CN118126072A - 具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物及其制备方法、分子组装体和应用 - Google Patents

具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物及其制备方法、分子组装体和应用 Download PDF

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CN118126072A CN202410089181.3A CN202410089181A CN118126072A CN 118126072 A CN118126072 A CN 118126072A CN 202410089181 A CN202410089181 A CN 202410089181A CN 118126072 A CN118126072 A CN 118126072A
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Abstract

本公开提供了一种具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物、制备方法和应用，其中具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物具有如式(I)所示的结构：式(I)；其中，R1为硝基或氢，R2为亲水性基团；R3为甲氧基或氢。

Description

具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物及其制备方 法、分子组装体和应用
技术领域
本公开属于氮杂氟化硼二吡咯化合物技术领域，尤其涉及一种具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物及其制备方法、分子组装体、以及分子组装体在杀菌中的应用。
背景技术
抗生素的过度使用已导致很多病原体产生耐药性，进而使多重耐药细菌所引起难以治疗的感染变得更为普遍。多重耐药菌的耐药机制一方面源于浮游细菌的结构转变或基因突变；另一方面涉及生物膜的形成，这种生物膜由胞外多糖、蛋白质、酶以及胞外细菌DNA组成，形成一种称为自制胞外聚合物物质(EPS)的包裹层。EPS充当一种保护屏障，能够抵御抗生素的渗透并抵抗宿主固有免疫细胞的攻击，EPS物质的存在使多重耐药细菌更难被治疗，因为抗生素很难穿透生物膜，同时它还提供了一种逃避宿主免疫攻击的机制。因此，多重耐药性的问题不仅涉及细菌基因的变异，还包括对抗生素的物理屏障，增加了治疗感染的困难程度。
为了解决抗生素的过度使用问题，已经提出了多种策略。例如：除了使用抗菌肽和季铵盐阳离子破膜等化学方法外，还包括光动力疗法(PDT)、光热疗法(PTT)等，其中光热疗法是通过将所吸收的光能以热能的形式转换提高局部温度，从物理上破坏生物膜结构来杀灭细菌。相对于化学方法，光热疗法在治疗由生物膜引起的感染方面具有显著的优势，但光热治疗所用的光热试剂大多为疏水性的小分子药物，在人体环境内不足以长时间稳定存在。现行的策略多利用两亲性的外源性介质通过物理负载光热试剂，形成稳定的纳米组装体，但其仍然存在一定问题，例如外源性物质的加入使治疗策略更为复杂；物理负载的方式不能够很好地确认药物的有效负载量；物理负载的纳米药物在体内循环过程中存在泄露的难题，使得治疗效果不尽如人意。
发明内容
针对上述技术问题，本公开提供了一种具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物及其制备方法、分子组装体、以及分子组装体在杀菌中的应用，以期至少部分的解决上述技术问题。
为了解决上述技术问题，本公开提供的技术方案如下：
作为本公开的第一个方面，提供了一种具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物，该化合物具有如式(I)所示的结构：
其中，R1为硝基或氢，R2为亲水性基团；R3为甲氧基或氢。
作为本公开的第二个方面，提供了一种制备上述具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的方法，包括：
将含氮杂氟化硼二吡咯的化合物A与苯甲醛衍生物中的醛基进行反应，得到含席夫碱的化合物B化合物B中的亚胺基团经还原剂的还原反应后，得到含胺基的化合物向化合物C中加入亚硝酸盐，使化合物C中的仲胺基团亚硝化，得到疏水性的氮杂氟化硼二吡咯的化合物向疏水性的氮杂氟化硼二吡咯的化合物D中加入硝基氯甲酸苯酯在N，N-二异丙基乙胺催化下进行酯交换反应，得到化合物E在N，N-二异丙基乙胺的催化作用下，化合物E中的酯基与含亲水基团的化合物进行亲核取代反应，得到具有式(I)所示结构的化合物其中，R1为硝基或氢，R2为亲水性基团；R3为甲氧基或氢。
作为本公开的第三个方面，提供了一种采用上述具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物自组装成的分子组装体。
作为本公开的第四个方面，还提供了一种采用上述分子组装体在杀菌中的应用。
基于上述技术方案，本公开提供的一种具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物及其制备方法、分子组装体、以及分子组装体在杀菌中的应用至少存在以下有益效果之一：
(1)在本公开的实施例中，氮杂氟化硼二吡咯化合物是一种适用于光热疗法中的光敏剂，其母体结构具有一定的疏水性，通过对母体结构进行修饰引入亲水性基团使该化合物转变成两亲性化合物，避免了用两亲性外源性介质来负载疏水性光热试剂所导致的问题，而且在引入亲水基团后所形成的两亲性氮杂氟化硼二吡咯化合物既能在体内稳定存在，又能够提升该化合物的光吸收范围、光热转化效率和光响应能力。
(2)在本公开的实施例中，本公开提供的两亲性氮杂氟化硼二吡咯化合物的制备方法较为简单，使用的亲水性化合物可控。
(3)在本公开的实施例中，所制备的两亲性氮杂氟化硼二吡咯化合物通过简单的自组装即可获得分子组装体，无需使用外源性介质进行物理负载。通过由两亲性氮杂氟化硼二吡咯化合物自组装成的分子组装体，其药物负载量能够有效调控，且所负载的药物在体内循环过程中不存在泄露的问题。
附图说明
图1A为本公开实施例1中具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的核磁共振氢谱图；
图1B为本公开实施例1中具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的质谱图；
图1C为本公开实施例1中具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的高效液相色谱；
图2A为本公开实施例1中分子组装体的动态光散射曲线图；
图2B为本公开实施例1中分子组装体的透射电子显微镜图；
图3为本公开实施例1中化合物在不同时间下的紫外-可见光吸收光谱图；
图4A为本公开实施例1中的分子组装体的光热效果图；
图4B为水的光热效果图；
图4C为图4A中分子组装体光热的重构图；
图5A为本公开应用例1中分子组装体对金黄色葡萄球菌的抗菌效果图；
图5B为本公开应用例1中分子组装体对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌效果图；
图6为本公开实施例2中具有式(I-5)所示结构的光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的核磁共振氢谱图；
图7为本公开应用例2中分子组装体对金黄色葡萄球菌的抗菌效果图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开作进一步的详细说明。
鉴于当前光热试剂大多数为疏水性小分子药物(疏水性氮杂氟化硼二吡咯的化合物)，将其直接应用于体内时不能较长时间稳定存在，以及疏水性小分子药物与两亲性的外源性物质进行结合形成的分子组装体时存在药物负载量不可控、药物易泄露等问题。对此，本公开提供了一种具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物及其制备方法、分子组装体、以及分子组装体在杀菌中的应用，通过对氮杂氟化硼二吡咯化合物(aza-BODIPY)进行修饰，将疏水性氮杂氟化硼二吡咯化合物转化成两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物，该两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物无需外源性介质即可组装成分子组装体，且该组装体的药物量可控，不存在药物泄露问题。
具体地，本公开提供的具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物，化合物具有如式(I)所示的结构：
式(I)；其中，R1为硝基或氢，R2为亲水性基团；R3为甲氧基或氢。
在本公开的实施例中，氮杂氟化硼二吡咯化合物是一种适用于光热疗法中的光敏剂，其母体结构具有一定的疏水性，通过对母体结构进行修饰引入亲水性基团使该化合物转变成两亲性化合物，解决了需要用两亲性外源性介质来负载光热试剂的问题，而且在引入亲水基团后所形成的两亲性氮杂氟化硼二吡咯化合物既能在体内稳定存在，又能够提升该化合物的光吸收范围、光热转化效率和光响应能力。
进一步地，亲水性基团选自聚氧乙烯醚基团或-NH-CH2-CH2-R4，其中R4为季铵基团，聚氧乙烯醚基团具有3-5个氧乙烯单元，对于其它具有不同长度的甘醇链段、半乳糖等亲水基团也可适用。由此，本公开提供的具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物具有以下任意一种具体结构：
作为本公开的第二个方面，还提供了一种制备具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的方法，包括：
将含氮杂氟化硼二吡咯的化合物A与苯甲醛衍生物中的醛基进行反应，得到含席夫碱的化合物B其中R1为硝基或氢，R2为亲水性基团；R3为甲氧基或氢。
具体地，在无水乙醇、无水四氢呋喃的等比例混合溶液中，含氮杂氟化硼二吡咯的化合物A与苯甲醛衍生物中的醛基进行反应，得到含席夫碱的化合物B的路线如下：
化合物B中的亚胺基团经还原剂的还原反应后，得到含胺基的化合物
具体地，得到含胺基的化合物C的路线如下：
向化合物C中加入亚硝酸盐，使化合物C中的仲胺基团亚硝化，得到光响应疏水性的氮杂氟化硼二吡咯的化合物D
具体地，疏水性的氮杂氟化硼二吡咯的化合物D合成路线如下：
向光响应疏水性的氮杂氟化硼二吡咯的化合物D中加入硝基氯甲酸苯酯在N，N-二异丙基乙胺催化下进行酯交换反应，得到化合物E
具体地，在无水四氢呋喃(THF)中加入化合物D、硝基氯甲酸苯酯和N，N-二异丙基乙胺催化剂，得到化合物E的路线如下：
在N，N-二异丙基乙胺的催化作用下，化合物E中的酯基与含亲水基团的化合物进行亲核取代反应，得到具有式(I)所示结构的化合物
具体地，在乙腈有机溶剂中，在N，N-二异丙基乙胺的催化作用下，得到具有式(I)所示结构的化合物的路线如下：
根据本公开的实施例，上述步骤中与化合物E反应的含亲水基团化合物选自N，N-二甲基乙二胺、三乙二醇单甲醚、四乙二醇单甲醚、五乙二醇单甲醚中任意一种，通过选择不同含亲水基团的化合物，以调整化式(I)化合物的结构，进而调整后续所形成的分子组装体在杀菌应用中的效果。进一步地，在参与反应的含亲水基团化合物为N，N-二甲基乙二胺的情况下，化合物E与N，N-二甲基乙二胺反应后，再与碘甲烷进行反应，得到式(I-1)至式(I-4)中所示结构的任意一种化合物。
根据本公开的实施例，还原剂选自氰基硼氢化钠或硼氢化钠，对于其它具有还原性的试剂也可采用；亚硝酸盐选自亚硝酸钠。
作为本公开的第三个方面，提供了采用具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物自组装成的分子组装体。
根据本公开的实施例，分子组装体(BDI分子组装体)是通过如下步骤获得：将上述具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物溶解于有机溶剂中，通过超声、闪沉、慢加水或薄膜水化法中任意一种自组装方法得到分子组装体，其中，有机溶剂选自二甲基亚砜、四氢呋喃、二甲基甲酰胺中至少一种。进一步地，所获得的分子组装体的粒径可以达到10nm-100nm，其适用于波长范围为600nm-800nm的光，在20-200mW/cm2激光辐照分子组装体的情况下，光热转换效率达到20-60％。
作为本公开的第四个方面，还提供了一种采用分子组装体在杀菌中的应用。
在本公开的实施例中，将分子组装体输送到细菌体内，利用分子组装体在光照下的光热效应可以达到杀菌的目的。
根据本公开的实施例，细菌选自金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、革兰氏阳性菌中任意一种。
以下结合具体的实施例和附图对上述具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物及其制备方法、分子组装体、以及分子组装体在杀菌中的应用进行具体说明。但是，下述实施例仅用于对本公开的技术方案进行解释说明，本公开保护的范围不限于此。
实施例1
制备式(I-1)所示结构化合物的步骤如下：
由化合物A合成化合物B：将化合物A(150mg，0.22mmol，1eq)溶解于10mL无水四氢呋喃THF中，加入15mL无水乙醇，混合均匀。加入邻硝基苯甲醛衍生物(1.43g，6.7mmol，20eq)，搅拌溶解。随后，加入2mL冰醋酸，在90℃回流反应24h。冷却后旋蒸除去溶剂，加入50mL无水乙醇使之析出沉淀，抽滤，干燥，得到化合物B。
由化合物B合成化合物C：将化合物B(150mg，0.14mmol，1eq)溶解于30mL的无水THF中，加入5mL甲醇。随后，在冰浴中稳定10min。加入氰基硼氢化钠(182mg，2.9mmol，20eq)作为还原剂，在室温搅拌24h，溶液变为紫色。最后，采用柱层析分离产物，旋蒸除去溶剂，干燥，得到紫色固体化合物C。
由化合物C合成化合物D：将化合物C(150mg，0.15mmol，1eq)溶解于15mL无水THF中，加入5mL冰醋酸，在冰浴稳定10min。随后，滴加10mL亚硝酸钠水溶液(99mg，1.5mmol，10eq)，室温搅拌，进行亚硝化反应，反应6h。采用饱和碳酸氢钠溶液进行中和，并用二氯甲烷(DCM)进行萃取，饱和食盐水除水，经无水硫酸钠干燥。最后，采用柱层析分离产物，旋蒸除去溶剂，干燥，得到蓝色固体化合物D。
由化合物D合成化合物F：将固体化合物D(150mg，0.13mmol，1eq)溶解于15mL的无水THF中，加入对硝基氯甲酸苯酯(552mg，2.74mmol，20eq)，和DIPEA(N，N-二异丙基乙胺，177mg，1.37mmol，10eq)，在室温搅拌反应24h。最后，将反应体系旋蒸除去溶剂，柱层析分离产物，旋蒸除去溶剂，干燥，得到黑色固体化合物E。
由化合物E合成化合物F：将黑色固体化合物E(30mg，21μmol，1eq)溶解于5mL的无水THF中，加入DIPEA，在冰浴中稳定10min。加入含亲水基团的化合物N，N-二甲基乙二胺(19mg，0.21mmol，10eq)，并在室温反应12h。随后，采用DCM进行萃取，饱和食盐水除水，经无水硫酸钠干燥。最后，柱层析分离产物，旋蒸除去溶剂，干燥，得到蓝色固体化合物F。
由化合物F合成化合物G：将蓝色固体化合物F(3mg，2.26μmol，1eq)溶解于1mL乙腈中，再加入无水碳酸钾(0.5mg，3.39μmol，1.5eq)。在冰浴中稳定10min，滴加碘甲烷(1mg，6.78μmol，3eq)，在室温反应6h。最后，经抽滤，旋蒸除去溶剂，干燥后得到蓝色固体化合物，即式(I-1)所示结构化合物。
化合物A的合成路线如下：
对得到的式(I-1)中具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的分子结构和纯度进行核磁氢谱、质谱和高效液相色谱进行表征，具体测试结果如图1A-图1C所示。
图1A为本公开实施例1中具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的核磁共振氢谱图；图1B为本公开实施例1中具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的质谱图；图1C为本公开实施例1中具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的高效液相色谱。
采用实施例1中具有式(I-1)所示结构的具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物进行自组装制备分子组装体，具体过程如下：
将0.5mmol式(I-1)所示结构的化合物溶解于1mL的二甲基亚砜(DMSO)中，并逐滴滴入5mL的超纯水中，超声组装，形成稳定的分子组装前体。超声结束后的分子组装前体放置于透析袋中(MWCO：11000Da)，室温透析于水中，透析12小时后除尽有机溶剂，得到分子组装体。
图2A为本公开实施例1中分子组装体的动态光散射曲线图，图2B为本公开实施例1中分子组装体的透射电子显微镜图。
如图2A-2B所示，采用本公开提供的方法制得的分子组装体粒径在10nm-100nm之间，通过小分子化合物在组装体中自发地聚集，能够有效地形成稳定的纳米药物(纳米胶束)，可以长时间的保存在体内环境中。
同时由于分子聚集，能够提高药物的光热转换效率。
进一步地，采用紫外可见光吸收光谱确定式(I-1)所示结构的化合物在660nm光照下的降解情况，具体过程包括：
使用660nm激光(150mW/cm2)对溶解于DMSO中的式(I-1)所示结构的化合物进行光照，该式(I-1)所示结构的化合物的降解情况如图3所示。
图3为本公开实施例1中化合物在不同时间下的紫外-可见光吸收光谱图。
如图3所示，式(I-1)所示结构的化合物在711nm处吸收峰下降，对应在780nm处的新吸收峰增强，最终趋于平衡，说明该分子具有光响应性，且光响应范围主要集中在600-800nm。
进一步地，对适用上述660nm的激光器照射上述含式(I-1)所示结构的分子组装体，跟踪其内部的温度变化，具体测试结果如图4A-图4B所示。
图4A为本公开实施例1中的分子组装体的光热效果图，图4B为水的光热效果图。
如图4A-4B所示，含式(I-1)所示化合物在分子聚集形成分子组装体后，随着光照时间的延长，分子组装体内的温度逐渐增加，表现出优异的光热性能，而在相同的反应条件和时间下，水的光热效果较差。
进一步地，对实施例1中分子组装体的光热转换效率进行计算，具体过程如下：
光热转换效率η的计算：
Qloss＝hAΔT (2)；
在稳态温度下，输入的能量与输出的能量相等，同理可得分子组装体溶液公式：
QNPs+Qs＝Qloss＝hAΔTmax，mix (4)；
利用光谱吸收计算分子组装体吸收能量，如下：
进一步地，对图4A所示的光热效果图进行重构，获得温度与时间的重构关系，以计算hA，温度与时间的重构关系如图4C所示。
hA的计算如下：
令可以得到
当不受光照时，QNPs+Qs＝0 (8)；
积分得：
hA＝0.017，ΔTmax，mix＝18.3，Aλ＝1.34，
计算
其中，η为光热转换效率、mi为体系质量、Cp，i为体系比热容、qNPS为分子组装体散热、Qs为溶剂散热、Qloss为损失热量、hA为表面散热系数、I为功率，Aλ为吸收值、ΔTmax，mix为体系温度、为水温差。
应用例1
将实施例1中的分子组装体应用于悬浮杀菌，具体杀菌过程如下：
在96孔板中将100μL浓度为5*105CFU/mL的细菌磷酸缓冲盐(PBS)菌液与50μL不同浓度的分子组装体混合。避光，放置在摇床中，于37℃培养20min。再利用660nm激光(150mW/cm2)照射12min。避光，放置在摇床中，于37℃培养10min。在96孔板中稀释100倍后取20μL菌液涂于培养板上，在细菌培养箱37℃环境中培养10h后计数。每种浓度的分子组装体平行三组实验，选择金黄色葡萄球菌及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌两种细菌作为抗菌模型，具体杀菌效果如图5A-图5B所示。
图5A为本公开应用例1中分子组装体对金黄色葡萄球菌的抗菌效果图，图5B为本公开应用例1中分子组装体对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌效果图。
如图5A-图5B所示，在抗菌过程中，相比没有光照的对照组而言，加入含式(I-1)所示结构化合物组成的分子组装体并进行光照的实验组，其对细菌具有较好的杀菌消灭作用。
实施例2
制备式(I-5)所示结构化合物的步骤如下：
实施例2中制备式(I-5)所示结构化合物与式(I-1)所示结构的化合物的过程相同，不同之处在于，实施例2中加入的含亲水基团的化合物为四乙二醇单甲醚且无需与碘甲烷进行反应，具体过程如下：
将黑色固体化合物E(30mg，21μmol，1eq)溶解于5mL的无水THF中，加入DIPEA，在冰浴中稳定10min。加入含亲水基团的化合物四乙二醇单甲醚(44mg，0.21mmol，10eq)，并在室温反应12h。随后，采用DCM进行萃取，饱和食盐水除水，经无水硫酸钠干燥。最后，柱层析分离产物，旋蒸除去溶剂，干燥，得到式(I-5)所示结构化合物。
图6为本公开实施例2中具有式(I-5)所示结构的光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物的核磁共振氢谱图。
同理地，采用实施例2中具有式(I-5)所示结构的具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物进行自组装制备分子组装体，具体过程如下：
将0.5mmol式(I-5)所示结构的化合物溶解于1mL的二甲基亚砜(DMSO)中，并逐滴滴入5mL的超纯水中，超声组装，形成稳定的分子组装前体。超声结束后的分子组装前体放置于透析袋中(MWCO：11000Da)，室温透析于水中，透析12小时后除尽有机溶剂，得到分子组装体。
应用例2
将实施例2中的分子组装体应用于悬浮杀菌，具体杀菌过程如下：
在96孔板中将100μL浓度为5*105CFU/mL的细菌磷酸缓冲盐(PBS)菌液与50μL不同浓度的分子组装体混合。避光，放置在摇床中，于37℃培养20min。再利用660nm激光(150mW/cm2)照射12min。避光，放置在摇床中，于37℃培养10min。在96孔板中稀释100倍后取20μL菌液涂于培养板上，在细菌培养箱37℃环境中培养10h后计数。每种浓度的分子组装体平行三组实验，选择金黄色葡萄球菌作为抗菌模型，具体杀菌效果如图7所示。
如图7所示，在抗菌过程中，相比没有光照的对照组而言，加入含式(I-5)所示结构化合物组成的分子组装体并进行光照的实验组，其对细菌具有较好的杀菌消灭作用。
以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有光响应两亲性的氮杂氟化硼二吡咯化合物，所述化合物具有如式(I)所示的结构：
其中，R1为硝基或氢，R2为亲水性基团；R3为甲氧基或氢。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，所述亲水性基团选自聚氧乙烯醚基团或-NH-CH2-CH2-R4，R4为季铵基团，所述聚氧乙烯醚基团具有3-5个氧乙烯单元。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中，所述化合物具有以下任意一种具体结构：
4.一种制备如权利要求1-3中任一项所述的化合物的方法，包括：
将含氮杂氟化硼二吡咯的化合物A与苯甲醛衍生物中的醛基进行反应，得到含席夫碱的化合物B
所述化合物B中的亚胺基团经还原剂的还原反应后，得到含胺基的化合物C
向所述化合物C中加入亚硝酸盐，使所述化合物C中的仲胺基团亚硝化，得到疏水性的氮杂氟化硼二吡咯的化合物D
向所述疏水性的氮杂氟化硼二吡咯的化合物D中加入硝基氯甲酸苯酯在N，N-二异丙基乙胺催化下进行酯交换反应，得到化合物E
在N，N-二异丙基乙胺的催化作用下，所述化合物E中的酯基与含亲水基团的化合物进行亲核取代反应，得到具有式(I)所示结构的化合物
其中，R1为硝基或氢，R2为亲水性基团；R3为甲氧基或氢。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述含亲水基团的化合物选自N，N-二甲基乙二胺、三乙二醇单甲醚、四乙二醇单甲醚、五乙二醇单甲醚中任意一种；
其中，在所述含亲水基团的化合物为N，N-二甲基乙二胺的情况下，所述化合物E与所述N，N-二甲基乙二胺反应后，再与碘甲烷进行反应。
6.根据权利要求4所述的方法，其中：
所述还原剂选自氰基硼氢化钠或硼氢化钠；
所述亚硝酸盐选自亚硝酸钠。
7.一种采用权利要求1-3中任一项所述的化合物自组装成的分子组装体。
8.根据权利要求7所述的分子组装体，其中，所述分子组装体是通过如下步骤获得：
将权利要求1-3中任一项所述的化合物溶解于有机溶剂中，通过超声、闪沉、慢加水或薄膜水化法中任意一种自组装方法得到分子组装体；
其中，所述有机溶剂选自二甲基亚砜、四氢呋喃、二甲基甲酰胺中至少一种。
9.根据权利要求7所述的分子组装体，其中，所述分子组装体的直径为10nm-100nm；
所述分子组装体的适用波长范围为600-800nm，在20-200mW/cm2激光辐照所述分子组装体的情况下，光热转换效率达到20-60％。
10.权利要求7-9中任一项所述的分子组装体在杀菌中的应用。
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