Vers des fluorophores proche infrarouge performants : hétérocycles azote-phosphore – FLUNIPHOS

Les petites molécules fluorescentes sont un outil très précieux pour visualiser les phénomènes biologiques. Comparé à d’autres techniques comme l’imagerie par résonance magnétique (IRM), la tomographie par émission de positrons (TEP) ou par émission monophotonique (TEMP), la tomodensitométrie ou l’échographie, l’emploi de la fluorescence pour l’imagerie in vivo est très attractif en raison de sa simplicité, de l’absence de rayonnements ionisants et de son coût réduit. Malheureusement, le développement de l’imagerie par fluorescence in vivo est rendu difficile par la gamme de longueurs d’onde (400 à 650 nm) des fluorophores conventionnels. Dans cette région, la lumière est facilement dispersée et absorbée par les biomolécules, ce qui réduit drastiquement le signal. L’utilisation de lumière proche infrarouge (700–1000 nm : NIR-I et 1000–1700 nm : NIR-II) permet de remédier à ce problème et de visualiser des tissus bien plus profonds avec une très bonne sensibilité. Pour cela, la synthèse de fluorophores émettant dans le proche infrarouge est nécessaire, mais ceux dotés de propriétés optiques favorables et d’une petite taille sont actuellement très rares. Pour pallier ce problème, nous proposons le développement de fluorophores proche infrarouge originaux basés sur des motifs hétérocycliques contenant à la fois des atomes de phosphore et d’azote. Ces composés sont conçus en incorporant un atome de phosphore dans des fluorophores azotés communément utilisés, ce qui donne lieu à un déplacement bathochrome prononcé. La théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et son extension dépendante du temps (TD-DFT) ont été utilisées comme méthode de criblage pour identifier les candidats fluorophores P,N-hétérocycliques les plus prometteurs en fonction de leurs propriétés optiques théoriques. L’exploration de méthodologies de synthèse pour construire ces P,N-hétérocycles est également décrite.