一種具有聚集誘導發光效應的兩親性分子及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發明屬于細胞成像技術領域，設及一種具有聚集誘導發光效應的兩親性分子， 其制備方法，及其作為巧光探針在細胞成像中的用途。
【背景技術】
[0002] 隨著生命科學的發展，為了獲得分子生物學功能的直觀信息，人們致力于研究各 種成像技術。巧光成像（fluorescenceimaging，FI)因其具有非破壞性、選擇性好、靈敏度 高等優點，逐漸成為人們關注的焦點。因此，研究性能優異的巧光染料已成為一個重要的研 究方向，而目前用于活細胞成像的主要為有機染料。
[0003] 傳統有機染料中的巧光生色團主要是具有大共輛體系的剛性平面分子，在稀溶液 中有較強的巧光，而在濃溶液中或者在固體狀態下的巧光較弱，甚至不發光，即聚集導致巧 光巧滅。在實際應用中，即使在很低的濃度下，運種巧光分子的聚集現象依然存在，從而降 低了靈敏度。雖然科學家們嘗試了很多化學和物理方法阻止巧光分子的聚集，但是作用都 非常有限。
[0004] 2001年，唐本忠課題組首次發現并報道了一類具有"聚集誘導發光效應"的化合 物，它們在溶液中不發光或者發光很弱，但是在濃溶液中或者在固體狀態下卻發出強烈的 巧光。運一發現從根本上克服了聚集誘導巧光巧滅的難題，為獲得高效的巧光成像材料提 供了一條新的路徑。在已報道的具有聚集誘導發光（aggregation-inducedemission,AIE) 效應的分子當中，四苯乙締因其發光效率高、結構簡單，而成為應用最廣泛的結構單元。
[0005] 作為細胞內的成像探針，巧光染料需要兩個非常重要的條件，即水溶性和穩定性。 為了改善巧光分子的水溶性W及穩定性，目前的研究集中在W下方面：（〇用二氧化娃包 裹巧光團，W提高其穩定性和生物相容性；（2)用表面活性劑包裹具有聚集誘導發光效應 的分子，使巧光分子能夠穩定地分散在細胞中。但是上述思路均需要采用其他材料對巧光 探針進行包裹，操作復雜，不易于施行。鑒于此，W更加簡單、易行且有效的方式得到一種水 溶性好并且能夠穩定存在于細胞中的巧光探針已經成為本領域亟待解決的問題之一，具有 重要的科研和經濟價值。
【發明內容】
[0006] 針對上述情況，本發明設計并合成了W四苯乙締為構筑單元的，具有聚集誘導發 光效應的水溶性兩親性分子，通過調節濃度自組裝成穩定的納米結構，并作為巧光探針應 用于細胞成像。
[0007] 具體而言，本發明中具有聚集誘導發光效應的兩親性分子的結構如式（I)所示：
其中：η為9至13中的任一整數，優選n=9。
[0008] 上述如式（I)所示的具有聚集誘導發光效應的兩親性分子可W通過包括W下步驟 的制備方法制得： (1) 在惰性氣體保護下，向盛有溶劑的反應容器中加入式（II)化合物、式（III)化合 物、亞銅鹽和鈕催化劑，其中式（II)化合物、式（III)化合物、亞銅鹽、鈕催化劑之間的摩爾 比為2~4:1:0. 05~0.1:0. 05~0.1，在攬拌條件下再加入過量的縛酸劑，回流反應10-20小 時，反應完成后，減壓蒸饋除去溶劑，殘留物采用水/二氯甲燒體系萃取，分離有機相后減 壓蒸饋除去二氯甲燒并得到粗品，再用硅膠柱色譜法純化，得到式（IV)中間體；
(2) 向反應容器中加入步驟（1)中得到的式（IV)中間體，再加入過量的化晚，回流反應 40~50小時，反應完成后，減壓蒸饋除去化晚并得到粗品，再用洗液洗涂并干燥，得到如式 (I)所示的具有聚集誘導發光效應的兩親性分子；
[0009] 優選的，步驟（1)中所述惰性氣體為氣氣或氮氣，優選氣氣。
[0010] 優選的，步驟（1)中所述溶劑為四氨巧喃。
[0011] 優選的，步驟（1)中所述亞銅鹽選自艦化亞銅、漠化亞銅、氯化亞銅中的任意一種， 優選艦化亞銅。
[0012] 優選的，步驟（1)中所述鈕催化劑為四（Ξ苯基麟）鈕或二（Ξ苯基麟）二氯化 鈕，優選四（Ξ苯基麟）鈕。
[0013] 優選的，步驟（1)中所述式（II)化合物、式（III)化合物、亞銅鹽、鈕催化劑之間的 摩爾比為2:1:0.1:0.1。
[0014] 優選的，步驟（1)中所述縛酸劑選自二乙胺、Ξ乙胺、二異丙基乙基胺中的任意一 種，優選Ξ乙胺。
[0015] 優選的，步驟（1)中所述硅膠柱色譜法的洗脫劑為乙酸乙醋/石油酸混合液，其中 乙酸乙醋和石油酸的體積比為1:10。
[001引優選的，步驟（2)中所述洗液為乙酸。
[0017]另外，本發明還請求保護上述如式（I)所示的具有聚集誘導發光效應的兩親性分 子作為巧光探針在細胞成像中的用途。
[0018] 與現有技術相比，采用上述技術方案的本發明具有如下優點： (1) 巧光探針本身包含具有聚集誘導發光效應的巧光團，發光效率高且穩定； (2) 巧光探針為兩親性分子，水溶性好，在高于臨界膠束濃度時容易聚集形成穩定的納 米結構； (3) 巧光探針能夠透過細胞膜進入細胞，并且對細胞無毒，生物相容性好。
【附圖說明】
[001引 圖1為兩親性分子TPE-11的iH-NMR譜圖。
[0020] 圖2為兩親性分子TPE-11的水溶液巧光發射光譜圖。
[0021] 圖3為兩親性分子TPE-11對化La細胞的共聚焦顯微鏡拍攝照片。
[0022] 圖4為化La細胞存活率隨兩親性分子TPE-11濃度變化的曲線圖。
[002引圖5為兩親性分子TPE-11的流式細胞圖。
[0024] 圖6為低濃度兩親性分子TPE-11的細胞成像圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖和具體實施例對本發明做出進一步的說明。
[0026] 實施例1:Τ陽-11的合成。
[0027] (1)在氣氣保護下，將 400mg(0.82mmol) 1-漠-4-(2-(4-漠苯基）-1,2-二苯 基乙締基）苯、622mg(1. 64mmol) 4-乙烘基苯甲酸11-漠正^ 烷基醋、100mg(0. 08 mmol)四（Ξ苯基麟）鈕、20mg(0. 08mmol)艦化亞銅加入到盛有50血四氨巧喃的100 血Ξ口燒瓶中，在攬拌條件下再加入5血（36.07mmol)Ξ乙胺，加熱至70°C后回流反應 10小時，反應完成后，減壓蒸饋除去四氨巧喃，殘留物采用水/二氯甲燒體系萃取，分離有 機相，無水硫酸鋼干燥0. 5小時W上，減壓蒸饋除去二氯甲燒并得到粗品，采用乙酸乙醋： 石油酸=1:10(v/v)的洗脫劑進行硅膠柱色譜法純化，得到黃色固體狀中間體，產率為8% ;
(2)向100血燒瓶中加入步驟（1)中得到的中間體，再加入50血化晚，加熱至110°C后回流反應48小時，反應完成后，減壓蒸饋除去化晚并得到粗品，再用乙酸洗涂4次并干 燥，得到墨綠色固體狀產物，產率為90%。
[002引采用iH-NMR和MS對產物進行表征，證實該墨綠色產物為化合物TPE-11，具體數值 如下： iH-NMR600MHz;DMS0-4;TMS):《9.10(4H，d，^5.8Hz)，8.61(2H，t，^7.5 Hz)，8. 16 (4H, t方6. 5 Hz)，7. 97 (4H, t方6. 4 Hz)，7. 67 (4H, d,方8. 2 Hz)， 7. 39 (4H, q,方8. 2 Hz), 7. 22-7. 17巧H, m), 7.07-7.00 (8H, m), 4. 59 (4H, t 方7. 3 Hz), 4.28 (4H,