專利名稱：基于氟硼二吡咯化合物的溶酶體熒光探針及其制法和用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一系列a位含有強吸電子基團的近紅外BODIPY及其制法和其作為熒光探針在標記細胞內溶酶體的應用.
背景技術：
溶酶體是真核細胞內一種很重要的細胞器，其內部環境呈弱酸性(pH4-6)，含有多種能夠分解細胞內廢棄物質和碎片的酸性水解酶，直接參與細胞內的消化過程。此外，溶酶體還和細胞的自吞噬、凋亡、免疫防御、癌癥的產生有著直接關聯。近年來，由于其更具便捷性和靈敏性，合成分子熒光探針已經受到高度重視并廣泛應用于檢測細胞內的不同離子。[參見:(a) T.Hirano, K.Kikuchi, Y.Urano, T.Higuchi, T.Nagano, Ange w.Chem.2000, 112, 1094 - 1096; (b)Z.H.Lin, M.ffu, M.Schaferling, 0.S.Wolfbeis1Angew.Chem.2004，116，1767 - 1770; (c)H.Komatsu, T.Miki, D.Citterio, T.Kubota, Y.Kitamura, K.0ka, K.Suzuki, J.Am.Chem.Soc.2005, 127 (31), 10798-10799.(d) N.Umezawa, K.Tanaka, Y.Urano, K.Kikuchi, T.Higuchi, T.Nagano, Angew.Chem.1nt.Ed.1999，38，2899-2901.(e)X.Y.Qu, Q.Liu, X.N.Ji, H.C.Chen, Z.K.Zhou, Z.Shen, Chem.Commun.2012, 48, 4600-4602.]在這些細胞內的離子中，質子是其中一個非常重要的目標離子。眾所周知，細胞內的PH是眾多生理活動的重要參數。細胞內的質子分布并不均一，在細胞質中約為7.2，在線粒體則更偏堿性。[參見:(a) C.Hunte，E.Screpanti,M.Venturi,A.Rimon,E.Padan,H.Michel,Nature2006,435, 1197-1202.(b)H.1zumi, T.Tori go e, H.1shigu chi, H.Uramoto, Y.Yoshi da, M.Tanabe, T.1se，T.Murakami, T.Yoshida, M.Nomoto, K.Kohno, Cancer Treat.Rev.2003, 29, 541 - 549.(c)M.Chesler, Physiol.Rev.2003, 83, 1183 - 1221.(d)A.M.Paradiso, R.Y.Tsien, T.E.Machen, Naturel987,325, 447 - 450.(e)1.Yuli, A.0platka,Sciencel987,235,340 - 342.]而溶酶體的pH約為4.5-5.5，現有的大多數pH熒光探針不適合研究這類酸性細胞器。這是因為它們在中性或者強酸性條件下熒光猝滅，或者在酸性細胞器內不選擇性的累積。此外，理想的探針還應該避免·細胞內其它物種的干擾。[參見:(a) J.E.Whitaker，R.P.Haugland, F.G.Prendergast, Anal.Biochem.1991, 194, 330-344.(b) C.C.0verly, Κ.D.Lee, E.Berthiaume, P.J.Hollenbeck, Proc.Natl.Acad.Sc1.USA1995, 92, 3156-3160.(c)V.Sandhu, M.Miller, A.K.Grover, Mol.Cell.Biochem.1998，178, 77-80.(d) J.X.Liu, Z.Diwu, ff.-Y.Leung, Bioorg.Med.Chem.Lett.2001, 11, 2903 - 2905.]硼-二吡咯亞甲基類(BODIPY)分子是一種具有高度剛性、類次甲基、非離子性的極性熒光染料。其結構由兩個吡咯環通過硼橋鍵和亞甲基橋鍵連接起來，這種連接方式把該類染料的母體部分固定在同一平面上，使分子具有高度的剛性。BODIPY的分子母核結構如下:
權利要求
1.一類基于含有酯基氰基吸電子基團的近紅外氟硼二吡咯化合物(BODIPY)，其特征是它有如下結構:
2.一種制備權利要求1所述的基于含有酯基氰基吸電子基團的近紅外氟硼二吡咯化合物(BODIPY)的方法，其特征是它包括如下步驟: 在反應容器中加入R-取代的甲醛和2-(2-氰基-2-乙氧羰基乙烯基)-1Η-吡咯，R-取代的甲醛和2- (2-氰基-2-乙氧羰基乙烯基)-1H-吡咯的摩爾比為1:2，溶解于無水二氯甲烷中，所述的R-取代的甲醛是苯甲醛、4-硝基苯甲醛、4- (二甲氨基)苯甲醛或4’-醛基苯并-15-冠-5，加入催化量三氟乙酸(TFA)催化，催化劑用量約為取代苯甲醛的三倍，無水避光的條件下攬拌，回流4_7天,點板檢測直到2- (2-氰基-2-乙氧擬基乙烯基)-1H-批咯完全耗盡，然后將等摩爾數的2，3- 二氯-5，6- 二氰基-1，4-苯醌(DDQ)加入反應溶液中，室溫下攪拌30分鐘，之后加入過量的三乙胺(TEA)和三氟化硼-乙醚溶液(BF3.Et2O),繼續攪拌回流反應一個小時，得到藍色溶液后用水淬滅反應，反應混合物用蒸餾水、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水依次洗滌，隨后干燥后蒸發濃縮，用100-140目硅膠裝柱分離，洗脫劑為二氯甲烷，蒸干溶劑后，用二氯甲烷/正己烷重結晶得到目標化合物。
3.權利要求1所述的氟硼二吡咯化合物(BODIPY)在制備溶酶體熒光探針中的應用。
全文摘要
一類基于近紅外氟硼二吡咯化合物(BODIPY)的分子熒光探針，它有如下結構其中取代基Ar為以下四種取代基中的一種。本發明首次合成了α位含有強吸電子基團的BODIPY類熒光探針，引入的取代基使得這類熒光探針的吸收光譜紅移到了606-633nm，發射峰616-646nm。這類分子是良好的熒光探針，可以用于特異性標記生物細胞中的溶酶體，是自身分子發光，吸收發射都接近近紅外區，并且具有摩爾消光系數高，發射峰尖銳以及熒光量子產率高等優點，其在溶酶體標記的應用上有著誘人的應用前景。
文檔編號C09K11/06GK103242355SQ20131017404
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月10日 優先權日2013年5月10日
發明者沈珍, 劉漢壯, 郭秋麗 申請人:南京大學