溴甲基苯基硼酸(150mg，0.697mmol)和DIPEA(0.081mL，0.465mmol)。1h后，加入新鲜部分的2-溴甲基苯基硼酸(450mg，2.8mmol)，将混合物搅拌16h。粗产物用己烷沉淀，离心收集，并通过快速色谱法纯化(SiO2，用DCM和0.05％HCl的MeOH溶液洗脱。将纯产物溶于DCM中，用饱和NaHCO3洗涤3次，用MgSO4干燥，并真空浓缩，得到标题产物化合物1(78mg，30％收率)。HPLC-MS：m/z 1000.7(对于M+计算值为1000.6)；λmax＝650nm。
化合物2的制备
通用方法VI.2,3,3-三甲基-3H-吲哚与磺内酯的烷基化反应。化合物2-1的制备
将2,3,3-三甲基-3H-吲哚(9.90g，62.3mmol)和1,3-丙磺酸内酯(11.4g，93.4mmol)在无水MeCN(150mL)中的混合物在密封容器中在90℃下加热过夜。然后将混合物在剧烈搅拌下倾入乙醚(500mL)中，然后过滤。将固体产物在高真空下干燥，得到中间体2-1，为粉红色固体(15g，86％收率)。
按照以上方案中概述的通用方法II，III，IV和V，由中间体2-1制备化合物2。HPLC-MS：m/z＝1217.1(对于M+计算值1216.5)；λmax＝650nm。
化合物3的制备
化合物3-1的制备
在室温和氮气氛下，向搅拌的2,4-二甲基吡咯(5.7g，60mmol)的DCM(120mL)溶液中逐滴加入对-(氯甲基)苯甲酰氯(5.67g，30mmol)。将混合物搅拌12h。加入三乙胺(20mL)，并将反应混合物在室温下再搅拌1h，然后加入三氟化硼二乙基醚合物(20mL)。将反应混合物搅拌2h，并减压浓缩。通过柱色谱(SiO2，用己烷/EtOAc＝8:1洗脱)纯化残余物，得到中间体3-1(3.0g，27％收率)，为橙色固体。
化合物3-2的制备
在室温下，向化合物3-1(3.75g，10.0mmol)在DMF(60mL)中的混合物中加入叠氮化钠(0.98g，15.0mmol)。将所得混合物在40℃下搅拌，然后用水(500mL)稀释，并用EtOAc(3×200mL)萃取。将有机层合并，用盐水(3×100mL)洗涤，用硫酸钠干燥，过滤并浓缩，得到化合物3-2(2.6g，75％收率)，为棕色固体，其未经进一步纯化直接用于下一步。
化合物3-3的制备
在室温下，向化合物3-2(2.05g，5.78mmol，1.0当量)的THF(100mL)溶液中加入三苯基膦(2.07g，7.09mmol)和水(10mL)。将所得混合物在氮气氛下在50℃搅拌过夜。然后将混合物减压浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用DCM/EtOAc＝1:1洗脱，然后DCM/MeOH＝10:1洗脱)纯化残余物，得到化合物3-4(1.5g，81％收率)，为棕色固体。
按照通用方法IV和V，由中间体3-3制备化合物3。HPLC-MS：m/z 867.2(对于M+H+计算值866.5)；λmax＝502nm。
化合物4的制备
通用方法VII.由醛和吡咯制备BODIPY荧光团。化合物4-1的制备
将4-硝基苯甲醛(1.20g，7.9mmol)，2,4-二甲基吡咯(1.6mL，15.9mmol)和TFA(0.12mL，1.6mmol)在无水DCM(300mL)中的混合物在室温下搅拌3h。然后加入2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(1.80g，7.9mmol)，将暗化的反应混合物搅拌1h。随后加入三乙胺(11mL，79mmol)和三氟化硼二乙基醚合物(12.7mL，103mmol)，将混合物搅拌1h。然后将反应混合物用水(2×500mL)和盐水(250mL)洗涤。有机层用无水Na2SO4干燥，过滤，并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0％-30％EtOAc的己烷溶液梯度洗脱)纯化残余物。收率：0.60g(21％)。
化合物4-2的制备
将中间体4-1(1.23g，3.3mmol)和铁粉(3.53g，63.3mmol)在THF(75mL)，0.5M甲醇HCl(20mL)和水(5mL)中的混合物回流2h。然后将反应混合物真空浓缩，将残余物重新溶解在DCM(100mL)中，过滤，并再次浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0％-30％EtOAc的己烷溶液梯度洗脱)纯化残余物，得到标题化合物4-2(0.85g，76％收率)，为红橙色固体。
按照通用方法IV和V，由中间体4-2和1-4制备化合物4。HPLC-MS：m/z 852.5(对于M+H+计算值为852.4)；λmax＝500nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4+NaOD)δppm 7.61(d，J＝7.6Hz，2H)，7.23-7.33(m，4H)，6.96-7.13(m，4H)，6.91-6.96(m，2H)，6.88(d，J＝8.7Hz，2H)，6.78(d，J＝8.7Hz，2H)，6.00(s，2H)，5.49(s，1H)，5.25(q，J＝1.1Hz，1H)，5.09(br.s.，2H)，4.70(br.s.，2H)，3.83(br.s.，2H)，3.58(br.s.，2H)，3.06(t，J＝6.5Hz，2H)，2.41(t，J＝7.0Hz，2H)，1.82(q，J＝1.1Hz，3H)，1.73(quin，J＝6.7Hz，2H)，1.50(s，6H)。来自BODIPY的六个甲基质子与溶剂峰重叠。
化合物6的制备
方案4.化合物6的制备
通用方法VIII.在Cy7荧光团的亲核取代。2-(2-{2-氯-3-[(1,3-二氢-3,3-二甲基-1-丙基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-2-(4-叔丁基氨基甲酸酯氨基甲基苯氧基)-1-环己烯-1-基}乙烯基)-3,3-二甲基-1-丙基吲哚鎓碘化物6-2的制备
在40℃下将(4-羟基苯基甲基)氨基甲酸叔丁酯(348mg，1.5mmol)，IR-780(6-1)(500mg，0.75mmol)和碳酸铯(487mg，1.5mmol)在无水DCM(50mL)中的混合物在氩气下搅拌。1h后，将反应混合物通过过滤，将滤液真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用DCM和MeOH洗脱)纯化粗残余物，得到标题产物6-2(1.3g，定量)。
通用方法IX.Boc脱保护。2-(2-{2-氯-3-[(1,3-二氢-3,3-二甲基-1-丙基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-2-(4-氨基甲基苯氧基)-1-环己烯-1-基}乙烯基)-3,3-二甲基-1-丙基吲哚鎓碘化物6-3的制备
在0℃下，将中间体6-2(625mg，0.73mmol)溶于纯TFA(10mL)中。使反应混合物在5min内升温至室温，同时在氩气下搅拌。然后将溶液真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用DCM和MeOH洗脱)纯化粗产物，得到纯产物6-3(466mg，88％)。
化合物6-4的制备
向在分子筛(500mg)上的中间体6-3(895mg，1.19mmol)的无水MeOH(40mL)溶液中加入冰醋酸(0.35mL，6.0mmol)和中间体1-4(752mg，1.49mmol)。将反应混合物在室温下搅拌15min，然后以10min的间隔分批加入三乙酰氧基硼氢化钠(3×277mg，3.90mmol)。最后一次加入15min后，过滤反应混合物并将滤液真空浓缩。然后将残余物用DCM稀释，并用饱和NaHCO3和盐水洗涤。然后将DCM层用MgSO4干燥并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用DCM和MeOH洗脱)纯化粗产物，得到标题化合物6-4(415mg，35％)。
化合物6的制备
向中间体6-4(400mg，0.40mmol)的无水DMF(4mL)溶液中分三份加入2-溴甲基苯基硼酸(600mg，2.8mmol)和K2CO3(1.35g，10.0mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16h，然后真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0.05％HCl的MeOH溶液和DCM洗脱)纯化残余物。将纯产物溶于DCM中，用饱和NaHCO3洗涤三次。然后将DCM部分经MgSO4干燥并真空浓缩，得到标题化合物6(90mg，18％)。HPLC-MS：m/z 1138.5(对于M+计算值为1138.7)；λmax＝775nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 7.96(d，J＝14.3Hz，1H)，7.63(d，J＝7.3Hz，1H)，7.36-7.44(m，6H)，7.32(m，J＝7.6，7.6Hz，3H)，7.23-7.29(m，3H)，7.15-7.22(m，7H)，7.12(m，J＝7.3，7.3Hz，4H)，6.14(d，J＝14.2Hz，2H)，5.52(s，1H)，5.22(s，1H)，4.13(br.s.，2H)，4.04(t，J＝7.4Hz，4H)，4.03(s，2H)，3.65(br.s.，2H)，3.52(s，2H)，3.50(br.s，2H)，3.35(s，1H)，3.10(t，J＝6.0Hz，2H)，2.74(t，J＝6.0Hz，4H)，2.54-2.68(m，2H)，2.04(quin，J＝6.0Hz，2H)，1.86-1.96(m，2H)，1.80(m，J＝7.7，7.7，7.7Hz，4H)，1.76(s，3H)，1.25(s，12H)，0.99(t，J＝7.4Hz，6H)。
化合物5的制备
2-[2-(3-{2-[1,3-二氢-3,3-二甲基-1-(4-磺基丁基)-2H-吲哚-2亚基]亚乙基}-2-(4-氨基甲基苯氧基)-1-环己烯-1-基)乙烯基]-3,3-二甲基-1-(4-磺基丁基)-3H-吲哚鎓,单钠盐(5-2)的制备
将IR-783(5-1)(4g，5.54mmol)，(4-羟基苯基甲基)氨基甲酸叔丁酯(2.47g，11.1mmol)和碳酸铯(3.6g，11.1mmol)在无水DCM中的混合物(将100mL)在室温下搅拌16h。将反应混合物通过硅藻土过滤，将滤液真空浓缩。将粗制中间体溶于TFA(25mL)中，将溶液搅拌5min，然后真空浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用0.09％HCl的MeOH溶液梯度洗脱)纯化残余物。通过用饱和NaHCO3碱化合并和浓缩的级分，然后用DCM三次萃取来分离纯产物。然后将合并的DCM层用MgSO4干燥并真空浓缩，得到标题产物10-2(5.4g，定量)。HPLC-MS：m/z 1326.0(计算值1326.6)；λmax＝775nm。
化合物7的制备
类似于化合物6，按照通用方法VIII，IX，IV和V，由IR-780和4-N-Boc-氨基苯酚制备化合物7。HPLC-MS：m/z 1124.5(计算值1124.7)；λmax＝775nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm7.97(d，J＝14.2Hz，2H)，7.60(br.s.，1H)，7.34-7.42(m，5H)，7.20-7.33(m，11H)，7.13-7.20(m，3H)，6.92(s，4H)，6.11(d，J＝14.2Hz，2H)，5.59(s，1H)，5.33(s，1H)，4.58(s，2H)，4.44(s，2H)，4.16(br.s.，2H)，4.05(t，J＝7.4Hz，4H)，4.00(br.s，2H)，3.08(t，J＝6.2Hz，2H)，2.69(t，J＝6.0Hz，4H)，2.75(br.s，2H)，2.00(m，J＝6.4Hz，2H)，1.72-1.89(m，9H)，1.30(s，12H)，1.01(t，J＝7.4Hz，6H)。
化合物10的制备
方案3.化合物10的制备
10-[(3-甲基丙烯酰氨基丙-1-基)氨基甲基]-9-蒽甲醛10-2的制备
向N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐(1.00g，5.78mmol)的无水MeOH(5mL)溶液中加入蒽-9,10-二甲醛(2.7g，11.56mmol)在无水DCM(10mL)的溶液。将所得混合物用无水THF(150mL)和乙酸(0.52mL，8.6mmol)稀释，然后加入三乙酰氧基硼氢化钠(2.45g，11.56mmol)。将混合物在室温下搅拌。1h后，加入第二份三乙酰氧基硼氢化钠(1.2g，5.75mmol)，将反应混合物在室温下搅拌2h。然后将反应混合物用DCM稀释并用饱和NaHCO3和盐水洗涤。然后将DCM部分经MgSO4干燥并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用MeOH和DCM洗脱)纯化粗产物，得到标题化合物10-2(424mg，20％)。
化合物10-3的制备
将中间体5-2(294mg，0.351)，分子筛冰醋酸(200μL，1.4mmol)和中间体10-2(190mg，0.528mmol)在无水MeOH(10mL)和DCE(5mL)中的混合物在室温下搅拌15min。然后加入三乙酰氧基硼氢化钠(112mg，0.528mmol)，然后在20h内再重复添加三次。然后将反应真空浓缩至约2mL，并用饱和NaHCO3碱化。通过反相快速色谱法纯化粗产物三次(C18SiO2，用水和含0.1％TFA的MeOH梯度洗脱)，得到纯标题产物10-3(105mg，21.7％)。
化合物10的制备
将中间体10-3(90mg，0.065mmol)和DIPEA(42.2mg，0.327mmol)的无水DCM(8mL)溶液搅拌10min，然后加入2-溴甲基苯基硼酸(58.5mg，0.327mmol)。90min后，将反应混合物用己烷稀释并离心。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用水和MeOH的梯度洗脱)纯化沉淀物。通过从浓DCM溶液中用乙醚沉淀得到纯的标题化合物10(61mg，64％)。HPLC-MS：m/z 1428.6(对于M+H+计算值为1426.7)；λmax＝760nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.42(d，J＝8.2Hz，2H)，8.31(d，J＝8.8Hz，2H)，7.94(d，J＝14.2Hz，2H)，7.34-7.59(m，9H)，7.16-7.34(m，9H)，7.12(d，J＝8.5Hz，2H)，6.94-7.06(m，4H)，6.15(d，J＝14.2Hz，2H)，5.37(s，1H)，5.18(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.41(br.s.，2H)，4.13(br.s.，2H)，4.06(t，J＝6.5Hz，4H)，3.60(br.s.，2H)，3.53(s，2H)，2.99(t，J＝6.5Hz，2H)，2.86(t，J＝6.8Hz，4H)，2.66-2.80(m，6H)，2.04(quin，J＝6.5Hz，2H)，1.81-1.97(m，10H)，1.70(s，3H)，1.16(s，12H)。一个苄基CH2基团与溶剂信号重叠。
化合物8的制备
化合物8-1的制备
类似于中间体10-3，在三乙酰氧基硼氢化物(726mg，3.4mmol)和乙酸(124mg，2.1mmol)处理下，将蒽甲醛10-2(272mg，0.76mmol)与Cy5-苄胺2-3(500mg，0.69mmol)偶联。通过反相快速色谱(MeOH-水+0.25％HCl)纯化后，分离出所需产物，为蓝色固体(13mg，2％收率)。
化合物8的制备
类似于化合物10的合成方法，将二胺8-2(13mg，0.012mmol)用2-溴甲基苯基硼酸(6.5mg，0.030mmol)烷基化，得到目标产物(7mg，44％收率)，为深蓝色固体。HPLC-MS：m/z1317.5(对于M+H+计算值为1316.6)；λmax＝640nm。
化合物9的制备
按照通用方法VI，II和III，由1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚制备中间体9-1(参见中间体2-3)。然后根据通用方法IV和V按照对化合物8所述的类似途径由中间体10-2和9-1合成化合物9。HPLC-MS：1417.5m/z(对于M+H+计算值为1416.6)；λmax＝630，685nm。
化合物11的制备
化合物11-1的制备
将甲醛(63.52g，0.807mol，在水中的38％)，乙酸(1500mL)和3-溴-N,N-二甲基苯胺(323g，1.615mol)合并，并在60℃和氩气下搅拌2h。然后将反应混合物减压浓缩。将残余物溶于DCM(100mL)中，用饱和NaHCO3和盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤，并在减压下浓缩。通过快速色谱法(SiO2，洗脱液：DCM/己烷1:5)纯化残余物。得到标题中间体11-1(216g，65％收率)，为粉红色固体。
化合物11-2的制备
在氩气氛下，向冷却至-78℃的中间体11-1(30g，73mmol)的无水THF(200mL)溶液中经30min滴加仲丁基锂(1.3M，在环己烷中，168mL，218mmol)。将所得混合物在78℃下搅拌2h，然后加入二氯二甲基硅烷(16.9g，131.1mmol)。使混合物在2h内升温至室温。然后用1MHCl淬灭反应，用NaOH将pH调节至8，并用DCM(3×300mL)萃取混合物。将合并的有机层用盐水洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤，并在减压下浓缩，得到粗化合物11-2(28g)，为绿色固体。粗产物未经进一步纯化直接用于下一步。
化合物11-3的制备
将粗化合物11-2(28g，理论值73mmol)溶解在丙酮(300mL)中并冷却至-15℃。在30min内向所述溶液中分批加入KMnO4(42.5g，271mmol)，并将反应混合物在-15℃下搅拌2h。然后使反应升温至室温，通过过滤，并用丙酮冲洗滤饼。减压浓缩滤液。通过快速色谱法(SiO2，洗脱液：DCM)纯化残余物。得到化合物11-3(8g，26％收率)，为黄绿色固体。
化合物11-4的制备
将4-溴苄胺(1.0g，5.4mmol)，三乙胺(1.50mL，10.7mmol)在无水DCM(50mL)中的混合物在氩气氛下冷却至0℃。通过套管加入1,2-双(氯二甲基甲硅烷基)乙烷(1.16g，5.4mmol)的无水DCM(20mL)溶液。将混合物在0℃下搅拌1h，然后在室温下搅拌1h。真空除去溶剂，将残余物悬浮在己烷中并过滤。将滤液真空浓缩，未经进一步纯化用于下一步。
通用方法X.通过sec-BuLi的锂-卤素交换制备硅rosamine荧光团。化合物11-5的制备。
向在氩气氛下冷却至-78℃的芳基溴化物11-4(理论值5.4mmol)在无水THF(20mL)中的溶液中滴加仲丁基锂(c＝1.4M，在环己烷中，5.76mL，8.1mmol)。将混合物在-78℃下搅拌1h。然后通过套管加入silaxanthone 11-3(0.17g，0.5mmol)的无水THF(10mL)溶液，并将混合物温热至室温过夜。将反应用1M HCl(10mL)淬灭并搅拌30min至3h(通过LCMS监测进展)。用NaOH将pH调节至8，并用DCM萃取混合物。将合并的有机层用无水MgSO4干燥，过滤，并真空浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用在MeOH中的0.25％HCl(aq)梯度洗脱)纯化残余物。收率：250mg(定量)，为深蓝色固体。
按照通用方法IV和V，由中间体11-5和10-2合成化合物11。HPLC-MS：m/z 1027.1(对于M+计算值为1026.5)；λmax＝650nm。
化合物12的制备
按照通用方法IV和V，由中间体3-3和10-2合成化合物12。HPLC-MS：m/z 967.4(对于M+H+计算值为966.5)；λmax＝500nm。
化合物13的制备
化合物13-1的制备
将胺10-2(0.61g，1.69mmol)，三乙胺(0.55mL，3.9mmol)和二碳酸二叔丁酯(0.70g，3.2mmol)在THF(20mL)中的混合物在室温下搅拌过夜。真空除去溶剂，残余物通过快速色谱纯化(SiO2，用0-10％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)。收率：209mg(27％)，为黄色泡沫。
按照通用方法IV，IX和V，由中间体7-2和13-1合成化合物13。HPLC-MS：m/z 1225.3(计算值1224.7)；λmax＝780nm。
化合物14的制备
方案6.化合物14的制备
6-肼基-2-萘磺酸盐酸盐14-1的制备
向冷的(0℃)6-氨基-2-萘磺酸一水合物(15.2g，68.1mmol)的HCl水溶液(12M，100mL)中滴加NaNO2水溶液(25mL)。10min后，将反应混合物在0℃下搅拌45min。然后在1h内逐滴加入SnCl2在HCl(12M，25mL)中的溶液，保持温度为0℃。将反应混合物在0℃下搅拌45min，然后在室温下搅拌1.5h。将混合物真空浓缩，将得到的固体用丙酮研磨。用丙酮冲洗沉淀物，得到标题化合物14-1，为淡粉红色固体(17g，90％)。
1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚-7-磺酸钾14-2的制备
将中间体14-1(12g，68.1mmol)，KOAc(6.39g，65.1mmol)和异丙基甲基酮(8.41g，10.5mmol)的AcOH(200mL)溶液在90℃下加热16h，然后使其冷却至室温。然后将反应混合物真空浓缩至干，将残余物悬浮在丙酮中，并过滤。用EtOH洗涤不溶的固体物质。将合并的滤液真空浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用乙腈水溶液梯度洗脱)纯化残余物，得到标题化合物14-2(7.5g，34％)
1,1,2-三甲基-3-(3-磺基丙基)-1H-苯并[e]吲哚鎓-7-磺酸钾14-3的制备
向中间体14-2(5.7g，17.4mmol)的无水DMF(120mL)溶液中加入1,3-丙磺酸内酯(4.47mL，50.9mmol)，将反应混合物在100℃下搅拌5h，然后真空浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用水洗脱)纯化粗产物，得到标题化合物14-3，为橙色泡沫(3.1g，40％)。
2-乙酰基-9,10-二甲基蒽14-X的制备
向9,10-二甲基蒽(10.0g，48.5mmol)的二硫化碳(300mL)溶液中加入乙酰氯(4.9mL，75.6mmol)，然后加入三氯化铝(9.3g，69.8mmol)。将红棕色反应混合物在室温下搅拌过夜，然后在45℃下搅拌4h。通过加入冰(50g)，浓HCl(1mL)淬灭反应，并搅拌30min。然后加入DCM(200mL)直至所有黑色固体溶解。分离各层，并用DCM另外萃取水层。将合并的有机层用水洗涤，用MgSO4干燥，过滤，真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用DCM洗脱)纯化粗产物。得到6.7g标题产物，为黄色固体(56％)。
9,10-二甲基-2-蒽甲酸14-4的制备
将9,10-二甲基-2-乙酰基蒽(7.6g，30.6mmol)的二噁烷(150mL)溶液在80℃下加热，加入到NaOCl(14.5％，80mL)和NaOH(6.7％，50mL)的溶液中，并在80℃下搅拌16h。然后将反应混合物用水(100mL)稀释并用HCl(1M)酸化至pH1。过滤悬浮液，并用水彻底洗涤固体产物，得到化合物14-4，为黄色固体(6.3g，84％)。
9,10-二甲基-2-蒽甲酸甲酯14-5的制备
将化合物14-4(6.3g，25.1mmol)和对甲苯磺酸(8.7g，50.3mmol)的MeOH(100mL)溶液回流22h。然后将反应真空浓缩，用DCM稀释，并用饱和NaHCO3，1M NaHCO3和盐水洗涤。将有机层用无水MgSO4干燥，过滤，并真空浓缩，得到化合物14-5，为黄色固体(6.13g，92％)。
9,10-二甲基-2-羟基甲基蒽14-6的制备
将LiAlH4(2.63g，69.4mmol)在无水THF(100mL)中的悬浮液冷却至0℃。在15min内滴加化合物14-5(6.12g，23.1mmol)的无水THF(100mL)溶液。在0℃下搅拌45min后，在0℃下用水(12mL)和NaOH(15％，3mL)淬灭反应。然后将反应混合物用乙醚(150mL)稀释并过滤。用乙酸乙酯洗涤固体。将合并的滤液和洗涤液真空浓缩，将残余物溶于乙酸乙酯中并用盐水洗涤。将有机层用无水MgSO4干燥，过滤，并真空浓缩，得到化合物14-6，为黄色固体(4.6g，86％)。
9,10-二甲基-2-蒽甲醛14-7的制备
在火焰干燥的500mL三颈烧瓶中，在氩气下将氯铬酸钾(5.48g，25.4mmol)悬浮在无水1,2-二氯乙烷(100mL)中。在20min内将化合物14-6(4.62mg，19.5mmol)的无水1,2-二氯乙烷(150mL)溶液滴加到浆液中。在室温下搅拌6h后，将反应混合物通过硅藻土过滤，并用DCM冲洗栓塞。将滤液真空浓缩，得到化合物14-7，为黄色固体(720mg，15％)。
9,10-双(溴甲基)-2-蒽甲醛14-8的制备
将化合物14-7(720mg，3.1mmol)和N-溴代琥珀酰亚胺(1.20g，6.7mmol)在无水CCl4(50mL)中的混合物回流1h。然后将反应混合物用甲苯(100mL)稀释并冷却至-20℃保持3天。过滤分离所得黄色晶体，用MeOH洗涤，得到化合物14-8，为黄色固体(830mg，69％)。
化合物14-9的制备
在氩气下将N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐(1.54g，8.6mmol)，三乙胺(1.25mL，8.67mmol)和化合物14-8在无水DCM(75mL)中的混合物回流16min。然后将反应混合物真空浓缩，残余物通过快速色谱法纯化(SiO2，用0-100％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)。得到产物14-9，为琥珀色油状物(812mg，73％)。
化合物14-10的制备
向化合物14-9的无水乙腈(25mL)和无水DMF(3mL)溶液中加入K2CO3(821mg，4.39mmol)和2-溴甲基苯基硼酸(519mg，2.41mmol)。将反应在室温下搅拌4天，过滤，并将滤液真空浓缩。然后将甲苯加入到残余物中并在真空下除去以帮助除去DMF，重复稀释-蒸发两次。将残余物在高真空下干燥，然后通过反相快速色谱法(C18SiO2，用0.1％TFA的MeCN溶液洗脱)纯化。通过用饱和NaHCO3碱化合并和浓缩的级分，然后用DCM三次萃取来分离纯产物。然后将DCM部分经MgSO4干燥并真空浓缩，得到标题化合物14-10，为黄色残余物(280mg，32％)。
化合物14的制备
将化合物14-10(260mg，0.33mmol)和14-3(448mg，0.99mmol)在乙醇(50mL)中的溶液回流2h。然后将反应混合物冷却至室温并真空浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用MeCN和水洗脱)将残余物纯化两次。冷冻干燥后得到纯产物，为粉红色/红色固体(125mg，28％)。HPLC-MS：m/z1176.9(对于M+H+计算值为1176.5)；λmax＝655，687nm。
化合物15的制备
方案9.化合物15的制备
7-(二乙基氨基)-2-苯基-4H-1-苯并吡喃-4-酮(15-1)的制备
将N,N-二乙基-3-氨基苯酚(4.0g，24.2mmol)和苯甲酰基乙酸乙酯(9.30g，48.4mmol)的混合物在180℃和氩气下加热16h。然后将另外的苯甲酰基乙酸乙酯(2.0mL，11mmol)引入反应混合物中并将其搅拌3h，然后冷却至室温。将反应混合物用乙酸乙酯(20mL)稀释，然后加入己烷，产生沉淀。将悬浮液离心，并将上清液用0.05M HCl洗涤三次。将有机层用MgSO4干燥，过滤，并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用乙酸乙酯和己烷洗脱)纯化残余物，得到化合物15-1，为浅黄色固体(773mg，10％)。
7-(二乙基氨基)-4-甲基-2-苯基-1-苯并吡喃鎓四氟硼酸盐(15-2)的制备
将化合物15-1(773mg，2.6mmol)的无水THF(10mL)溶液在氩气下冷却至0℃。在15min内逐滴加入甲基溴化镁(1.2mL，3.6mmol)。将烧瓶温热至室温并搅拌24h。然后加入48％四氟硼酸(1.4mL，10.7mmol)并将混合物搅拌15min。然后将溶液用DCM稀释并用水洗涤。将有机层用MgSO4干燥，过滤，并真空浓缩。通过快速色谱法(C18SiO2，用水和MeOH洗脱)纯化残余物。合并含有纯产物的级分，真空浓缩除去MeOH。然后将含水残余物用DCM萃取三次。将合并的DCM层用MgSO4干燥，过滤，并真空浓缩，得到化合物15-2，为品红色固体(625mg，60％)。
化合物15的制备
将化合物14-10(100mg，0.12mmol)和15-2(53.3mg，0.14mmol)在乙酸乙酯(5mL)中的混合物在75℃下加热16h。将反应混合物真空浓缩，并吸附在二氧化硅上。通过用MeOH在DCM中的混合物洗涤固体来除去杂质。然后通过在DMSO中超声处理二氧化硅然后过滤来回收产物。将滤液冻干，得到纯化合物15(10mg，7％)。HPLC-MS：m/z 1056(对于M+计算值为1056.6)；λmax＝530nm(宽)。
化合物17的制备
方案7.化合物17的制备
(4-肼基苯基)乙酸盐酸盐(17-1)的制备
将4-氨基苯基乙酸(6.86g，45.3mmol)和HCl(12M，100mL)的混合物回流15min。加热后，将溶液冷却至-5℃并在0℃下在10min内滴加NaNO2水溶液(25mL)。将反应混合物搅拌20min后，在10min内滴加SnCl2的HCl溶液(12M，50mL)，保持温度低于0℃。然后将反应混合物再搅拌2h，之后过滤，用冷水(100mL)，冷乙醇(200mL)和乙醚(50mL)洗涤沉淀物。然后在高真空下干燥固体。得到化合物17-1，为米色固体(6.68g，73％)。
2,3,3-三甲基-3H-吲哚-5-乙酸(17-2)的制备
将化合物17-1(6.6g，32.5mmol)，乙酸(80mL)，乙酸钾(6.39g，65.1mmol)和异丙基甲基酮(8.41g，10.5mmol)的混合物回流3h，然后冷却到室温。然后将溶液真空浓缩。将残余物溶于DCM中，用盐水洗涤，然后经MgSO4干燥，过滤，并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0-15％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)纯化得到的固体，得到化合物17-2，为淡粉红色固体(4.9g，59％)。
化合物17-3的制备
将化合物17-2(2.0g，7.8mmol)，N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐(1.67g，9.39mmol)，HOBt(1.26g，9.39mmol)，EDC(2.25g，11.7mmol)和三乙胺(3.39mL，23.5mmol)的DCM(30mL)溶液在室温下搅拌16h，然后真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用MeOH和DCM洗脱)纯化残余物，得到化合物17-3(3.0g，定量)。
化合物17-4的制备
将化合物17-3(3.0g，8.7mmol)和1,3-丙磺酸内酯(7.7mL，87.8mmol)的无水乙腈(50mL)溶液加热至50℃，保持4天。然后将反应混合物真空浓缩至10mL。然后将浓缩物用乙醚/丙酮(40mL)稀释，产生大量沉淀物。离心浆液，弃去上清液。将固体用丙酮洗涤并真空干燥，得到化合物17-4，为紫色泡沫(3.5g，85％)。
化合物17-10的制备
将醛14-8(250mg，0.63mmol)，2-[(甲基氨基)甲基]苯基硼酸(420.8mg，2.5mmol)和三乙胺(0.367mL，2.5mmol)在DCM(40mL)和DMF(8mL))中的混合物加热至回流3天。将反应混合物用水洗涤三次。将DCM层加载到硅胶柱上，用0-15％MeOH的DCM溶液梯度洗脱。得到产物17-10，为粗制黄色油状物(320mg，89％)。
化合物17的制备
将化合物17-10(318mg，0.56mmol)和17-4(637mg，1.4mmol)在乙醇(50mL)中的混合物回流16h。然后将反应物真空浓缩，并通过反相快速色谱法(C18SiO2，用在MeOH中的0.25％HCl(aq)梯度洗脱)纯化残余物。通过用饱和NaHCO3碱化合并和浓缩的纯级分，然后用DCM三次萃取来分离产物。然后将DCM部分经MgSO4干燥并真空浓缩，用乙醚(150mg，26％)研磨后得到标题化合物17，为暗红色固体。HPLC-MS：m/z 1006.6(对于M+H+计算值为1006.5)；λmax＝525nm(宽)。
化合物18的制备
方案8.化合物18的制备
1-(5-羧基戊基)-4-甲基喹啉鎓溴化物(18-1)的制备
将4-甲基喹啉(2.0mL，14.7mmol)和6-溴己酸(4.33g，22.2mmol)的混合物在120℃下加热5h，然后在130℃下加热16h。然后将反应混合物冷却至室温并与丙酮一起超声处理15min。滗析上清液，在超声处理下将固体残余物用新鲜丙酮另外洗涤两次，得到化合物18-1，为细灰色固体(2.4g，76％)。
化合物18-2的制备
在干燥的100mL烧瓶中，将化合物18-1(1.0g，2.9mmol)溶于3:1DCM/DMF(50mL)中，然后加入N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐(633mg，3.5mmol)，HOBt(598mg，4.4mmol)，EDC(849mg，4.4mmol)和三乙胺(0.857mL，5.9mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16h，然后用乙醚稀释。将得到的悬浮液离心，弃去上清液。通过快速色谱法(SiO2，用MeOH和DCM洗脱)纯化固体残余物，得到目标化合物18-2，为粉红色无定形固体(884mg，65％)。
化合物18的制备
将化合物17-10(100mg，0.17mmol)和18-2(200mg，0.43mmol)在乙醇(10mL)中的混合物回流5h。然后将反应混合物冷却至室温，并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0-30％MeOH的DCM溶液梯度洗脱，然后用含有0.1％TFA的100％MeOH洗脱)纯化残余物。用相同的方法再次纯化得到的黄色油状物。将纯产物溶于DCM中，用饱和NaHCO3洗涤溶液，用无水MgSO4干燥，过滤，并真空浓缩。得到纯化合物18，为橙色无定形固体(9mg，5％)。HPLC-MS：m/z924.8(对于M+计算值为924.5)；λmax＝380nm(宽)。
化合物35的制备
方案1.化合物35的制备
2-溴-9,10-二甲基蒽(35-2)的制备
在4-颈10L烧瓶中，将2-溴蒽醌(化合物35-1，500g，1.74mol)溶解在无水THF(6.5L)中。在氮气氛下将溶液冷却至-78℃并在2h内逐滴加入MeLi(2.39L，3.83mol)。将暗化的反应混合物在-78℃下再搅拌1h，然后使其达到室温过夜。用饱和NH4Cl(1.5L)淬灭反应。将有机层分离，用H2O洗涤，用无水Na2SO4干燥，并减压浓缩。然后将所得黄色固体溶于MTBE(3.4L)中。在冰浴冷却下，在30min内加入SnCl2·2H2O(2.12kg，9.40mol)的浓HCl(1.67L)溶液。将反应混合物在室温下搅拌3h，然后转移到分液漏斗中，用H2O洗涤，用无水硫酸钠干燥，并减压浓缩。通过柱色谱(SiO2，洗脱液：石油醚/DCM 20:1)纯化残余物，得到标题化合物35-2(220g，44％)，为黄色固体。
2-溴-9,10-双(溴甲基)蒽35-3的制备
将2-溴-9,10-二甲基蒽35-2(6.89g，24.6mmol)和N-溴代琥珀酰亚胺(9.46g，53.15mmol，2.2当量)在1,2-二氯乙烷(100mL)中的混合物回流2h。真空除去溶剂，残余物用甲醇(100mL)研磨，过滤，用甲醇彻底冲洗，干燥，得到化合物35-3，为黄橙色固体(10.14g，95％)。
通用方法XI.双-(溴甲基)蒽的水解。2-溴-9,10-双(羟甲基)蒽35-4的制备
将2-溴-9,10-双(溴甲基)蒽35-3(22.9g，51.7mmol)和无水碳酸钙(31.02g，310.2mmol，6当量)在2:1 1,4-二噁烷/H2O(250mL)中的混合物在回流下搅拌20h。然后浓缩反应物以除去二噁烷，用1M HCl(50mL)酸化并过滤。将收集的固体用水(3×50mL)冲洗，并在高真空下干燥，得到产物35-4，为橙黄色固体(15.0g，92％)。
2-溴蒽-9,10-二甲醛35-5的制备
在0℃和氮气下，将戴斯-马丁氧化剂(3.3g，7.88mmol)加入到35-4(1g，3.15mmol)在1:1THF/DCM(250mL)中的溶液中。将溶液在室温下搅拌3h，然后过滤，并用饱和NaHCO3稀释。将得到的混合物转移到分液漏斗中并用DCM萃取三次。将合并的DCM层用MgSO4干燥并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，洗脱液：100％DCM)纯化残余物，得到35-5，为橙色固体(440mg，44％)。
2-溴-9,10-双[(3-甲基丙烯酰氨基丙基)氨基甲基]蒽35-6的制备
在1L火焰干燥的烧瓶中，将APMA·HCl(5.75g，33.3mmol)和DIPEA(5.8mL，33.3mmol)在无水THF(500mL)中的混合物超声处理30min。然后加入无水DMSO直至获得澄清溶液(约20mL)。向溶液中加入冰醋酸(0.48mL，8.3mmol)和二醛35-5(1.3g，4.2mmol)，然后在室温下搅拌45min。在2h内分四等份加入三乙酰氧基硼氢化钠(9.3g，44.4mmol)，并将反应混合物在室温下搅拌16h。然后将反应混合物真空浓缩，用DCM和饱和NaHCO3稀释，并转移到分液漏斗中。将水层用DCM萃取5次。然后将合并的DCM层用MgSO4干燥并真空浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用在MeOH中的0.25％HCl(aq)梯度洗脱)纯化残余物。通过冷冻干燥得到纯产物(0.29g，11％)，为浅黄色固体。
通用方法XII.Pd催化的芳基溴化物的硼基化。{2-[9,10-双(3-甲基丙烯酰氨基丙基)氨基甲基]蒽}硼酸35-7的制备
将二胺35-6(2g，3.53mmol)，双(频哪醇合)二硼(1.8g，7.07mmol)，乙酸钾(2.1g，21.2mmol)和Pd(dppf)Cl2的混合物用干燥氩气吹扫5次。然后加入无水DMSO(120mL)并将反应混合物在50℃和氩气下搅拌16h。消耗起始原料后，将反应混合物用DCM(350mL)和水(350mL)稀释，在室温下搅拌20min，然后转移至分液漏斗中。弃去有机层，另外用DCM洗涤水层4次。将剩余的水层真空浓缩并用于反相快速色谱(C18SiO2，用MeOH中的0.09％HCl(aq)梯度洗脱)。通过冷冻干燥收集纯产物，得到硼酸35-7，为黄橙色固体(558mg，30％)。
4-{[9,10-双(3-甲基丙烯酰氨基丙基)氨基甲基]-蒽-2-基}-2,2'-联吡啶35-8的制备
在装有冷凝器的火焰干燥的50-mL三颈烧瓶中，使蒽硼酸35-7(522mg，0.985mmol)，4-溴-2,2'-联吡啶(154mg，0.657mmol)和碳酸铯(640mg，1.97mmol)在EtOH(15mL)和水(2mL)中的混合物通过在氩气流下回流75min脱气。然后一次性加入Pd(OAc)2(29.7mg，0.131mmol)和PPh3(138mg，0.526mmol)。继续在氩气下回流直至反应在90min内完成。然后将反应混合物冷却至室温并过滤；将固体残余物用DCM和MeOH冲洗。将滤液真空浓缩，并将得到的残余物通过反相快速色谱法(C18SiO2，用0.09％HCl的MeOH溶液梯度洗脱)纯化。通过用固体NaHCO3(200mg)碱化合并和浓缩的级分，然后用DCM萃取两次来分离纯产物。然后将合并的DCM层用MgSO4干燥并真空浓缩，得到产物，为黄色固体(316mg，50％)。
双(2,2'-联吡啶)-4-{[9,10-双(3-甲基丙烯酰氨基-丙基)氨基甲基]蒽-2-基}-2,2'-联吡啶钌双(六氟磷酸盐)35-9的制备
向脱气的二胺35-8(75mg，0.117mmol)在EtOH(20mL)中的溶液中加入Ru(bpy)2Cl2·2H2O(57mg，0.117mmol)并将反应在氩气流下在80℃下回流20h，此时反应完成。真空除去溶剂，并通过反相快速色谱法(C18SiO2，用在乙腈中的0.09％HCl(aq)梯度洗脱)纯化残余物。将具有纯产物的合并的级分真空浓缩以除去乙腈。然后通过加入饱和的六氟磷酸铵(0.25mL)使产物沉淀，过滤收集，用水和乙醚冲洗，并真空干燥。收率：159mg(定量)。
化合物35的制备
将中间体35-9(409mg，0.30mmol)和K2CO3(415mg，3mmol)在无水DMF(4mL)中的混合物在室温下在氩气下搅拌16h。然后加入2-溴甲基苯基硼酸(259mg，1.2mmol)，将反应混合物在室温下搅拌4h。用反相快速色谱法(C18SiO2，用在乙腈中的0.09％HCl(aq)梯度洗脱)分离反应混合物。将将具有纯产物的合并的级分真空浓缩以除去乙腈。然后通过向水溶液中加入饱和的六氟磷酸铵(0.25mL)溶液使产物沉淀，并通过离心收集。弃去上清液，再用乙醚洗涤沉淀三次，得到标题化合物，为橙红色至深红色固体(123mg，65％)。HPLC-MS：m/z661.7(对于M+2计算值为668.8)；λmax＝465nm(宽)。
化合物19的制备
按照公开的方案合成中间体19-4(Cui，J.；Jin，J.；Hsieh，Y.-H.；Yang，H.；Ke，B.；Damera，K.；Tai，P.C.；Wang，B.ChemMedChem 2013，8(8)，1384-1393)。
通用方法XIII.TBDMS保护。化合物19-5的制备
将二醇35-4(81g，0.256mol)，叔丁基二甲基甲硅烷基氯(154g，1.02mol)和咪唑(69.5g，1.02mol)的无水DCM(900mL)溶液在氩气下搅拌3h。然后过滤反应混合物，并将滤液减压浓缩至～200mL。使浓缩物通过二氧化硅栓塞(洗脱液：EtOAc/己烷＝1:1)。收集含有主要产物的级分(通过TLC评估)并在减压下浓缩。通过快速色谱法(SiO2，洗脱液：梯度为0-10％DCM的己烷溶液)另外纯化残余物，得到中间体19-5(60g，43％)，为黄色固体。
按照通用方法X，由中间体19-4和19-5合成化合物19-6。
通用方法XIV.经由二溴化物形成的蒽二醇双氨基化。化合物19-7的制备。
向二醇19-6(560mg，1.11mmol)的无水DCM(100mL)溶液中加入三溴化磷(0.27mL，2.8mmol)，并将混合物在室温下搅拌15min。然后减压除去溶剂。将残余物重新悬浮在无水MeCN(10mL)中，并转移至APMA·HCl(597mg，3.3mmol)和K2CO3(1.32g，6.7mmol)在无水MeCN和DCM 1:1的混合物(30mL)中的浆液中，所述浆液在室温下预搅拌至少24h。将反应混合物搅拌2-16h，然后过滤。减压浓缩滤液，并通过反相快速色谱法(C18SiO2，用MeOH的水溶液+0.25％HCl的梯度洗脱)纯化残余物，得到标题化合物19-7(134mg，22％收率)。
按照通用方法V，由中间体19-7合成化合物19。HPLC-MS：m/z 1020.5(对于M+计算值为计算值1019.5)；λmax＝565nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.62(d，J＝9.7Hz，1H)，8.56(t，J＝8.0Hz，1H)，8.32(dd，J＝7.1，2.9Hz，1H)，7.63-7.72(m，2H)，7.49-7.59(m，2H)，7.23-7.33(m，8H)，7.17-7.23(m，2H)，7.10(d，J＝2.3Hz，2H)，7.00(dd，J＝9.6，2.2Hz，2H)，5.37(s，1H)，5.26(s，1H)，5.20(quin，J＝1.5Hz，1H)，5.13(quin，J＝1.5Hz，1H)，4.80(br.s.，2H)，4.73(br.s.，2H)，4.59(s，2H)，4.00(s，2H)，3.79(s，2H)，3.36(s，12H)，3.06(t，J＝6.7Hz，2H)，2.89(t，J＝6.8Hz，2H)，2.70(t，J＝7.6Hz，2H)，2.55(t，J＝7.4Hz，2H)，1.92-1.97(m，2H)，1.88-1.92(m，2H)，1.73(dd，J＝1.6，1.0Hz，3H)，1.65(dd，J＝1.6，1.0Hz，3H)。
化合物20的制备
通过与公开(Cui，J.；Jin，J.；Hsieh，Y.-H.；Yang，H.；Ke，B.；Damera，K.；Tai，P.C.；Wang，B.ChemMedChem 2013，8(8)，1384-1393)的方法类似的方法制备中间体20-2。
按照通用方法X，XIV和V，由中间体20-2和19-5合成化合物20。HPLC-MS：m/z 1066.1(对于M+计算值为1065.5)；λmax＝700nm。
化合物21的制备
按照通用方法X和XIV，由中间体19-5和11-3合成中间体21-2。
通用方法XV.用MIDA硼酸酯烷基化，然后脱保护。化合物21的制备
将二胺21-2(1.5g，1.65mmol)，DIPEA(0.99mL，5.68mmol)和2-(溴甲基)苯基硼酸MIDA酯(1.7g，5.1mmol)在无水DCM和乙腈的混合物(20mL:20mL)中的溶液在环境温度下搅拌1h。然后在减压下除去溶剂，将残余物溶于MeOH(25mL)中，并用2M Na2CO3水溶液(15mL)处理。将混合物剧烈搅拌2h。然后过滤悬浮液并用MeOH(150mL)冲洗。减压浓缩滤液，并将残余物在饱和NaHCO3(100mL)和DCM(50mL)之间分配。分离各层，水层另外用DCM(3×30mL)萃取。合并的DCM层用无水Na2SO4干燥，过滤，并减压浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用35％-100％梯度的MeOH水溶液+0.05％TFA洗脱)纯化残余物。收率：747mg(39％收率，单-TFA盐)，为深蓝色固体。HPLC-MS：m/z 1062.4(对于M+计算值为1061.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 0.67(s，3H)0.86(br.s.，3H)1.67(s，3H)1.69-1.73(m，2H)1.74(s，3H)1.85-2.00(m，2H)2.61(t，J＝7.18Hz，2H)2.70-2.78(m，2H)2.93(t，J＝7.10Hz，2H)3.08(t，J＝6.51Hz，2H)3.37(s，12H)3.86(br.s.，2H)4.06(br.s.，2H)4.56(br.s.，2H)4.84(br.s.，2H)5.15(s，1H)5.21(s，1H)5.29(s，1H)5.38(s，1H)6.67(dd，J＝9.50，2.50Hz，2H)6.83-6.97(m，1H)7.10(m，J＝9.60Hz，1H)7.19(d，J＝9.40Hz，2H)7.24(d，J＝7.91Hz，1H)7.26-7.34(m，4H)7.37(d，J＝8.64Hz，1H)7.42(d，J＝7.06Hz，1H)7.47(d，J＝2.50Hz，2H)7.51(br.s.，1H)7.61-7.70(m，2H)8.43(d，J＝9.01Hz，1H)8.48-8.60(m，2H)。
化合物49的制备
按照公开的方法[参考：Koide，et al.J.Am.Chem.Soc.，134(11)，5029-5031]合成中间体49-1。
按照通用方法X，XIV和XV的顺序，从中间体49-1和19-5合成化合物49。HPLC-MS：m/z1086.2(对于M+计算值为1085.6)。UV/Vis：λmax＝705nm。
化合物45的制备
类似于49-1，由市售原料合成中间体45-1，如文献中所述(Koide，Y.；Urano，Y.；Hanaoka，K.；Piao，W.；Kusakabe，M.；Saito，N.；Terai，T.；Okabe，T.；Nagano，T.J.Am.Chem.Soc.2012，134(11)，5029-5031)。
按照通用方法X，XIV和XV，由中间体45-1和19-5合成化合物45。HPLC-MS：m/z 1114.3(对于M+计算值为1113.6)。UV/Vis：λmax＝690nm。
化合物48的制备
类似于49-1，从市售原料合成silaxanthone 48-1，如文献中所述(Koide，Y.；Urano，Y.；Hanaoka，K.；Piao，W.；Kusakabe，M.；Saito，N.；Terai，T.；Okabe，T.；Nagano，T.J.Am.Chem.Soc.2012，134(11)，5029-5031)。
按照通用方法X，XIV和XV，从silaxanthone 48-1和溴蒽19-5合成化合物48。HPLC-MS：m/z 1194.3(对于M+计算值为1193.7)。UV/Vis：λmax＝740nm。
化合物56的制备
类似于49-1，由市售原料合成中间体56-1，如文献中所述(Koide，Y.；Urano，Y.；Hanaoka，K.；Piao，W.；Kusakabe，M.；Saito，N.；Terai，T.；Okabe，T.；Nagano，T.J.Am.Chem.Soc.2012，134(11)，5029-5031)。
通用方法XVI.通过与t-BuLi和TMEDA的锂-卤素交换制备硅rosamine荧光团。化合物56-2的制备。
将芳基溴19-5(142mg，0.26mmol)和TMEDA(0.02mL，0.13mmol)的无水THF(4mL)溶液在氩气下冷却至-78℃。逐滴加入叔丁基锂的戊烷溶液(c＝1.52M，0.19mL，0.29mmol)，将混合物在-78℃下搅拌5-15min，然后快速加入silaxanthone 56-1在无水THF中的溶液(c＝0.075M，2.65mL，0.20mmol)。将混合物在-78℃下搅拌5-30min，然后使其温热至室温。1h后，用半饱和的NH4Cl淬灭反应，用0.1M HCl(1mL)酸化，并用DCM充分萃取直至水层无色。将合并的有机层用无水Na2SO4干燥，过滤并减压浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用2％-25％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)纯化残余物，得到双-TBDMS二醚56-2(83mg，27％收率，56％b.r.s.m.)，为深蓝色固体。
通用方法XVIIA.TBDMS二醚的双氨基化。化合物56-3的制备。
将中间体56-2(83mg，0.09mmol)的无水DCM(9mL)溶液用1M的亚硫酰氯的DCM(0.5mL，0.5mmol)溶液在室温下处理16h。然后真空除去溶剂，将残余物在高真空下严格干燥，以除去痕量的亚硫酰氯。将其溶于无水MeCN(5mL)中，并转移至APMA·HCl(330mg，1.85mmol)和K2CO3(511mg，3.7mmol)在无水MeCN(50mL)中的浆液中，所述浆液在室温下预搅拌至少24h。向悬浮液中加入NaI(8mg，0.05mmol)，将混合物在室温下搅拌2h，然后过滤。将滤液真空浓缩，并通过反相快速色谱法(C18SiO2，用5％-100％MeOH水溶液+0.05％TFA梯度洗脱)纯化残余物。收率：9mg(10％)，为蓝色油状物。
按照通用方法XV，从中间体56-3合成化合物56。HPLC-MS：m/z 1114.3(对于M+计算值为1113.6)。UV/Vis：λmax＝665nm。
化合物36的制备
化合物36-1的制备
将2-溴-3-甲基苯甲酸甲酯(10g，43mmol)，频哪醇硼烷(9.7mL，66mmol)，三乙胺(19mL，131mmol)，S-Phos(1.4g，3.5mmol)和Pd(MeCN)Cl2(15.7mg，0.9mmol)在脱气二噁烷(200mL)中的混合物在60℃和氩气下加热16h。然后将反应混合物过滤并减压浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0％-100％DCM的己烷溶液梯度洗脱)纯化残余物，得到标题化合物36-1(11.2g，94％收率)，为白色固体。
化合物36-2的制备
将中间体36-1(11.2g，40mmol)，N-溴代琥珀酰亚胺(7.8g，44mmol)，AIBN(10mg，0.06mmol)在1,2-二氯乙烷(180mL)中的混合物回流16h。然后将反应混合物减压浓缩。将残余物用冷(4℃)EtOAc研磨，弃去不溶性固体。减压除去溶剂，残余物通过快速色谱纯化(SiO2，用0％-100％DCM的己烷溶液梯度洗脱)。这样得到标题化合物36-2(10.2g，72％收率)，为白色固体。
化合物36-3的制备
将中间体36-2(5.0g，14mmol)的甲苯(25mL)溶液在氩气下冷却至0℃。在30min内逐滴加入二异丁基氢化铝(在THF中c＝1M，29.5mL，29.5mmol)。分配混合物，水层用EtOAc彻底萃取。将合并的有机层用无水MgSO4干燥，过滤，并减压浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0％-10％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)纯化残余物。得到标题化合物36-3(2.2g，69％)，为无色油状物。
按照通用方法V，由中间体21-2和36-3制备化合物36。HPLC-MS：m/z 1086.4(对于M+计算值为1085.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。
化合物37的制备
按照公开的方法(Colvin，et al.，PCT Int.Appl.(2008)，WO2008066921A2Jun05，2008)合成中间体37-1。
按照通用方法V，由中间体21-2和37-1制备化合物37。HPLC-MS：m/z 1326.2(对于M+计算值1325.5)。UV/Vis：λmax＝660nm。
化合物46，47，51，52，53，55，57，58，60的制备
通用方法XVIII.用新戊二醇保护硼酸。化合物51-1的制备
将4-氰基-2-甲基苯基硼酸(906mg，5.6mmol)，2,2-二甲基-1,3-丙二醇(641mg，6.15mmol)和分子筛(1g)在无水甲苯中的混合物(10mL)在120℃加热1h，然后冷却至室温。过滤混合物，并将滤液真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用20％-60％EtOAc的己烷溶液梯度洗脱)纯化残余物。收率：1.054g(82％)，为淡黄色固体。
通用方法XIX.自由基溴化。化合物51-2的制备
将4-氰基-2-甲基苯基硼酸新戊二醇酯51-1(229mg，1.0mmol)，N-溴代琥珀酰亚胺(208mg，1.17mmol)和AIBN(22mg，0.13mmol)在CCl4(20mL)中的混合物回流20-30min。通过TLC(DCM:己烷＝6:4)监测进程。然后过滤反应混合物，减压浓缩滤液。通过快速色谱法(SiO2，用0％-50％EtOAc的己烷溶液洗脱)纯化残余物，得到标题化合物51-2(312mg，定量)，为浑浊油状物，其在室温下储存后缓慢结晶。
按照通用方法V，由中间体21-2和51-2制备化合物51。在反相纯化过程中自发除去新戊二醇保护基。HPLC-MS：m/z 1112.2(对于M+计算值为1111.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。1HNMR(400MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm 8.53(m，J＝9.4Hz，2H)，8.29-8.40(m，1H)，7.68-7.78(m，2H)，7.48-7.67(m，8H)，7.46(d，J＝2.7Hz，2H)，7.18(d，J＝9.1Hz，2H)，6.70(dd，J＝9.7，2.8Hz，2H)，5.43(s，1H)，5.33(s，1H)，5.25(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.18(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.06(br.s.，2H)，4.96(br.s.，2H)，4.23(br.s.，2H)，4.03(br.s.，2H)，3.37(s，12H)，3.12(t，J＝6.1Hz，2H)，2.98(t，J＝6.2Hz，2H)，2.88(dd，J＝8.0，6.6Hz，2H)，2.71(dd，J＝8.2，6.6Hz，2H)，1.91-2.08(m，4H)，1.77(s，3H)，1.69(s，3H)，0.82(br.s.，3H)，0.63(s，3H)。
按照上述方案中所述，按照通用方法XVIII，XIX和V，由中间体21-2和相应的硼酸或新戊二醇硼酸酯制备化合物46，47，52，53，55，57，58，60。
对于化合物46：HPLC-MS：m/z 1098.3(对于M+计算值为1097.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。
对于化合物47：HPLC-MS：m/z 1268.0(对于M+计算值为1267.3)。UV/Vis：λmax＝660nm。
对于化合物52：HPLC-MS：m/z 1198.2(对于M+计算值为1197.5)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm 8.82(s，1H)，8.30(d，J＝7.9Hz，2H)，7.79-7.88(m，1H)，7.67-7.78(m，2H)，7.45-7.67(m，6H)，7.39-7.45(m，3H)，6.98(d，J＝2.7Hz，2H)，6.78(dd，J＝9.3，2.7Hz，2H)，5.44(s，1H)，5.36(s，1H)，5.22(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.18(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.03(br.s，2H)，4.25(br.s.，2H)，4.07(br.s.，2H)，3.15(t，J＝6.6Hz，2H)，3.06(t，J＝6.6Hz，2H)，2.94(s，12H)，2.72-2.83(m，2H)，2.67(dd，J＝9.3，7.2Hz，2H)，1.99-2.08(m，2H)，1.80(s，2H)，1.75(s，3H)，1.69(s，3H)，0.60(s，3H)，0.55(s，3H)。
对于化合物53：HPLC-MS：m/z 1276.2(对于M+计算值为1275.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm 8.83(s，1H)，8.47(br.s.，1H)，8.14-8.26(m，1H)，7.76(d，J＝7.8Hz，1H)，7.60-7.73(m，6H)，7.48-7.54(m，2H)，7.36-7.47(m，3H)，6.98(d，J＝2.8Hz，2H)，6.81(d，J＝7.2Hz，2H)，5.48(s，1H)，5.41(s，1H)，5.25(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.21(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.92(br.s.，2H)，4.76(br.s.，2H)，4.29(br.s，2H)，4.17(br.s.，2H)，3.16(t，J＝6.6Hz，2H)，3.10(t，J＝6.6Hz，2H)，2.95(s，12H)，2.76-2.84(m，2H)，2.65-2.73(m，2H)，2.64(s，6H)，2.48(s，6H)，2.00-2.11(m，2H)，1.82-1.90(m，2H)，1.79(s，3H)，1.73(s，3H)，0.61(s，3H)，0.55(s，3H)。
对于化合物55：HPLC-MS：m/z 1276.1(对于M+计算值为1275.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm 8.83(br.s.，1H)，8.54(d，J＝9.1Hz，1H)，8.48(d，J＝8.6Hz，1H)，7.79-7.87(m，2H)，7.67-7.77(m，2H)，7.51-7.59(m，3H)，7.32-7.51(m，3H)，7.42(d，J＝2.7Hz，2H)，7.18(d，J＝9.7Hz，2H)，6.66(dd，J＝9.7，2.5Hz，2H)，5.42(s，1H)，5.28(s，1H)，5.23(s，1H)，5.15(s，1H)，5.06(br.s.，2H)，4.64(br.s.，2H)，4.31(br.s.，2H)，4.03(br.s.，2H)，3.34(s，12H)，3.08-3.19(m，2H)，2.95(s，6H)，2.88(t，J＝6.6Hz，2H)，2.57-2.66(m，4H)，2.54(s，6H)，1.90-2.10(m，2H)，1.80-1.90(m，2H)，1.75(s，3H)，1.65(s，3H)，0.80(br.s.，3H)，0.66(s，3H)。
对于化合物57：HPLC-MS：m/z 1198.1(对于M+计算值为1197.5)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm 8.50-8.60(m，2H)，8.47(d，J＝9.1Hz，1H)，8.28(t，J＝9.6Hz，1H)，7.58-7.75(m，5H)，7.50-7.57(m，2H)，7.47(d，J＝2.7Hz，2H)，7.36-7.49(m，2H)，7.14(d，J＝9.5Hz，2H)，6.65(dd，J＝9.5，2.7Hz，2H)，5.35(s，1H)，5.27(s，1H)，5.19(quin，J＝1.2Hz，1H)，5.12(quin，J＝1.2Hz，1H)，4.92(br.s.，2H)，4.60(br.s.，2H)，4.19(br.s.，2H)，4.01(br.s.，2H)，3.36(s，12H)，3.07(t，J＝6.6Hz，2H)，2.95(t，J＝6.6Hz，2H)，2.74-2.83(m，2H)，2.61-2.74(m，2H)，1.87-2.03(m，2H)，1.73-1.82(m，2H)，1.71(s，3H)，1.64(s，3H)，0.88(br.s.，3H)，0.64(s，3H)。
对于化合物58：HPLC-MS：m/z 1152.3(对于M+计算值为1151.5)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm 8.85(br.s.，1H)，8.28-8.40(m，2H)，8.24(dd，J＝8.4，2.7Hz，2H)，7.88(d，J＝8.4Hz，1H)，7.79(d，J＝9.1Hz，1H)，7.69-7.75(m，1H)，7.53-7.63(m，2H)，7.43(d，J＝9.0Hz，2H)，7.34-7.52(m，3H)，6.98(d，J＝2.7Hz，2H)，6.78(dd，J＝9.0，2.7Hz，2H)，5.46(s，1H)，5.39(s，1H)，5.22(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.19(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.94(br.s，4H，与CD3OH信号重叠)，4.27(br.s，2H)，4.13(br.s.，2H)，3.17(t，J＝6.6Hz，2H)，2.94(s，12H)，2.90-2.97(m，2H)，2.75-2.86(m，2H)，2.66-2.75(m，2H)，2.00-2.12(m，2H)，1.78-1.90(m，2H)，1.76(s，3H)，1.71(s，3H)，0.60(s，3H)，0.55(s，3H)。
对于化合物60：HPLC-MS：m/z 1122.2(对于M+计算值为1121.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm 8.50-8.61(m，2H)，8.39-8.50(m，1H)，7.58-7.69(m，2H)，7.45(d，J＝2.7Hz，2H)，7.36-7.49(m，2H)，7.32(d，J＝8.9Hz，1H)，7.15(m，J＝8.4Hz，3H)，6.84-6.93(m，2H)，6.75-6.83(m，2H)，6.65(dd，J＝9.7，2.3Hz，2H)，5.38(s，1H)，5.29(s，1H)，5.21(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.14(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.73(br.s.，2H)，4.54(br.s.，2H)，3.87(br.s，2H)，3.75(s，3H)，3.68(br.s，2H)，3.35(s，12H)，3.08(t，J＝6.5Hz，2H)，2.95(t，J＝6.6Hz，2H)，2.93(s，3H)，2.65-2.71(m，2H)，2.57-2.65(m，2H)，1.84-1.94(m，2H)，1.75(s，3H)，1.69-1.74(m，2H)，1.67(s，3H)，0.87(br.s，3H)，0.63(s，3H)。
化合物39，40，43，44的制备
通用方法XX.PEG单甲基丙烯酸酯。化合物43-1的制备
向单-Boc-保护的PEG4二胺(1.0g，2.97mmol)的氯仿(30mL)溶液中依次加入甲基丙烯酸酐(0.55mL，3.46mmol)和三乙胺(0.55mL，3.95mmol)，并将反应混合物在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物减压浓缩，将残余物溶于EtOAc(40mL)中。将溶液用1N HCl(2×40mL)，饱和NaHCO3(40mL)和盐水(40mL)洗涤。将有机层用无水Na2SO4干燥，过滤，并减压浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用MeOH在水中的梯度+0.05％TFA洗脱)纯化残余物，得到所需中间体(553mg，46％收率)，为无色油状物。将纯化的油(553mg，1.37mmol)溶解在DCM(5mL)中并在室温下用TFA(1mL)处理3h，然后将反应混合物减压浓缩。将残余物在高真空下干燥，得到所需的PEG4-单-甲基丙烯酰胺43-1(750mg，定量，TFA盐)，为琥珀色油状物。按照通用方法XX，由相应的单-Boc-保护的低聚(乙二醇)二胺制备中间体39-1，40-1和44-1。
按照以上方案中概述的通用方法XVIIA和XV，由相应的胺39-1，40-1，43-1和44-1以及普通中间体二醇21-1制备化合物39，40，43和44。
对于化合物39：HPLC-MS：m/z 1210.5(对于M+计算值为1209.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δppm 8.41-8.54(m，2H)，8.19(br.s.，1H)，7.60-7.67(m，1H)，7.51-7.60(m，2H)，7.47(d，J＝2.8Hz，2H)，7.17-7.43(m，7H)，6.91-7.17(m，4H)，6.71(dd，J＝9.8，2.7Hz，2H)，5.52-5.59(m，1H)，5.54(s，1H)，5.18-5.29(m，2H)，4.67(br.s.，2H)，4.60(br.s.，2H)，3.94(br.s.，2H)，3.76(br.s.，2H)，3.31-3.38(m，8H)，3.29(s，12H)，3.22(t，J＝6.5Hz，2H)，3.12-3.19(m，8H)，3.10(t，J＝6.5Hz，2H)，2.69-2.77(m，2H)，2.58-2.64(m，2H)，1.75(s，3H)，1.74(s，3H)，0.69(s，3H)，0.61(s，3H)。
对于化合物40：HPLC-MS：m/z 1297.7(对于M+计算值为1298.5)。UV/Vis：λmax＝660nm。
对于化合物43：HPLC-MS：m/z 1386.5(对于M+计算值为1385.8)。UV/Vis：λmax＝660nm。
对于化合物44：HPLC-MS：m/z 1474.4(对于M+计算值为1473.8)。UV/Vis：λmax＝660nm。
化合物50的制备
如在别处(Suri，Jeff T.PCT Int.Appl.，2008014280，31Jan 2008)所述制备中间体50-1。
按照通用方法XVIIA和V，由中间体21-1和50-1制备化合物50。最后的化合物另外用反相快速色谱法(C18SiO2，用10mM NH4HCO3水溶液中的MeCN梯度洗脱)纯化。HPLC-MS：m/z1385.0(对于M+Na+计算值为1385.5)。UV/Vis：λmax＝655nm。
化合物23的制备
按照上述方案中概述的通用方法VII和V的组合，由醛14-9合成化合物23。HPLC-MS：m/z1057.0(对于M+计算值为1057.6)。UV/Vis：λmax＝560nm。
化合物22的制备
方案2.化合物22的制备
5-溴-2,3,3-三甲基假吲哚22-9的制备
将4-溴苯基肼(10g，44.7mmol)，3-甲基-2-丁酮(9.6mL，89.5mmol)的无水EtOH(160mL)溶液和浓H2SO4(5mL)在氩气下回流1h。然后将反应混合物真空浓缩至80mL，用DCM稀释，并转移至分液漏斗中。弃去水层，用饱和NaHCO3，水和盐水洗涤有机层三次。然后将DCM部分经MgSO4干燥并真空浓缩，得到标题产物(5.1g，48％)。
5-溴-1,2,3,3-四甲基-3H-吲哚鎓碘化物22-10的制备
将中间体22-9(5.1g，21.4mmol)和碘甲烷(3.96mL，64.3mmol)在乙腈(40mL)中的混合物在压力烧瓶中加热至80℃，持续16h，产生浅黄色沉淀。将反应混合物冷却至室温，用乙醚稀释，然后冷却至-78℃。过滤收集产物，用冷乙醚冲洗，得到标题产物22-10(7.51g，93％)。
1,3,3-三甲基-2-[4-(苯基氨基)-1,3-丁二烯-1-基]-3H-吲哚鎓碘化物22-12的制备
将N-(3-苯基亚氨基-1-丙烯-1-基)苯胺盐酸盐(1.61g，6.2mmol)和1,2,3,3-四甲基-3H-吲哚鎓碘化物(750mg，2.49mmol)在乙酸酐(40mL)中的混合物在氩气下加热至80℃保持20min。然后将反应混合物用DCM稀释并转移至分液漏斗中。将有机层用水和盐水洗涤，然后经MgSO4干燥并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用DCM和MeOH洗脱)纯化粗产物，得到标题产物22-12(439mg，41％)。
5-溴-2-[(5-(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)-1,3-戊二烯-1-基]-1,3,3-三甲基-3H-吲哚鎓碘化物22-13的制备
醋酸钠(750mg，9.1mmol)，中间体22-12(430mg，0.911mmol)和22-10(1.03gmg，2.72mmol)和吡啶(2mL)在乙酸酐(16mL)中的混合物搅拌1h。将反应混合物用DCM稀释，并用饱和NaHCO3中和。然后将混合物分配并将DCM层用盐水洗涤2次。然后将DCM部分经MgSO4干燥，并真空浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用DCM和MeOH洗脱)纯化粗产物，得到标题产物22-13(311mg，58％)。
5-{[9,10-双(3-甲基丙烯酰氨基)氨基甲基]蒽-2-基}-2-[(5-(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)-1,3-戊二烯-1-基]-1,3,3-三甲基-3H-吲哚鎓碘化物22-14的制备
向中间体35-7(200mg，0.339mmol)，22-13(215mg，0.406mmol)和碳酸铯(331mg，1.01mmol)在脱气的EtOH(15mL)和水(1mL)中的混合物中加入乙酸钯(II)(7.6mg，0.034mmol)和三苯基膦(36mg，0.136mmol)。将反应混合物在氩气下回流16h，然后真空浓缩。将残余物溶于DCM中，用饱和NaHCO3和盐水洗涤。将DCM层用MgSO4干燥并真空浓缩。粗产物通过反相快速色谱法(C18SiO2，用0.09％HCl的MeOH溶液梯度洗脱)纯化。通过用饱和NaHCO3碱化合并和浓缩的级分，然后用DCM三次萃取来分离纯产物。然后将合并的DCM层用MgSO4干燥并真空浓缩，得到标题产物22-14(92mg，27％)。
化合物22的制备
向中间体22-14(85mg，0.085mmol)和K2CO3(118mg，0.85mmol)在无水乙腈(6mL)和无水DCM(4mL)中的混合物中加入2-溴甲基苯基硼酸(55mg，0.256mmol)。将反应在氩气下在室温下搅拌40min，然后加入更多的2-溴甲基苯基硼酸(36mg，0.168mmol)和无水MeOH(2mL)并将所得混合物搅拌2h。然后将反应混合物真空浓缩至10mL并过滤。另外用DCM洗涤沉淀物。将滤液真空浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用0.09％HCl的MeOH溶液梯度洗脱)纯化粗产物。通过用饱和NaHCO3碱化合并和浓缩的级分，然后用DCM三次萃取来分离纯产物。然后将合并的DCM层用MgSO4干燥并真空浓缩。标题化合物22用己烷沉淀并真空干燥(55mg，51％)。HPLC-MS：m/z 1135.3(对于M+计算值为1135.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。
化合物80的制备
按照上述方案中所述，按照通用方法III，XII，III和XV，由中间体35-7和22-13合成化合物80。HPLC-MS：m/z 1212.4(对于M+H+计算值为1211.7)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物24的制备
按照通用方法III和V，由中间体2-2和35-7合成化合物24，其中用K2CO3代替DIPEA作为最后一步的碱。HPLC-MS：m/z1352.6(对于M+H+计算值为1351.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，DMSO-d6；一些积分被加宽而未被分开)δppm 8.66(s，2H)，8.59(br.s.，1H)，8.55(br.s.，2H)，8.44(d，J＝8.9Hz，1H)，8.36(m，J＝8.9Hz，1H)，7.70(d，J＝6.0Hz，1H)，7.58-7.67(m，4H)，7.55(m，J＝8.3Hz，1H)，7.46-7.53(m，2H)，7.43(d，J＝7.4Hz，1H)，7.30-7.41(m，6H)，7.20-7.30(m，3H)，7.09-7.20(m，2H)，5.43(br.s，1H)，5.39(br.s，1H)，5.14(quin，J＝1.5Hz，1H)，5.10(quin，J＝1.5Hz，1H)，4.50(br.s.，4H)，3.95(br.s.，2H)，3.78(br.s.，2H)，2.80(m，J＝6.9Hz，4H)，2.19(br.s.，4H)，1.68(s，3H)，1.63-1.83(m，20H)，1.62(s，3H)。
化合物78的制备
按照上述方案中概述的通用方法III，XV和VIII，由中间体35-7，3-溴苯酚和IR-780合成化合物78。HPLC-MS：m/z 1350.7(对于M+计算值为1349.8)。UV/Vis：λmax＝780nm。1HNMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.71(br.s.，1H)，8.43-8.55(m，1H)，8.38(d，J＝7.2Hz，2H)，8.11(d，J＝14.4Hz，2H)，7.76(d，J＝9.4Hz，1H)，7.54-7.66(m，4H)，7.46-7.54(m，2H)，7.40-7.45(m，1H)，7.36(t，J＝7.4Hz，2H)，7.33(d，J＝7.4Hz，2H)，7.26(m，J＝7.9Hz，5H)，7.20-7.24(m，2H)，7.18(t，J＝7.1Hz，2H)，7.04-7.14(m，2H)，6.22(d，J＝14.2Hz，2H)，5.35(s，1H)，5.31(s，1H)，5.14(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.15(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.91(br.s.，2H)，4.78(br.s.，2H)，4.20(br.s.，2H)，4.08(t，J＝7.2Hz，4H)，3.84(br.s.，2H)，3.01(t，J＝6.5Hz，2H)，3.04(t，J＝6.7Hz，2H)，2.80(t，J＝6.1Hz，4H)，2.71-2.78(m，2H)，2.63(dd，J＝9.1，6.1Hz，2H)，2.09(quin，J＝5.7Hz，2H)，1.79-1.94(m，8H)，1.66(s，3H)，1.67(s，3H)，1.40(s，12H)，1.01(t，J＝7.4Hz，6H)。
化合物79的制备
按照上述方案中概述的通用方法VIII，由中间体78-2和IR-783合成化合物79。HPLC-MS：m/z 769.5(对于[M+H]2+计算值为769.4)。UV/Vis：λmax＝785nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4；光谱中存在一组额外的Cy7信号)δppm 8.65(br.s.，1H)，8.49(d，J＝8.6Hz，1H)，8.38-8.47(m，1H)，8.44(d，J＝14.1Hz，2H)，8.14-8.26(m，1H)，8.10(d，J＝14.1Hz，2H)，7.79(d，J＝9.1Hz，1H)，7.64(t，J＝7.9Hz，1H)，7.52-7.61(m，4H)，7.51(d，J＝7.3Hz，2H)，7.45-7.49(m，1H)，7.42(t，J＝7.5Hz，2H)，7.34-7.40(m，3H)，7.22-7.34(m，11H)，7.16(t，J＝7.4Hz，4H)，6.33(d，J＝14.1Hz，2H)，6.26(d，J＝14.1Hz，2H)，5.33(s，1H)，5.31(s，1H)，5.13(s，1H)，5.11(s，1H)，4.97(br.s.，2H)，4.31(br.s.，2H)，4.22(t，J＝7.1Hz，4H)，4.14(t，J＝6.3Hz，4H)，3.92(br.s.，2H)，3.35(s，3H)，3.04(t，J＝6.2Hz，2H)，3.01(t，J＝6.6Hz，2H)，2.88(s，12H)，2.79-2.83(m，4H)，2.76(t，J＝5.6Hz，4H)，2.67(m，J＝8.4Hz，2H)，2.02-2.13(m，2H)，1.81-2.02(m，22H)，1.71-1.77(m，12H)，1.65(s，3H)，1.64(s，3H)，1.39(s，12H)
化合物84的制备
如在别处(Jokic，T.；Borisov，S.M.；Saf，R.；Nielsen，D.A.；Kühl，M.；Klimant，I.Anal.Chem.2012，84(15)，6723-6730)所述制备氮杂-BODIPY单酚84-1。
通用方法XXI.将酚转化为芳族三氟甲磺酸酯。化合物84-2的制备
将氮杂-BODIPY苯酚84-1(250mg，0.49mmol)和吡啶(0.08mL，1.0mmol)的无水DCM(8mL)溶液在氩气氛下冷却至-30℃。加入三氟甲磺酸酐(0.11mL，0.66mmol)并将反应混合物在-30℃下搅拌30min。然后将反应混合物用0.1M HCl(5mL)和饱和NH4Cl(5mL)淬灭，用水(10mL)稀释，并用另外的DCM(20mL)分配。弃去水层。用半饱和的NH4Cl(20mL)洗涤有机萃取物，用无水Na2SO4干燥，过滤，并减压浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用10％-40％DCM的己烷溶液梯度洗脱)纯化残余物。得到所需的三氟甲磺酸酯84-2(228mg，72％收率)，为深紫色固体。
通用方法XXII.与芳族三氟甲磺酸酯的Suzuki-Miyaura偶联。化合物84-3的制备。
将氮杂-BODIPY三氟甲磺酸酯84-2(68mg，0.105mmol)，蒽硼酸35-7(173mg，0.33mmol)，K3PO4(134mg，0.63mmol)，Pd(OAc)2(5.6mg，0.025mmol)和XantPhos(15mg，0.026mmol)在脱气的无水THF(20mL)中的混合物在氩气氛下回流16h。然后将反应混合物冷却至环境温度，通过过滤(用MeOH洗涤)，浓缩滤液，并通过反相快速色谱法(C18SiO2，用60％-100％的MeOH水溶液+0.05％TFA梯度洗脱)纯化残余物。得到所需产物(11.6mg，11％)，为深蓝色固体。
按照通用方法XV，由中间体84-3制备化合物84。HPLC-MS：m/z 1251.4(对于M+H+计算值为1250.6)。UV/Vis：λmax＝665nm。
化合物85的制备
如在别处(Jokic，T.；Borisov，S.M.；Saf，R.；Nielsen，D.A.；Kühl，M.；Klimant，I.Anal.Chem.2012，84(15)，6723-6730)所述制备氮杂-BODIPY单酚85-1。
按照以上方案中概述的通用方法XXI，XXII和XV，通过类似于化合物85的制备，从85-1制备化合物85。HPLC-MS：m/z1251.4(对于M+H+计算值为1250.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。
化合物26的制备
通过上述方案中概述的通用方法X，III和V，由1,4-二溴苯和中间体11-3和35-7制备化合物26。HPLC-MS：m/z 1138.5(对于M+计算值为1137.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物27的制备
通过上述方案中概述的通用方法X，III和V，由1,4-二溴-2,5-二甲基苯和中间体11-3和35-7制备化合物27。HPLC-MS：m/z 1166.5(对于M+计算值为1165.6)。UV/Vis：λmax＝655nm。
化合物28的制备
化合物28-1的制备
将6-二乙基氨基萘-1-醇(174mg，0.81mmol)和4-溴苯甲醛(75mg，0.0.41mmol)在纯三氟甲磺酸(2mL)中的混合物在封闭的小瓶中于105℃加热2h。然后将反应混合物冷却至室温并用DCM:水＝1:1(50mL)稀释。分离各层，并用DCM(3×15mL)另外萃取水层。将合并的有机层用无水Na2SO4干燥，过滤并减压浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用80％MeOH水溶液+0.05％TFA洗脱)纯化残余物。收率：50mg(8.5％)，为深蓝色粉末。
按照上述方案中概述的通用方法III和XV，从中间体28-1和35-7合成化合物28。HPLC-MS：m/z1252.3(对于M+计算值为1251.7)。UV/Vis：λmax＝685nm。
化合物33的制备
如文献(Cherevatskaya，M.等人，Angew.Chem.Int.Ed.，51(17)，4062-4066，2012)中所述合成中间体33-1。
按照上述方案中概述的通用方法III和V，由中间体33-1和35-7合成化合物33。HPLC-MS：m/z 1200.4(对于M+计算值为1199.6)。UV/Vis：λmax＝585nm。1H NMR(400MHz，CDCl3)δppm8.35(d，J＝9.3Hz，1H)，8.26(d，J＝8.8Hz，1H)，7.70-7.85(m，3H)，7.59-7.68(m，4H)，7.51-7.58(m，2H)，7.31-7.51(m，8H)，7.20(s，2H)，5.37(s，1H)，5.34(s，1H)，5.13(s，1H)，5.11(s，1H)，4.58(br.s.，2H)，4.53(s，2H)，3.94(br.s.，2H)，3.58(t，J＝5.5Hz，4H)，3.54(t，J＝5.5Hz，4H)，3.39-3.42(m，2H)，3.09(t，J＝6.3Hz，4H)，2.82(t，J＝5.8Hz，4H)，2.57(t，J＝7.5Hz，2H)，2.48(t，J＝7.5Hz，2H)，2.15(quin，J＝6.0Hz，4H)，2.00(quin，J＝6.0Hz，4H)，1.72(s，3H)，1.70(s，3H)，1.56-1.64(m，2H)，1.45-1.54(m，2H)，1.21-1.31(m，4H)。
化合物42的制备
按照上述方案中概述的通用方法X，III和XV，由1,3-二碘苯和中间体11-3合成化合物42。HPLC-MS：m/z 1138.3(对于M+计算值为1137.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.39(d，J＝9.0Hz，1H)，8.36(d，J＝8.7Hz，1H)，8.22-8.33(m，2H)，7.89(d，J＝7.9Hz，1H)，7.71-7.84(m，2H)，7.52-7.70(m，5H)，7.25-7.47(m，11H)，7.08-7.25(m，3H)，6.97(d，J＝2.9Hz，1H)，6.79(dd，J＝9.7，2.9Hz，2H)，5.38(s，1H)，5.34(s，1H)，5.20(quin，J＝1.4Hz，1H)，5.14(quin，J＝1.4Hz，1H)，4.79(s，4H)，4.15(br.s.，2H)，3.89(br.s.，2H)，3.33(s，12H)，2.65-2.75(m，2H)，2.58(m，J＝7.6Hz，2H)，1.74-1.89(m，4H)，1.72(s，3H)，1.67(s，3H)，0.63(s，6H)。
化合物59的制备
按照通用方法V，由中间体42-2和51-2合成化合物59。HPLC-MS：m/z 1188.2(对于M+计算值为1187.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物61的制备
按照上述方案中概述的通用方法X，III和XV，由1,3-二碘苯和中间体49-1和35-7合成化合物61。HPLC-MS：m/z 1162.2(对于M+计算值为1161.6)。UV/Vis：λmax＝705nm。
化合物62的制备
按照上述方案中概述的通用方法X，III和XV，由1,3-二碘苯和中间体45-1和35-7合成化合物62。HPLC-MS：m/z 1190.3(对于M+计算值为1189.6)。UV/Vis：λmax＝680nm。
化合物54和71的制备
化合物54-1的制备
将芳基溴19-5(6.0g，11mmol)和TMEDA(0.8mL，5.3mmol)的无水THF(100mL)溶液在氩气下冷却至-78℃。在5min内向所述溶液中滴加tert-BuLi(c＝1.52M，在戊烷中，8mL，12mmol)，并将混合物在-78℃下搅拌5min，然后快速加入硼酸三甲酯(1.6mL，14.4mmol)。将反应混合物温热至室温，然后用MeOH(5mL)淬灭。减压除去溶剂，并通过快速色谱法(SiO2，用5％-20％EtOAc梯度洗脱)纯化残余物。得到所需的硼酸54-1(4.87g，87％收率)，为浅黄色固体。
通用方法XXIII.与二卤代芳烃的Suzuki-Miyaura偶联。化合物54-2的制备。
将蒽硼酸54-1(1.0g，2.0mmol)和2,4-二溴噻吩(0.17mL，1.5mmol)在脱气的EtOH(80mL)中的悬浮液在氩气下回流直至所有固体溶解。加入Pd(PPh3)4(50mg，0.043mmol)和2MNa2CO3水溶液(2.1mL，4.2mmol)并在氩气下继续回流4h。然后在减压下除去溶剂，将残余物溶于DCM(50mL)中并通过过滤。浓缩滤液，并通过快速色谱法(SiO2，梯度洗脱，10％-40％DCM的己烷溶液)纯化残余物。得到标题化合物54-2(565mg，60％收率)，为亮黄色固体。
按照上述方案中概述的通用方法XVI，XVIIA和XV，由中间体54-2和11-3制备化合物54。HPLC-MS：m/z 1144.1(对于M+计算值为1143.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.34(d，J＝8.6Hz，1H)，8.27(d，J＝8.6Hz，1H)，8.19(d，J＝8.2Hz，1H)，7.82(d，J＝9.0Hz，1H)，7.58-7.64(m，2H)，7.53-7.58(m，4H)，7.46-7.53(m，1H)，7.41(d，J＝2.8Hz，2H)，7.38-7.44(m，2H)，7.29-7.38(m，4H)，7.16-7.24(m，1H)，7.08(t，J＝7.2Hz，1H)，6.86(dd，J＝9.8，2.9Hz，2H)，5.35(s，1H)，5.36(s，1H)，5.17(quin，J＝1.3Hz，2H)，4.68(br.s，2H)，4.65(br.s，2H)，4.09(br.s.，2H)，3.91(br.s.，2H)，3.36(s，12H)，3.02(t，J＝6.5Hz，2H)，2.92-2.99(m，2H)，2.65-2.74(m，2H)，2.53-2.65(m，2H)，1.77-1.89(m，2H)，1.67-1.76(m，2H)，1.70(s，6H)，0.65(s，6H)。
按照对于化合物54所述的相同的反应顺序，由中间体54-1和2,4-二溴-5-甲基噻吩制备化合物71。HPLC-MS：m/z 1158.2(对于M+计算值为1157.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。1HNMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.35(d，J＝8.9Hz，1H)，8.23(d，J＝8.8Hz，1H)，8.28(d，J＝9.1Hz，1H)，7.78(d，J＝9.4Hz，1H)，7.49(d，J＝9.8Hz，2H)，7.47-7.60(m，4H)，7.41(d，J＝2.8Hz，2H)，7.37-7.43(m，1H)，7.28-7.37(m，4H)，7.17-7.25(m，2H)，7.10(td，J＝7.5，1.1Hz，1H)，6.89(dd，J＝9.6，2.8Hz，2H)，5.36(s，2H)，5.17(quin，J＝1.3Hz，2H)，4.70(br.s.，4H)，4.09(br.s.，2H)，3.92(br.s，2H)，3.37(s，12H)，3.02(t，J＝6.6Hz，2H)，2.94-3.00(m，2H)，2.65-2.72(m，2H)，2.62(m，J＝5.6Hz，2H)，2.28(s，3H)，1.81-1.89(m，2H)，1.70(s，6H)，1.65-1.75(m，2H)，0.66(s，3H)，0.64(s，3H)。
化合物63的制备
按照上述方案中概述的通用方法XXIII，XVI，XVIIA和XV，由2-溴-4-碘甲苯和中间体54-1和11-3制备化合物63。HPLC-MS：m/z1152.3(对于M+计算值为1151.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)d ppm 8.47(br.s.，1H)，8.14-8.30(m，2H)，8.04(d，J＝7.9Hz，1H)，7.81(d，J＝7.7Hz，1H)，7.71(d，J＝9.5Hz，1H)，7.58(d，J＝1.8Hz，1H)，7.51(d，J＝8.2Hz，1H)，7.31-7.51(m，5H)，7.29(d，J＝2.8Hz，2H)，7.15-7.23(m，2H)，7.18(d，J＝9.6Hz，2H)，7.03-7.15(m，3H)，6.70(dd，J＝9.7，2.9Hz，2H)，5.29(quin，J＝0.8Hz，1H)，5.22(quin，J＝0.8Hz，1H)，5.10(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.02(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.58(br.s，2H)，4.54(br.s，2H)，3.98(br.s.，2H)，3.74(s，2H)，3.23(s，12H)，2.89(t，J＝6.6Hz，2H)，2.74(t，J＝6.9Hz，2H)，2.51-2.62(m，2H)，2.37-2.49(m，2H)，2.05(s，3H)，1.65-1.76(m，4H)，1.63(m，J＝1.5，0.7Hz，3H)，1.55(dd，J＝1.5，1.0Hz，3H)，0.54(s，3H)，0.53(s，3H)。
化合物64的制备
按照通用方法V，由中间体63-3和53-2制备化合物64。HPLC-MS：m/z 1366.3(对于M+计算值为1365.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(600MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm 8.12-8.31(m，2H)，7.86-8.03(m，3H)，7.71-7.77(m，2H)，7.60-7.71(m，6H)，7.53-7.60(m，3H)，7.47-7.53(m，1H)，7.36-7.44(m，2H)，7.30-7.36(m，2H)，6.88(d，J＝8.3Hz，1H)，5.47(s，1H)，5.35(s，1H)，5.26(s，1H)，5.14(s，1H)，4.70(br.s，4H)，3.36(s，12H)，3.08(br.s.，2H)，2.96(br.s.，2H)，2.69-2.77(m，4H)，2.67-2.69(m，4H)，2.65(br.s，6H)，2.48(br.s，6H)，1.87-1.98(m，2H)，1.79-1.85(m，2H)，1.78(s，3H)，1.71(s，3H)，1.66(s，3H)，0.68(s，3H)，0.64(s，3H)。
化合物65的制备
按照上述方案中概述的通用方法XVIIA和XV，由中间体63-2和43-1制备化合物65。HPLC-MS：m/z 1476.3(对于M+计算值为1475.8)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物69的制备
按照以上方案中概述的通用方法XVI，XVIIA和XV，由中间体63-1和56-1制备化合物69。HPLC-MS：m/z 1204.3(对于M+计算值为1203.7)。UV/Vis：λmax＝660nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.15-8.44(m，2H)，7.94-8.05(m，1H)，7.85-7.94(m，2H)，7.78-7.85(m，1H)，7.69-7.78(m，3H)，7.54-7.69(m，8H)，7.27-7.38(m，1H)，7.19(d，J＝10.3Hz，2H)，6.75(d，J＝9.7Hz，2H)，5.28(br.s，1H)，5.29(br.s，1H)，5.14(br.s，1H)，5.10(br.s.，1H)，4.80(br.s.，2H)，3.69(t，J＝6.1Hz，4H)，3.18-3.27(m，2H)，3.23(s，6H)，3.00-3.16(m，8H)，2.94(t，J＝6.6Hz，2H)，2.18(s，3H)，2.06-2.15(m，4H)，1.90-2.06(m，2H)，1.74-1.90(m，2H)，1.58(s，3H)，1.59(s，3H)，0.80(s，3H)，0.80(s，3H)。
化合物82的制备
如文献(Umezawa，K.；Yoshida，M.；Kamiya，M.；Yamasoba，T.；Urano，Y.Nat.Chem.2016，9(3)，279-286)中所述制备silaxanthone 82-1。
按照通用方法XVI，由中间体63-1和82-1制备中间体82-2。
化合物82-3的制备
在文献(Umezawa，K.；Yoshida，M.；Kamiya，M.；Yamasoba，T.；Urano，Y.Nat.Chem.2016，9(3)，279-286)中描述了硅取代的呫吨染料的脱烯丙基化的通用方法。根据所述方法，将双烯丙基中间体82-2(158mg，0.166mmol)溶解在MeOH(5mL)中并用过量的固体NaBH4处理直至颜色变为黄绿色(加入NaBH4时释放出气体)。将混合物再搅拌10min，然后将混合物用水淬灭，并将得到的浆液用EtOAc分配。弃去水层，用盐水洗涤有机层，用无水Na2SO4干燥，过滤，并减压浓缩。将残余物溶于脱气的DCM(10mL)中。加入1,3-二甲基巴比土酸(DMBA；245mg，1.57mmol)和Pd(PPh3)4(43mg，0.037mmol)，并将混合物在环境温度下搅拌温度16h。然后加入四氯苯醌(49mg，0.20mmol)，搅拌20min后，将反应混合物通过过滤。减压浓缩滤液，并通过快速色谱法(SiO2，用2％-30％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)纯化残余物。得到所需的中间体82-3，为深蓝色固体(150mg，定量收率)。
按照上述方案中概述的通用方法XVIIA和XV，由中间体82-3制备化合物82。HPLC-MS：m/z 1124.1(对于M+H+计算值为1123.6)。UV/Vis：λmax＝625nm。
化合物83的制备
按照通用方法V，由中间体82-4和51-2制备化合物83。在反相纯化过程中自发除去新戊二醇保护基。HPLC-MS：m/z 1174.1(对于M+H+计算值为1173.6)。UV/Vis：λmax＝625nm。1HNMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.66(br.s.，1H)，8.41(d，J＝9.5Hz，1H)，8.45(d，J＝8.4Hz，1H)，8.30(d，J＝7.8Hz，1H)，8.06(d，J＝1.3Hz，1H)，8.01(s，1H)，7.96(m，J＝8.7Hz，2H)，7.47-7.73(m，7H)，7.32-7.46(m，3H)，7.23(d，J＝2.3Hz，2H)，6.66(dd，J＝9.4，2.3Hz，2H)，5.48(s，1H)，5.41(s，1H)，5.27(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.20(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.98(br.s.，2H)，4.59(br.s，2H)，4.29(br.s.，2H)，4.05(br.s.，2H)，3.35(s，6H)，3.04-3.12(m，2H)，2.99(t，J＝6.5Hz，2H)，2.83-2.92(m，2H)，2.72-2.83(m，2H)，2.16(s，3H)，1.87-1.98(m，4H)，1.79(s，3H)，1.72(s，3H)，0.60(s，3H)，0.58(s，3H)。
化合物66的制备
按照上述方案中概述的通用方法XXIII，XVI，XVIIA和XV，由2-溴-6-碘甲苯和中间体54-1和11-3制备化合物66。HPLC-MS：m/z 1152.3(对于M+计算值为1151.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.51(s，1H)，8.40-8.47(m，1H)，8.38(d，J＝10.0Hz，1H)，7.50-7.65(m，6H)，7.36-7.45(m，2H)，7.40(d，J＝3.2Hz，2H)，7.21-7.36(m，5H)，7.31(d，J＝9.5Hz，2H)，7.17(m，J＝6.7Hz，2H)，6.87(dd，J＝9.8，2.7Hz，2H)，5.37(s，1H)，5.34(s，1H)，5.18(m，J＝1.7，1.7，1.7，1.7Hz，2H)，4.94(br.s，2H)，4.82(br.s.，2H)，4.17(br.s，2H)，3.95(br.s，2H)，3.37(s，12H)，3.04(t，J＝6.9Hz，2H)，3.00(t，J＝6.4Hz，2H)，2.73-2.82(m，2H)，2.57-2.71(m，2H)，2.04(s，3H)，1.88-1.97(m，2H)，1.79-1.88(m，2H)，1.70(s，6H)，0.65(s，3H)，0.61(s，3H)。
化合物67的制备
按照通用方法V，由中间体66-3和53-2制备化合物67。HPLC-MS：m/z 1366.4(对于M+计算值为1365.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物73的制备
如上述方案中所概述的，按照通用方法XXIII，XVI，XVIIA和XV，由3-溴-5-碘甲苯和中间体54-1和11-3制备化合物73。HPLC-MS：m/z 1152.3(对于M+计算值为1151.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm 8.25-8.39(m，2H)，8.07-8.20(m，2H)，7.75-7.84(m，2H)，7.61(m，J＝5.0Hz，2H)，7.47-7.54(m，1H)，7.39-7.46(m，3H)，7.37(m，J＝3.2Hz，3H)，7.26-7.34(m，3H)，7.18-7.25(m，3H)，7.15(d，J＝5.6Hz，1H)，6.78(dd，J＝9.7，2.9Hz，2H)，5.36(s，1H)，5.34(s，1H)，5.17-5.21(m，1H)，5.11-5.16(m，1H)，4.61(br.s.，4H)，4.06(br.s，2H)，3.83(br.s，2H)，2.97-3.03(m，2H)，2.90-2.95(m，12H)，2.85(t，J＝6.3Hz，2H)，2.63-2.70(m，2H)，2.61(s，3H)，2.49-2.59(m，2H)，1.78-1.85(m，2H)，1.73-1.78(m，2H)，1.65-1.69(m，6H)，0.63(s，6H)。
化合物74的制备
按照通用方法V，由中间体73-3和53-2制备化合物74。HPLC-MS：m/z 1366.6(对于M+计算值为1365.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.23(s，1H)，8.16-8.26(m，1H)，8.06-8.15(m，1H)，7.96-8.06(m，1H)，7.52-7.79(m，11H)，7.41(d，J＝3.0Hz，2H)，7.45(d，J＝9.9Hz，2H)，7.25(s，1H)，6.89(d，J＝9.3Hz，2H)，5.45(s，1H)，5.34(br.s.，1H)，5.24(s，1H)，5.13(br.s.，1H)，4.48-4.70(m，4H)，4.38(br.s，2H)，3.91(br.s.，2H)，3.36(s，12H)，3.00(s，3H)，2.95-3.05(m，2H)，2.85-2.95(m，2H)，2.65-2.74(m，4H)，2.63(br.s.，6H)，2.47(br.s，6H)，1.84-1.94(m，2H)，1.77(s，3H)，1.72-1.84(m，2H)，1.66(s，3H)，0.68(s，3H)，0.65(s，3H)。
化合物75的制备
如上述方案中所概述的，按照通用方法XXIII，XVI，XVIIA和XV，由1,5-二溴-2,4-二甲基苯和中间体54-1和11-3制备化合物75。HPLC-MS：m/z 1166.4(对于M+计算值为1165.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4；两种旋转异构体的混合物)δppm8.45-8.53(m，2H)，8.25-8.44(m，2H)，7.63(d，J＝9.3Hz，1H)，7.52-7.60(m，2H)，7.49(d，J＝6.8Hz，1H)，7.44(s，1H)，7.40(dd，J＝6.8，2.0Hz，1H)，7.37(d，J＝2.9Hz，2H)，7.33(d，J＝9.7Hz，2H)，7.17-7.31(m，4H)，7.06-7.17(m，3H)，6.84(dd，J＝9.7，2.9Hz，2H)，5.36(br.s.，1H)，5.35(s，1H)，5.19(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.15(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.91(br.s.，2H)，4.75(br.s.，2H)，4.18(br.s.，2H)，3.83(br.s，2H)，3.34(s，12H)，3.03(t，J＝6.5Hz，2H)，2.91(t，J＝6.4Hz，2H)，2.76(dd，J＝9.0，6.7Hz，2H)，2.58(dd，J＝8.5，6.7Hz，2H)，2.49(s，3H)，2.11(s，3H)，1.84-1.96(m，2H)，1.75-1.84(m，2H)，1.72(s，3H)，1.68(s，3H)，0.61(s，3H)，0.58(s，3H)。
化合物76的制备
按照通用方法V，由中间体75-3和53-2制备化合物76。HPLC-MS：m/z 1380.4(对于M+计算值为1379.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.46(br.s.，1H)，8.34-8.41(m，1H)，8.22-8.30(m，1H)，7.74-7.78(m，1H)，7.63-7.72(m，3H)，7.47-7.62(m，6H)，7.44(s，1H)，7.35-7.38(m，2H)，7.30-7.35(m，1H)，7.34(s，1H)，7.28(br.s，1H)，6.88(dd，J＝9.6，2.7Hz，2H)，5.40(s，1H)，5.40(s，1H)，5.22(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.18(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.91(br.s.，2H)，4.27(br.s.，2H)，4.08(br.s.，2H)，3.36(s，12H)，3.05(t，J＝6.6Hz，2H)，2.94(t，J＝6.7Hz，2H)，2.77-2.86(m，2H)，2.68-2.73(m，2H)，2.55(s，6H)，2.52(s，3H)，2.47(s，6H)，2.12(s，3H)，1.80-1.95(m，4H)，1.73(s，3H)，1.71(s，3H)，0.61(s，6H)。
化合物77的制备
按照以上方案中概述的通用方法XXIII，XVI，XVIIA和XV，由2-溴-4-碘苯甲醚和中间体54-1和11-3制备化合物77。HPLC-MS：m/z 1168.4(对于M+计算值为1167.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.77(d，J＝2.4Hz，1H)，8.38-8.49(m，2H)，8.26(m，J＝8.0Hz，1H)，8.05(d，J＝9.5Hz，1H)，7.62-7.69(m，1H)，7.49-7.62(m，3H)，7.47(d，J＝8.0Hz，1H)，7.42(m，J＝8.7Hz，1H)，7.26-7.39(m，4H)，7.17-7.24(m，2H)，7.14(d，J＝8.7Hz，2H)，6.93(d，J＝2.9Hz，2H)，6.85(d，J＝8.6Hz，1H)，6.71(dd，J＝8.6，2.9Hz，2H)，5.38(s，2H)，5.18(s，2H)，4.94(br.s.，4H)，4.29(br.s.，2H)，4.02(s，2H)，3.20(s，3H)，3.02-3.10(m，4H)，2.93(s，12H)，2.79-2.86(m，2H)，2.70-2.78(m，2H)，1.98-2.08(m，2H)，1.90-1.96(m，2H)，1.71(s，3H)，1.70(s，3H)，0.57(s，3H)，0.45(s，3H)。
化合物86的制备
化合物86-1的制备
向3-溴-5-碘苯甲酸(6.0g，18.4mmol)的无水DCM(20mL)悬浮液中滴加草酰氯(6.5mL，75.8mmol)，然后加入催化量的DMF(5滴；在加入DMF后不久观察到气体释放)。将反应混合物在环境温度下搅拌30min，之后悬浮液变为澄清的橙色溶液。减压除去溶剂。将残余物在高真空下彻底干燥，然后重新溶解在无水DCM(30mL)中并滴加到2-氨基-2-甲基丙-1-醇(5.05g，56.7mmol)和无水DCM(20mL)的混合物中，同时用冰/水浴(0℃)冷却反应混合物。使反应混合物达到环境温度并搅拌3h。过滤所得悬浮液，另外用DCM(30mL)洗涤白色沉淀。减压浓缩合并的滤液和洗涤液，得到粗酰胺中间体，为红色油状物。将其溶于纯亚硫酰氯(13mL)中，将混合物在环境温度下搅拌2h。然后在真空中除去过量的亚硫酰氯，并通过快速色谱法(SiO2，用5％-10％EtOAc的己烷溶液梯度洗脱)纯化得到的残余物。得到产物(6.16g，89％收率)，为白色结晶固体。
按照上述方案中概述的通用方法XXIII和XVI(对于后者不加TMEDA)，从噁唑啉86-1，蒽硼酸54-1和silaxanthone 11-3获得化合物86-3。
通用方法XVIIB.TBDMS二醚的双氨基化。化合物86-4的制备
将双-TBDMS醚86-3(40mg，0.041mmol)的无水DCM(2mL)溶液在室温下用1M SOCl2的DCM(0.25mL，0.25mmol)溶液处理16h。然后在减压下除去溶剂，并将残余物在高真空下充分干燥。将粗残余物溶于无水DCM(2mL)中并滴加到2-(甲基氨基甲基)苯基硼酸(110mg，0.67mmol)，K2CO3(100g，0.72mmol)和NaI(6mg，0.04mmol)在无水DMF(3mL)中的混合物中。将混合物在环境温度下搅拌16h。然后过滤混合物，减压浓缩滤液，并通过反相快速色谱法(C18SiO2，用5％-75％MeOH水溶液+0.05％TFA梯度洗脱)纯化残余物。得到标题化合物(24mg，52％收率)，为深蓝色油状物。
化合物86-5的制备
将噁唑啉86-4(24mg，0.021mmol)溶于6N HCl(5mL)中，并将混合物在80℃加热16h。然后将反应混合物用饱和NH4Cl稀释并用25％NH3(水溶液)中和至pH～3-4。用DCM萃取含水混合物，合并的萃取物经无水Na2SO4干燥，过滤并减压浓缩。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用5％-75％MeOH水溶液+0.05％TFA梯度洗脱)纯化残余物，得到标题化合物(11.7mg，52％收率)，为深蓝色固体。
化合物86的制备
将羧酸86-5(11.7mg，0.011mmol)，EDC·HCl(7.5mg，0.04mmol)，HOBt水合物(2.15mg，0.014mmol)，APMA·HCl(6.5mg，0.036mmol)和DIPEA(0.02mL，0.11mmol)在无水DMF(1mL)中的混合物在环境温度下搅拌16h。然后将反应混合物用水稀释，用TFA酸化并直接加载到C18SiO2柱上进行快速色谱纯化(用5％-100％MeOH水溶液+0.05％TFA梯度洗脱)。得到标题化合物(8.2mg，62％收率)，为深蓝色无定形固体。HPLC-MS：m/z 1084.1(对于M+计算值为1083.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.35(br.s.，2H)，8.02-8.15(m，2H)，7.97(br.s.，1H)，7.84-7.93(m，2H)，7.72-7.82(m，2H)，7.67(m，J＝6.1Hz，3H)，7.56-7.63(m，3H)，7.46-7.56(m，2H)，7.43(d，J＝2.9Hz，2H)，7.30(d，J＝9.7Hz，2H)，7.22-7.36(m，1H)，6.84(dd，J＝9.7，2.8Hz，2H)，5.70(s，1H)，5.59(br.s，2H)，5.55(br.s，2H)，5.35(quin，J＝1.3Hz，1H)，4.81(br.s，2H)，4.84(br.s，2H)，3.56(t，J＝5.7Hz，2H)，3.39(t，J＝6.5Hz，2H)，3.36(s，12H)，2.83(s，3H)，2.78(s，3H)，1.91-1.95(m，2H)，1.92(s，3H)，0.66(s，3H)，0.65(s，3H)。
化合物25的制备
按照通用方法X，由1-溴-4-[2-(三甲基甲硅烷基)乙炔基]苯和中间体11-3制备中间体25-1，然后进行碱性后处理。
通用方法XXIV.Sonogashira偶联。化合物25-2的制备。
将芳基炔25-1(250mg，0.61mmol)，芳基溴35-6(374mg，0.73mmol)，Pd(PPh3)2Cl2(43mg，0.06mmol)，碘化铜(I)(12mg，0.06mmol)和三乙胺(2mL)在脱气的THF(15mL)中的混合物在氩气下回流16h。后将反应混合物减压浓缩，将残余物溶于MeOH中，并通过过滤。再次浓缩滤液，并通过反相快速色谱法(C18SiO2，用MeOH在水中+0.25％HCl的梯度洗脱)纯化残余物，得到标题化合物25-2(78mg，15％)，为棕色油状物。
按照通用方法V，由中间体25-2制备化合物25，如以上方案中所述。HPLC-MS：m/z1162.4(对于M+计算值为1161.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物81的制备
按照通用方法XXIII，由中间体54-1和5-溴-2-噻吩甲酸乙酯制备中间体81-1。按照公开的方法(Grimm，J.B.；Brown，T.A.；Tkachuk，A.N.；Lavis，L.D.ACS Cent.Sci.2017，3(9)，975-985)制备中间体81-3。
化合物81-4的制备
根据文献(Grimm，J.B.；Brown，T.A.；Tkachuk，A.N.；Lavis，L.D.ACSCent.Sci.2017，3(9)，975-985)中描述的通用方法，将中间体81-3(46.7mg，0.10mmol)的无水THF(3mL)溶液在氩气氛下冷却至-78℃。向所述溶液中逐滴加入tert-BuLi(在戊烷中1.52M，0.29mL，0.44mmol)。将亮黄色反应混合物在-78℃下搅拌30min，然后升温至-20℃。缓慢加入乙酯81-1(140mg，0.225mmol)的无水THF(3mL)溶液，将反应混合物温热至环境温度并搅拌16h。用半饱和的NH4Cl淬灭反应，用1M HCl酸化至深绿色，并用DCM(3x)萃取。将合并的有机萃取物经无水Na2SO4干燥，过滤，并在减压下浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0-25％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)纯化残余物，得到所需产物(28mg，32％)，为深绿色固体。
按照通用方法XVIIA和XV，按中间体81-4制备化合物81。HPLC-MS：m/z 1144.1(对于M+计算值为1143.6)。UV/Vis：λmax＝670nm。
化合物68的制备
化合物68-1的制备
将芳基溴19-6(555mg，1.02mmol)和TMEDA(0.17mL，1.14mmol)的无水THF(4mL)溶液在氩气下冷却至-78℃。向所述溶液中滴加t-BuLi(c＝1.52M，在环己烷中，0.74mL，1.12mmol)。5min后，在2min内逐滴加入甲苯磺酰叠氮化物(在甲苯中13.6％w/w，1.6mL，0.99mmol)。将反应混合物在-78℃下搅拌30min，然后用水(10mL)淬灭，并使其温热至室温。在剧烈搅拌下加入饱和NH4Cl(10mL)和DCM(15mL)，然后分离各层。弃去水层，另外用饱和NaHCO3和盐水洗涤有机层。然后将溶液用无水Na2SO4干燥，过滤，并减压浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用2％-30％DCM的己烷溶液梯度洗脱)纯化残余物，得到2-叠氮基蒽68-1(442mg，85％收率)，为黄色固体。将产物在氩气下在-20℃下避光保存。
通用方法XXV.铜催化的炔-叠氮化物环加成。化合物68-2的制备
将芳基炔25-1(86mg，0.19mmol)，芳基叠氮化物68-1(97mg，0.19mmol)，硫酸铜(II)五水合物(9.5mg，0.038mmol)，TBTA(20mg，0.038mmol)和(L)-抗坏血酸钠(15mg，0.075mmol)在无水DMF(10mL)中的混合物在室温下搅拌16h。然后将反应混合物用乙酸乙酯(75mL)稀释，并用NH4Cl水溶液(饱和溶液，用水稀释1:10，100mL)，5％w/w LiCl水溶液(100mL)和盐水(50mL)洗涤。将有机层用无水Na2SO4干燥，过滤，并减压浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用2％-10％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)纯化残余物。得到标题中间体68-2(78mg，43％收率)，为深蓝色固体。
按照以上方案中概述的通用方法XVIIA和XV，由中间体68-2制备化合物68。HPLC-MS：m/z 1205.3(对于M+计算值为1204.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物29的制备
按照通用方法XXIV，由中间体35-6和乙炔基三甲基硅烷制备中间体29-1，然后进行碱性后处理。
按照如上述方案中所概述的通用方法XXIV和V，由中间体29-1和2-2制备化合物29。HPLC-MS：m/z 1376.6(对于M+H+计算值为1375.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物70的制备
中间体70-1的制备基于报道的类似化合物的方法完成(Bertozzi，C.R.；Shieh，P.US Pat.9410958)。
化合物70-1的制备
将3-溴-4-甲基苯胺(1.10g，5.9mmol)的无水THF(30mL)溶液在氩气氛下冷却至-78℃。在10min内逐滴加入LiHMDS(1.05M的THF溶液，11.8mL，12.4mmol)。将反应混合物温热至环境温度，搅拌15min，然后在氩气氛下冷却至-78℃。在10min内逐滴加入氯三甲基硅烷(1.6mL，12.6mmol)，并将反应混合物温热至环境温度并搅拌1h。然后减压除去溶剂。将所得残余物悬浮在己烷中，过滤，并将滤液减压浓缩。在高真空下彻底干燥后，得到粗产物70-1(1.85g，95％收率)，为棕橙色液体。产物未经进一步纯化用于下一步。
化合物70-2的制备
将粗制的TMS保护的苯胺70-1(1.85g，5.6mmol)溶解在无水THF(15mL)中，并将溶液在氩气氛下冷却至-78℃。逐滴加入tert-BuLi(在戊烷中1.52M，4.5mL，6.84mmol)并将溶液在-78℃下搅拌30min。然后快速加入silaxanthone 11-3(0.075M的THF溶液，55mL，4.13mmol)溶液，并将反应混合物温热至环境温度。搅拌1h后，用1M HCl(16mL)淬灭反应，并将混合物减压浓缩。将残余物用饱和NaHCO3(100mL)中和，然后用DCM(5×25mL)萃取含水浆液。将合并的有机萃取物经无水Na2SO4干燥，过滤，并在减压下浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用2-20％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)纯化残余物，得到所需的Si-罗丹明70-2(0.75g，40％收率)，为蓝色固体。
化合物70-3的制备
将苯胺70-2(0.20g，0.44mmol)在玻璃质乙酸和水2:1(v/v)的混合物中的溶液冷却至0℃。向所述混合物中加入固体NaNO2(46mg，0.67mmol)，将混合物在0℃下搅拌5min，然后加入NaN3(60mg，0.92mmol)。使反应混合物在1.5h内升温至环境温度，此时反应完成。将反应混合物缓慢倒入20％(w/v)Na2CO3水溶液(100mL)中，并用DCM(3x)萃取所得浆液。将合并的有机萃取物经无水Na2SO4干燥，过滤，并在减压下浓缩。得到所需产物70-3，为深蓝色固体，未经纯化(190mg，86％)。
按照上述方案中概述的通用方法XXV和XV，由中间体70-3和29-1制备化合物70。HPLC-MS：1219.3(对于M+计算值为1218.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 9.05(br.s.，1H)，8.62(br.s.，1H)，8.04-8.32(m，4H)，7.85-8.02(m，2H)，7.71(d，J＝8.8Hz，1H)，7.42-7.50(m，3H)，7.37-7.42(m，3H)，7.26-7.37(m，5H)，7.24(d，J＝9.6Hz，2H)，7.14(t，J＝6.6Hz，1H)，6.82(d，J＝9.1Hz，2H)，5.36(s，1H)，5.30(s，1H)，5.15(quin，J＝1.3Hz，1H)，5.10(quin，J＝1.2Hz，1H)，4.42-4.71(m，4H)，4.00(br.s.，4H)，3.33(s，12H)，2.92-3.03(m，2H)，2.84-2.92(m，2H)，2.60-2.68(m，2H)，2.54-2.60(m，2H)，2.18(s，3H)，1.77-1.84(m，2H)，1.75(s，2H)，1.69(s，3H)，1.64(s，3H)，0.63(s，3H)，0.65(s，3H)。
化合物72的制备
化合物72通过对化合物70所述相同的步骤合成，从4-溴苯胺和中间体11-3和29-1开始(参见上述方案)。HPLC-MS：1205.5(对于M+计算值为1204.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物32的制备
按照上述方案中概述的通用方法VII，XXIV和V，由4-碘苯甲醛，2,4-二甲基吡咯和中间体29-1制备化合物32。HPLC-MS：m/z 1102.0(对于M+H+计算值为1101.6)。UV/Vis：λmax＝500nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.42(d，J＝8.5Hz，2H)，8.28(d，J＝8.8Hz，2H)，7.85(d，J＝8.0Hz，2H)，7.48-7.63(m，4H)，7.44(d，J＝8.0Hz，2H)，7.36-7.48(m，3H)，7.20-7.36(m，4H)，6.09(s，2H)，5.37(s，1H)，5.35(s，1H)，5.20(quin，J＝1.5Hz，1H)，5.16(quin，J＝1.5Hz，1H)，4.51-4.76(m，4H)，4.04(br.s.，2H)，3.97(s，2H)，3.02(t，J＝7.0Hz，4H)，2.67(t，J＝7.4Hz，2H)，2.56-2.63(m，2H)，2.51(s，6H)，1.74-1.90(m，4H)，1.72(s，3H)，1.70(s，3H)，1.52(s，6H)。
化合物34的制备
按照上述方案中概述的通用方法III(两次)和V，由苯-1,4-二硼酸和中间体1-2和35-6制备化合物34。HPLC-MS：m/z 1212.6(对于M+计算值为1211.7)。UV/Vis：λmax＝635nm。1HNMR(400MHz，CDCl3)δppm 8.14-8.44(m，5H)，8.08(br.s.，1H)，7.95(br.s.，1H)，7.83(t，J＝8.3Hz，3H)，7.68(d，J＝7.9Hz，1H)，7.30-7.51(m，15H)，7.07-7.15(m，3H)，5.86(d，J＝14.0Hz，2H)，5.37(s，2H)，5.34(s，1H)，5.32(s，1H)，5.11(br.s，2H)，5.09(br.s，2H)，4.54(s，2H)，4.51(s，2H)，3.94(br.s，3H)，3.92(br.s，3H)，3.39-3.43(m，2H)，2.88-2.93(m，2H)，2.46-2.62(m，4H)，1.82(s，12H)，1.69(s，3H)，1.67(s，3H)，1.52-1.63(m，4H)。
化合物30的制备
按照上述方案中所述，按照通用方法XXIV，III和V，由4-乙炔基苯基硼酸和中间体2-2和35-6制备化合物30。HPLC-MS：m/z1452.0(对于M+H+计算值为1451.7)。UV/Vis：λmax＝650nm。1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δppm 8.45(d，J＝14.0Hz，2H)，7.90-8.04(m，3H)，7.72-7.75(m，1H)，7.60-7.70(m，3H)，7.37-7.59(m，13H)，7.16-7.37(m，7H)，6.78(d，J＝14.0Hz，2H)，5.38(s，1H)，5.37(s，1H)，5.17(br.s，1H)，5.15(s，1H)，4.40-4.53(m，4H)，3.09(t，J＝7.2Hz，4H)，3.03(t，J＝6.6Hz，4H)，2.41(quin，J＝7.7Hz，4H)，1.68-1.72(m，3H)，1.67(s，3H)，1.26-1.33(m，16H)。
化合物31的制备
按照通用方法XIX，由中间体14-4制备中间体31-1。
化合物31-2的制备
将双溴甲基蒽31-1(520mg，1.33mmol)，APMA·HCl(711mg，4.0mmol)和碳酸钾(1.57g，8.0mmol)在无水DMF(40mL)中的混合物在室温下搅拌5h。然后减压除去溶剂。将残余物重新悬浮在最少量的MeOH中并过滤。将滤液用0.1M HCl稀释，并通过反相快速色谱法(C18SiO2，MeOH水溶液+0.25％HCl梯度)纯化。得到中间体31-2(118mg，17％)，为黄色油状物。
按照通用方法V，从31-2制备中间体31-3。
化合物31的制备
将羧酸31-3(11mg，0.014mmol)，Cy5胺2-3(11mg，0.015mmol)，HOBt(2mg，0.015mmol)，EDC(3mg，0.016mmol)和三乙胺(3mg，0.03mmol)在无水DCM(4mL)中的混合物在室温下搅拌24h。然后浓缩反应混合物，并通过反相快速色谱法(C18SiO2，用10％-100％MeOH水溶液梯度洗脱)纯化残余物。这样得到化合物31(15mg，70％收率)，为深蓝色固体。HPLC-MS：m/z 1487.9(对于M+H+计算值为1484.7)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物38的制备
化合物38-1的制备
将2-溴-9,10-二甲基蒽35-2(2.5g，8.8mmol)，乙酰氯(0.89mL，13.7mmol)和无水氯化铝(1.68g，12.6mmol)在无水DCM(200mL)中的混合物在环境温度下搅拌24h。然后加入水(200mL)并分离各层。用DCM(4×100mL)另外萃取水层。合并的萃取物经无水MgSO4干燥，过滤，并在减压下浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0-100％DCM的己烷溶液梯度洗脱)纯化残余物。得到产物，为亮黄色固体；～1:5的6-乙酰基和7-乙酰基区域异构体的混合物(2.74g，95％)。
化合物38-2的制备
将中间体38-1(2.74g，9.6mmol)，N-溴代琥珀酰亚胺(3.76g，21mmol)和AIBN(5mg，0.03mmol)的混合物在无水CCl4(120mL)中回流3h。然后将反应混合物减压浓缩。将残余物用MeOH(200mL)研磨。将收集的固体在高真空下干燥，得到所需产物38-2(3.27g，70％)，为黄橙色粉末。
化合物38-3的制备
向APMA·HCl(9.9g，56mmol)和K2CO3(21g，155mmol)在无水DCM和MeCN(1:1v/v，200mL)的混合物(其在环境温度下预搅拌3h)中的混悬液中加入固体中间体38-2(3.0g，6.2mmol)。将反应混合物在环境温度下剧烈搅拌18h。然后过滤反应混合物，减压浓缩滤液。通过反相快速色谱法(C18SiO2，用0-25％MeOH在0.1％HCl中的溶液梯度洗脱)纯化残余物。收率：2.2g(59％)游离碱，为黄色固体；约8:3的区域异构体混合物。
按照以上方案中所概述的通用方法XII，III和V，由38-3和26-1制备化合物38。HPLC-MS：m/z 1180.2(对于M+计算值为1179.6)。UV/Vis：λmax＝650nm。
化合物41的制备
化合物41-1的制备
将2,6-二溴蒽醌(5.24g，14.4mmol)和CsF(2.40g，15.8mmol)在无水DMSO(300mL)中的混合物在140℃下在密闭容器中在氩气氛下加热6h，然后将混合物冷却至环境温度。加入二乙胺(3.0mL，2.1mmol)和K2CO3(3.98g，28.8mmol)，并在50℃下继续反应48h。然后将反应混合物用水(1.5L)稀释并用DCM(5×200mL)萃取。将合并的萃取液用盐水洗涤并减压浓缩。通过快速色谱法(SiO2，用0-100％EtOAc的己烷溶液梯度洗脱)纯化残余物。得到产物41-1，为红色固体(1.63g，32％)。
化合物41-2的制备
将蒽醌41-1(1.63g，5.68mmol)的无水THF(100mL)溶液在氩气氛下冷却至-78℃。在10min内逐滴加入MeLi(1.6M，7.8mL，12.5mmol)，并在-78℃下继续反应1h。然后将反应混合物温热至室温，并用饱和NH4Cl淬灭。将浆液用水稀释并用乙醚萃取。减压浓缩萃取物，并通过快速色谱法(SiO2，用0-25％EtOAc的DCM溶液梯度洗脱)纯化残余物。将纯化的中间体二醇溶解在THF(30mL)中，并在环境温度下滴加到SnCl2(9.48g，42mmol)在1M HCl(20mL)和乙醚(100mL)中的混合物中。将反应混合物搅拌1.5h，然后用水(100mL)稀释，用1M NaOH碱化至pH～4。分离各层，水层另外用DCM萃取。减压浓缩合并的醚层和DCM萃取物，并通过快速色谱法(SiO2，用0％-20％MeOH的DCM溶液梯度洗脱)纯化残余物。收率：118mg(6％)，为橙色固体。
按照上述方案中所概述的通用方法XIX，XI，XIII，X，XIV和XV的顺序，由中间体41-2合成化合物41。HPLC-MS：m/z1133.4(对于M+计算值为1132.6)。UV/Vis：λmax＝660nm。
化合物87和88的制备
根据文献中描述的方法，从diiodosilaxanthone 87-1和1-Boc-哌嗪合成了silaxanthone 87-2。(Myochin，T.；Hanaoka，K.；Iwaki，S.；Ueno，T.；Komatsu，T.；Terai，T.；Nagano，T.；Urano，Y.J.Am.Chem.Soc.2015，137(14)，4759-4765)。
按照上述方案中的概述的通用方法XVI和XVIIB，由溴蒽19-5，silaxanthone 87-2和2-(氨基甲基氨基)苯基硼酸合成中间体87-3。
化合物87-4的制备
将双-Boc保护的中间体87-3(66.4mg，0.054mmol)的DCM(2mL)溶液在室温下用TFA(0.5mL)处理1h。然后在氩气流下除去溶剂，并将残余物在高真空下充分干燥。粗产物未经进一步纯化用于下一步。
化合物87的制备
在环境温度和氩气氛下，用丙烯酰氯(0.01mL，0.12mmol)处理粗制中间体87-4(0.025mmol)和三乙胺(0.03mL，0.22mmol)的无水DMF(3mL)溶液。2h后，将反应混合物倒入半饱和的NaHCO3水溶液中并用DCM萃取混合物。合并的萃取液用无水Na2SO4干燥，过滤，并减压浓缩。通过反相色谱法(C18SiO2，用5％-100％MeOH水溶液+0.05％TFA梯度洗脱)纯化残余物。得到标题产物(12mg，42％收率)，为深蓝色固体。HPLC-MS：m/z 1030.1(对于M+计算值为1029.5)。UV/Vis：λmax＝660nm。
化合物88的制备
在环境温度和氩气氛下，用甲基丙烯酸酐(0.02mL，0.13mmol)处理粗制中间体87-4(0.025mmol)和三乙胺(0.03mL，0.22mmol)的无水DMF(3mL)中的溶液。2h后，将反应混合物倒入半饱和的NaHCO3水溶液中并用DCM萃取混合物。合并的萃取液用无水Na2SO4干燥，过滤，并减压浓缩。通过反相色谱法(C18SiO2，用5％-100％MeOH水溶液+0.05％TFA梯度洗脱)纯化残余物。得到标题产物(8.5mg，29％收率)，为深蓝色固体。HPLC-MS：m/z 1058.1(对于M+计算值为1057.5)。UV/Vis：λmax＝660nm。
水凝胶H(DMA/PEGDAAm/AAm)的合成
将DMA(N,N-二甲基丙烯酰胺)(23.6uL)，AAm(丙烯酰胺)(23.6mg)，PEGDAAm(聚乙二醇二丙烯酰胺)(20.3mg)，2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐(0.75mg)，染料(16.7μL的90mM DMSO中的储备溶液)和水(65.1μL)混合在一起，直至获得均匀的溶液。在某些情况下，用一些水代替DMSO以增加溶解度。将单体混合物用氩气吹扫1min以除去氧气。然后将溶液注入两块用0.01”-0.02”厚的特氟龙垫片隔开的玻璃板之间，并用长尾夹夹住在一起。然后将填充的板(水凝胶模具)置于干燥器中并用氩气真空吹扫两次(每个循环抽真空1min)。然后将水凝胶模具在氩气吹扫的烘箱中在45℃下加热4h。将所得水凝胶从模具中取出并用pH 7.4PBS洗涤。洗涤步骤包括在～50mL PBS中振荡凝胶(在轨道振荡器上)2h，在此期间将PBS替换3次。使用活检穿孔器从凝胶板上切下5mm直径的圆盘，并置于含有150μL PBS的96孔板中。使用荧光分光光度计对凝胶盘进行吸光度和发射扫描。
水凝胶A(AETACI/CEA/PEGDAAm)的合成
将AETACI([2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵)(28.5uL 80重量％的H2O溶液)，CEA(丙烯酸2-羧乙酯)(39uL)，PEGDAAm(聚乙二醇二丙烯酰胺)(7.5mg))，2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐(0.75mg)，染料(16.7μL的90mM在DMSO中的储备溶液)，DMSO(15μL)和水(42.6uL)混合在一起，直至获得均匀溶液。将单体混合物用氩气吹扫1min以除去氧气。然后将溶液注入两块用0.01”-0.02”厚的特氟龙垫片隔开的玻璃板之间，并用长尾夹夹住在一起。然后将填充的板(水凝胶模具)置于干燥器中并用氩气真空吹扫两次(每个循环抽真空1min)。然后将水凝胶模具在氩气吹扫的烘箱中在45℃下加热4h。将所得水凝胶从模具中取出并用pH 7.4PBS洗涤。洗涤步骤包括在～50mL PBS中振荡凝胶(在轨道振荡器上)2h，在此期间将PBS替换3次。使用活检穿孔器从凝胶板上切下5mm直径的圆盘，并置于含有150μL PBS的96孔板中。使用荧光分光光度计对凝胶盘进行吸光度和发射扫描。
水凝胶B(HEMA/DMA/PEGDAAm)的合成
将HEMA(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(44.1uL)，DMA(N,N-二甲基丙烯酰胺)(29.4uL)，PEGDAAm(聚乙二醇二丙烯酰胺)(1.5mg)，2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐(0.75mg)，染料(16.7μL的90mM在DMSO中的储备溶液)，DMSO(15μL)和水(42.6μL)混合在一起，直至获得均匀溶液。将单体混合物用氩气吹扫1min以除去氧气。然后将溶液注入两块用0.01”-0.02”厚的特氟龙垫片隔开的玻璃板之间，并用长尾夹夹住在一起。然后将填充的板(水凝胶模具)置于干燥器中并用氩气真空吹扫两次(每个循环抽真空1min)。然后将水凝胶模具在氩气吹扫的烘箱中在45℃下加热4h。将所得水凝胶从模具中取出并用pH 7.4PBS洗涤。洗涤步骤包括在～50mL PBS中振荡凝胶(在轨道振荡器上)2h，在此期间将PBS替换3次。使用活检穿孔器从凝胶板上切下5mm直径的圆盘，并置于含有150μL PBS的96孔板中。使用荧光分光光度计对凝胶盘进行吸光度和发射扫描。
水凝胶C的合成(DMA/PEGDAAm/AAm/过氧化氢酶/参考染料)
将DMA(N,N-二甲基丙烯酰胺)(31.5uL)，AAm(丙烯酰胺)(31.5mg)，PEGDAAm(聚乙二醇二丙烯酰胺)(27mg)，2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐(1mg)，染料#21(16μL的50mM在DMSO中的储备溶液)，CF750-SE(14.6μL的13.73mM在DMSO中的溶液，与15mM三乙胺，和20mM氨基丙基甲基丙烯酰胺)，过氧化氢酶(7mg)和水(70μL)混合在一起，直至获得均匀的溶液。将单体混合物用氩气吹扫1min以除去氧气。然后将溶液注入两块用0.015”厚的特氟龙垫片隔开的玻璃板之间，并用长尾夹夹住在一起。然后将填充的板(水凝胶模具)置于干燥器中并用氩气真空吹扫5次(每个循环抽真空1min)。然后将水凝胶模具在氩气吹扫的烘箱中在45℃下加热4h。将所得水凝胶从模具中取出并用pH 7.4PBS洗涤。洗涤步骤包括在～50mL PBS中振荡凝胶(在轨道振荡器上)2h，在此期间将PBS替换3次。使用刮刀刀片将5mm长×0.75mm宽的条带从凝胶板中取出。
体外葡萄糖的测量
如上所述制备葡萄糖传感器(传感器，A，B，C或H)。将5mm直径的水凝胶盘置于透明底96孔板的孔中。向孔中加入150uL PBS，将板插入分光荧光计中并温热至37℃。在37℃，每分钟收集凝胶的荧光发射(底部读取动力学模式)。每30min通过注射器模块将葡萄糖溶液分配到孔中，以达到50，100，200和400mg/dL葡萄糖的最终浓度。测量响应于每种葡萄糖水平的凝胶发射的荧光强度。
组织中葡萄糖的测量
如上所述制备葡萄糖传感器(传感器C)并切成约5mm×0.75mm×0.65mm的杆。在麻醉下将传感器杆用18G针插入猪的皮下组织。图1显示了植入组织后28天的生猪中传感器的连续葡萄糖传感性能。为了比较，每5min用商业血糖仪测量参考血糖。所示的传感器数据用包含LED激发源和荧光光电探测器的定制光学读取器经皮收集。图2显示了两个传感器的荧光信号图，两个传感器都含有植入到麻醉猪的皮下组织中的化合物#21，一种代表性化合物。在体内植入时间第28，50，57和109天后通过猪皮读取传感器信号。计算传感器报告的葡萄糖值与实际血糖参考值的平均绝对相对差(MARD)。数据表明，当植入哺乳动物皮下组织时，传感器表现出长期稳定性。
本文提及的所有专利，专利申请和出版物均通过引用整体并入本文。
尽管出于清楚理解的目的通过说明和示例的某些细节提供了公开，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下可以实践各种改变和修改。因此，前述描述和实施例不应被解释为限制性的。
表1

Claims (89)

1.式I的化合物：
或其异构体、互变体或盐，
其中虚线表示键或不存在键；
当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；并且当连接R1和O的虚线不存在键时，R15在每次出现时独立地为H或C1-C6烷基，且R1在每次出现时为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
Z是任选地被R11，R12，R14和L2R13取代的C6-C14亚芳基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12，R13和R14独立地为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料部分；
L1，L2和L3独立地为键或连接基团；和
所述化合物包含一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
2.权利要求1的化合物，其中所述化合物具有式IA，IB或IC的结构：
或其异构体、互变体或盐。
3.权利要求1或权利要求2的化合物，其中所述吸电子基团选自卤素，C(O)R’，COOR’，C(O)NH2，NHC(O)R’，C(O)NR’R”，CF3，CN，SO3H，SO2CF3，SO2R’，SO2NR’R”，铵，烷基铵和NO2，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基。
4.权利要求1-3任一项的化合物，其中所述给电子基团选自NRN1RN2，OR’，NHC(O)R’，OC(O)R’，苯基和乙烯基，其中RN1，RN2和R’独立地为H或C1-C6烷基。
5.权利要求1-4任一项的化合物，其中L1为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C5-C10亚杂芳基，任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的-C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基，其中n为1和10之间的整数，且Ar为C6-C10亚芳基或C5-C10亚杂芳基。
6.权利要求1-5任一项的化合物，其中L2为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C5-C10亚杂芳基，任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基，其中n为1和10之间的整数，且Ar为C6-C10亚芳基或C5-C10亚杂芳基。
7.权利要求1-6任一项的化合物，其中L3为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C5-C10亚杂芳基，任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的-C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基，其中n为1和10之间的整数，且Ar为C6-C10亚芳基或C5-C10亚杂芳基。
8.权利要求1-7任一项的化合物，其中L1包括一个或多个选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。
9.权利要求1-8任一项的化合物，其中L2包括一个或多个选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。
10.权利要求1-9任一项的化合物，其中L3包括一个或多个选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。
11.权利要求1-10任一项的化合物，其中所述可聚合部分选自-NH(CO)C(R)CH2，-O(CO)C(R)CH2和-CHCH2，其中R为H或C1-C3烷基。
12.权利要求1-10任一项的化合物，其中所述NIR染料部分为花青，半花青，荧光酮，噁嗪，菲啶，罗丹明，rosamine，吲哚鎓，喹啉鎓，苯并吩噁嗪，苯并吡咯鎓，双吲哚基马来酰亚胺，硼-二吡咯亚甲基，硼-氮杂-二吡咯亚甲基，carbopyronins，二萘嵌苯，卟啉，钌配合物，镧系元素配合物，苯并吨鎓，吨，荧光素，方酸菁，香豆素，蒽，并四苯，并五苯或芘染料残基。
13.权利要求1-12任一项的化合物，其中所述NIR染料部分具有选自以下的结构：
或其异构体、互变体或盐，其中RN1和RN2独立地为任选地被一个或多个磺基或羧酸基团取代的C1-C10烷基，并且波浪线表示与L2的连接点。
14.权利要求1-12任一项的化合物，其中所述染料部分具有以下结构：
其中R’在每次出现时独立地为H，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基或任选取代的C2-C20杂烷基。
15.权利要求1-12任一项的化合物，其中所述NIR染料部分具有以下结构：
其中Y1选自O，P(O)R’，SiR’R”和NR’，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基；
R20和R21独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R20与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R23和R24独立地为H，C1-C6烷基，或R23和R24与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R22和R25独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R22与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R24和R25与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环；和
R26和R27独立地为H，C1-C6烷基，或R26和R20与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R27和R23与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环。
16.权利要求15的化合物，其中Y1是SiMe2。
17.权利要求1-16任一项的化合物，其中所述NIR染料部分在皮肤的光学窗口中具有激发和发射波长。
18.权利要求1-17任一项的化合物，其中所述NIR染料部分的吸收最大值在约500nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约500nm和约1000nm之间。
19.权利要求1-18任一项的化合物，其中所述NIR染料部分的发射最大值在约550nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约550nm和约1100nm之间。
20.权利要求1-16任一项的化合物，其中所述化合物的吸收最大值大于500nm，大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm。
21.权利要求1-16任一项的化合物，其中所述化合物的发射最大值大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm，大于800nm，大于900nm，大于1000nm，大于1100nm。
22.权利要求1-21任一项的化合物，其中Z为任选取代的亚苯基或亚蒽基。
23.权利要求1的化合物，其中所述化合物具有式II的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13，R14，R15，L1，L2和L3如对式I的化合物所定义，并且其中所述化合物包含一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
24.权利要求23的化合物，其中R3，R5，R6和R8为H。
25.权利要求22或权利要求23的化合物，其中所述化合物具有式IIA的结构：
或其异构体、互变体或盐。
26.权利要求23-25任一项的化合物，其中L2不存在且R13为H。
27.权利要求23-26任一项的化合物，其中R4，R7，R11，R12和R14为H。
28.权利要求23-27任一项的化合物，其中L3为任选取代的C1-C6亚烷基。
29.权利要求23-28任一项的化合物，其中R9为-NHC(O)CH3CH2。
30.权利要求23-29任一项的化合物，其中两条R1和O之间的虚线均不存在键，两个R15均不存在，并且R1和R2各自为H。
31.权利要求23的化合物，其中所述化合物具有式IIB的结构：
或其异构体、互变体或盐。
32.权利要求23-31任一项的化合物，其中所述化合物选自表1的化合物1，2，3，4，5，6或7。
33.权利要求1的化合物，其中所述化合物具有式III的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中虚线表示键或不存在键；
当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；并且当连接R1和O的虚线不存在键时，R15在每次出现时独立地为H或C1-C6烷基，且R1在每次出现时为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12和R14独立地为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分，NIR染料部分，吸电子基团或给电子基团；
R9，R10和R13独立地为H，任选取代的C1-C6烷基，任选取代的C2-C6烯基，任选取代的C2-C6炔基，任选取代的C2-C10杂烷基，可聚合部分或NIR染料；
L1，L2和L3独立地为连接基团或不存在；和
其中所述化合物包含一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
34.权利要求33的化合物，其中所述吸电子基团选自卤素，C(O)R’，COOR’，C(O)NH2，NHC(O)R’，C(O)NR’R”，CF3，CN，SO3H，SO2CF3，SO2R’，SO2NR’R”，铵，烷基铵和NO2，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基。
35.权利要求33或权利要求34的化合物，其中给电子基团选自NRN1RN2，OR’，NHC(O)R’，OC(O)R’，苯基和乙烯基，其中RN1，RN2和R’独立地为H或C1-C6烷基。
36.权利要求33-35任一项的化合物，其中L1为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C5-C10亚杂芳基，任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基，其中n为1和10之间的整数，且Ar为C6-C10亚芳基或C5-C10亚杂芳基。
37.权利要求33-36任一项的化合物，其中L2为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C5-C10亚杂芳基，任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基，其中n为1和10之间的整数，且Ar为C6-C10亚芳基或C5-C10亚杂芳基。
38.权利要求33-37任一项的化合物，其中L3为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的氨基，任选取代的酰氨基，-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，C2-C20PEG连接基，任选取代的C6-C10亚芳基，任选取代的C5-C10亚杂芳基，任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-，任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-，任选取代的-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-，-(CH2CH2O)n-，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基，其中n为1和10之间的整数，且Ar为C6-C10亚芳基或C5-C10亚杂芳基。
39.权利要求33-38任一项的化合物，其中L1包含一个或多个选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。
40.权利要求33-39任一项的化合物，其中L2包含一个或多个选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。
41.权利要求33-40任一项的化合物，其中L3包含一个或多个选自羧基，磺酸基团，铵和氨基基团的取代基。
42.权利要求33-41任一项的化合物，其中所述可聚合部分选自-NH(CO)C(R)CH2，-O(CO)C(R)CH2和-CHCH2，其中R为H或C1-C3烷基。
43.权利要求33-42任一项的化合物，其中所述NIR染料部分为花青，半花青，荧光酮，噁嗪，菲啶，罗丹明，rosamine，吲哚鎓，喹啉鎓，苯并吩噁嗪，苯并吡咯鎓，双吲哚基马来酰亚胺，硼-二吡咯亚甲基，硼-氮杂-二吡咯亚甲基，carbopyronins，二萘嵌苯，卟啉，钌配合物，镧系元素配合物，苯并吨鎓，吨，荧光素，方酸菁，香豆素，蒽，并四苯，并五苯或芘染料残基。
44.权利要求33-43任一项的化合物，其中所述NIR染料部分具有选自以下的结构：
其中RN1和RN2独立地为H或任选地被一个或多个磺基或羧酸基团取代的C1-C10烷基，且波浪线表示与L2的连接点。
45.权利要求33-43任一项的化合物，其中所述染料部分具有以下结构：
其中R’在每次出现时独立地为H，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基或任选取代的C2-C20杂烷基。
46.权利要求33-43任一项的化合物，其中所述NIR染料部分具有以下结构：
其中Y1选自O，P(O)R’，SiR’R”和NR’，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基；
R20和R21独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R20与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R23和R24独立地为H，C1-C6烷基，或R23和R24与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R22和R25独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R22与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R24和R25与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环；和
R26和R27独立地为H，C1-C6烷基，或R26和R20与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R27和R23与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环。
47.权利要求46的化合物，其中Y1是SiMe2。
48.权利要求33-47任一项的化合物，其中所述NIR染料部分在皮肤的光学窗口中具有激发和发射波长。
49.权利要求33-48任一项的化合物，其中所述NIR染料部分的吸收最大值在约500nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约500nm和约1000nm之间。
50.权利要求33-49任一项的化合物，其中所述NIR染料部分的发射最大值在约550nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约550nm和约1100nm之间。
51.权利要求33-50任一项的化合物，其中所述化合物的吸收最大值大于500nm，大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm。
52.权利要求33-51任一项的化合物，其中所述化合物的发射最大值大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm，大于800nm，大于900nm，大于1000nm，大于1100nm。
53.权利要求1的化合物，其中所述化合物具有式IIIF的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中虚线在每次出现时独立地表示键或不存在键；并且当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；并且当连接R1和O的虚线不存在键时，R15为H或C1-C6烷基；
X1和X2独立地为H或C1-C6烷基；
R2为H或C1-C6烷基；
R3，R4，R5，R6，R7，R8，R11，R12和R14独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分，吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地为H，C1-C6烷基，可聚合部分或NIR染料；
L1和L3独立地为键或连接基团，所述连接基团选自任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；
L2为键，任选取代的C1-C10烷基，任选取代的C2-C10烯基，任选取代的C2-C10炔基，任选取代的C2-C20杂烷基；-O-，任选取代的-CH2C6H4O-，酰氨基，氨基，任选取代的C6-C10亚芳基或任选取代的C5-C10亚杂芳基；
Y1选自O，P(O)R’，SiR’R”和NR’，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基；
R20和R21独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R20与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R23和R24独立地为H，C1-C6烷基，或R23和R24与它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6-或5-元环；
R22和R25独立地为H，C1-C6烷基，或R21和R22与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R24和R25与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环；
R26和R27独立地为H，C1-C6烷基，或R26和R20与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环，或R27和R23与它们所连接的原子一起形成6-或5-元环；和
所述化合物包含一个或多个可聚合部分。
54.权利要求53的化合物，其中L2为键，任选取代的亚苯基，或-C6H4-O-。
55.权利要求53或54任一项的化合物，其中Y1是SiMe2。
56.权利要求53-55任一项的化合物，其中R10为NHC(O)C(CH3)CH2。
57.权利要求53-56任一项的化合物，其中R9为NHC(O)C(CH3)CH2。
58.权利要求53-57任一项的化合物，其中L1为任选取代的C1-C10烷基或任选取代的C2-C20杂烷基。
59.权利要求53-58任一项的化合物，其中L3为任选取代的C1-C10烷基或任选取代的C2-C20杂烷基。
60.权利要求53-59任一项的化合物，其中R11，R14和R12为H。
61.权利要求53-60任一项的化合物，其中R22，R25，R26和R27为H。
62.权利要求53-61任一项的化合物，其中两个R15均为H，并且R1在每次出现时独立地选自H；吸电子基团和给电子基团，其中所述吸电子基团选自卤素，C(O)R’，COOR’，C(O)NH2，NHC(O)R’，C(O)NR’R”，CF3，CN，SO3H，SO2CF3，SO2R’，SO2NR’R”，铵，烷基铵和NO2，其中R’和R”独立地为H或C1-C6烷基；所述给电子基团选自NRN1RN2，OR’，NHC(O)R’，OC(O)R’，苯基和乙烯基，其中RN1，RN2和R’独立地为H或C1-C6烷基。
63.权利要求53-62任一项的化合物，其中所述NIR染料部分在皮肤的光学窗口中具有激发和发射波长。
64.权利要求53-63任一项的化合物，其中所述NIR染料部分的吸收最大值在约500nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约500nm和约1000nm之间。
65.权利要求53-64任一项的化合物，其中所述NIR染料部分的发射最大值在约550nm和约900nm之间，在约600nm和约1000nm之间，和在约550nm和约1100nm之间。
66.权利要求53-65任一项的化合物，其中所述化合物的吸收最大值大于500nm，大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm。
67.权利要求53-66任一项的化合物，其中所述化合物的发射最大值大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm，大于800nm，大于900nm，大于1000nm，大于1100nm。
68.权利要求1的化合物，其中所述化合物具有式IIIE的结构：
或其异构体、互变体或盐，
其中：
其中虚线在每次出现时独立地表示键或不存在键；并且当连接R1和O的虚线为键时，R1为CX1X2且R15不存在；并且当连接R1和O的虚线不存在键时，R15为H或C1-C6烷基；
L1，L2和L3是连接基部分，其独立地选自键，任选取代的C1-C6亚烷基，任选取代的C2-C6亚烯基，任选取代的C2-C6亚炔基，-O-，任选取代的C2-C20PEG连接基，任选取代的酰氨基，任选取代的氨基和任选取代的C6-C10亚芳基；
R3，R4和R7独立地选自H，C1-C6烷基，吸电子基团和给电子基团；
R13为NIR染料部分；和
R10和R9为H或可聚合部分。
69.权利要求68的化合物，其中R10和R9为NHC(O)C(CH3)CH2。
70.权利要求1的化合物，其中所述化合物为表1的化合物。
71.组合物，其包含权利要求1-64任一项的化合物。
72.用于检测包含聚合物的分析物的传感器，其中所述聚合物包含权利要求1-70任一项的化合物的一个或多个残基。
73.权利要求72的传感器，其中所述聚合物是水凝胶。
74.权利要求72或权利要求73的传感器，其中所述化合物在哺乳动物皮肤的NIR光学窗口中具有激发和发射光谱。
75.权利要求72-74任一项的传感器，其中所述化合物具有在约500nm和约900nm之间的吸收最大值和在约600nm和约1000nm之间的发射最大值。
76.权利要求72-75任一项的传感器，其中所述化合物的残基以约0.01mM至约20mM，约0.1mM至约20mM，约0.5mM至约10mM，约1mM至约20mM，约5mM至约20mM，或约5mM至约10mM的浓度存在。
77.权利要求76的传感器，其中所述化合物的残基以约1mM，约5mM，约10mM或约20mM的浓度存在。
78.权利要求72-77任一项的传感器，其中所述聚合物还包含HEMA，N,N-二甲基丙烯酰胺和聚乙二醇二丙烯酰胺的残基。
79.权利要求72-78任一项的传感器，其中所述聚合物还包含2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵，丙烯酸2-羧基乙酯和聚乙二醇二丙烯酰胺的残基。
80.权利要求72-79任一项的传感器，其中所述聚合物还包含N,N-二甲基丙烯酰胺，丙烯酰胺和聚乙二醇二丙烯酰胺的残基。
81.权利要求72-80任一项的传感器，其中所述分析物是葡萄糖。
82.权利要求72-81任一项的传感器，其中当置于哺乳动物受试者的皮肤下时，所述传感器产生可检测的发光信号。
83.权利要求82的传感器，其中当置于哺乳动物受试者的皮肤下至多约5mm深时，所述传感器产生可检测的发光信号。
84.权利要求82的传感器，其中当置于哺乳动物受试者的皮肤下超过1mm深时，所述传感器产生可检测的发光信号。
85.权利要求81-84任一项的传感器，其中所述哺乳动物受试者是人。
86.权利要求72-85任一项的传感器，其中所述传感器在哺乳动物组织中稳定长于1周，长于2周，长于1个月，长于2个月，长于3个月或长于1年。
87.权利要求72-86任一项的传感器，其中所述传感器是组织整合的。
88.权利要求72-87任一项的传感器，进一步包含过氧化氢酶。
89.测量哺乳动物受试者的血糖浓度的方法，包括：
a)将权利要求72-88任一项的传感器植入哺乳动物受试者的皮下组织中；
b)用检测器测量来自传感器的葡萄糖浓度依赖性发光信号中的至少一个光波长，以产生检测到的发光信号；和
c)处理检测到的发光信号以产生葡萄糖浓度。
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