Carboxy-DiI类化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种Carboxy‑DiI类化合物及其制备方法和应用，该Carboxy‑DiI类化合物作为水溶性较高的荧光染料，荧光效率高，可用于心脏活体动脉灌注，均匀标记微小动脉血管内皮细胞，特异性好，灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】
Carboxy-DiI类化合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及检测领域，尤其涉及一种Carboxy-DiI类化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
荧光染料作为标记探针在化学、生物等领域得到广泛的应用，尤其是在生命科学、临床分子诊断、免疫功能分析等方面备受关注。其中，Cy系列荧光染料是应用最广的染料，具有摩尔消光系数大、稳定性好、荧光量子产率高等优点。例如，在红外(NIR)可见光区的吸收及发射范围内，羰化青染料作为有助于生物成像的探针试剂，具有折光率小、组织渗透深、背景自发荧光干扰小等优点，近些年来备受瞩目。然而，对于慢性心脏病患者而言，尤其是慢性心梗患者，心脏的供血及供氧离不开冠脉微循环系统，常规羰化青染料却不适用于对其进行检测评估。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种Carboxy-DiI类化合物及其制备方法和应用，能够适用于微小动脉血管的检测、评估。本专利技术提供一种Carboxy-DiI类化合物，具有如式(I)所示的结构：其中，R1、R4分别独立选自氢、磺酸基、磺酸盐、羧基、羧酸盐、苯甲酸基、苯甲酸盐、苯磺酸基或者苯磺酸盐，R2和R3分别独立选自氢、C1-C4烷基或者卤素，R5和R6分别独立选自C12-C20烷基，Y-为一价负离子。其中一些实施例中，R2和R3优选均为氢。R5和R6相同，优选C14-C18烷基。Y-优选自高氯酸根、氯离子、溴离子或者碘离子。其中一些实施例中，所述Carboxy-DiI类化合物优选自结构如式(II)所示化合物或者结构如式(III)所示化合物：本专利技术还提供一种Carboxy-DiI类化合物的制备方法，包括如下步骤：式(IV)所示化合物与式(V)所示化合物反应，制备获得如式(VI)所示的中间产物M1。中间产物M1和式(VII)所示化合物反应，制备获得如式(VIII)所示的中间产物M2。中间产物M2与R1-B(OH)2反应，制备获得目标产物，即得。其中，R1选自氢、磺酸基、磺酸盐、羧基、羧酸盐、苯甲酸基、苯甲酸盐、苯磺酸基或者苯磺酸盐，R5选自C14-C18烷基，R7选自氢或者卤素，Y-为一价负离子，优选碘离子。优选地，式(III)所示化合物的合成路如下：本专利技术还提供上述任一项所述的Carboxy-DiI类化合物作为水溶性荧光染料在制备发光材料、制备生物荧光探针或者生物荧光成像中的应用。本专利技术还提供一种标记检测动脉血管分布的方法，包括如下步骤：采用上述所述的Carboxy-DiI类化合物作为水溶性荧光染料进行心脏灌注，利用多聚甲醛固定和琼脂糖包埋，进行心脏组织切片；利用激光共聚焦显微镜扫描所述心脏组织切片，获得血管3D网络分布图像。与现有技术相比，本专利技术Carboxy-DiI类化合物为水溶性荧光染料，可在磷酸缓冲液溶解均一，能够适用于心脏活体动脉灌注，透过细胞膜脂质双分子层标记血管内皮细胞，均匀标记微小动脉血管内皮细胞，选择性好，特异性高，荧光标记效率也高。附图说明图1为实施例1中的化合物2制备过程中的LCMS检测图；图2为实施例1中的化合物3制备过程中的LCMS检测图；图3为实施例1中的化合物4制备过程中的LCMS检测图；图4为实施例1中的目标化合物A制备过程中的LCMS检测图；图5为实施例1中的目标化合物A的质谱图；图6为实施例4测试获得的血管动脉分布图。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。实施例1本实施例提供一种Carboxy-DiI类化合物A的合成方法，包括如下步骤：S1，参照如下反应式，在25℃条件下，将化合物1(10.0g,1.00eq,HCl)溶解于80mL醋酸溶液(含化合物1a，7.71g,9.57mL,2.00eq)中，加热至130℃，反应16h，得含化合物2的反应混合物。采用200mL水洗反应混合物后，采用乙酸乙酯分三次提取反应混合物，每次用量100mL，得有机层混合物，再用饱和NaHCO3水溶液调pH至8，用无水硫酸钠吸水，真空干燥，得棕色油状化合物2，产率88.6％，纯度94.4％。化合物2反应进程采用LCMS监测，结果如附图1所示。S2，参照如下反应式，将步骤S2制备的化合物2(4.00g,1.00eq)和化合物2a(7.01g,1.00eq)混合，于140℃条件下，搅拌反应4h，得反应混合物。将反应混合物冷却至25℃，用100mL乙醇溶解，在搅拌条件下加入100mLKI，反应1h，过滤，滤饼真空干燥，得红色固体化合物3粗品4.40g。反应化合物3反应进程采用LCMS监测，结果如附图2所示。S3，参照如下反应式，在20℃条件下，将化合物3a(500g,1.00eq)溶解于20.0mL二甲氧基乙烷中，再加入步骤S2制备的化合物3粗品(500g,1.00eq)，加热至120℃，反应2h，真空浓缩，得浓缩反应混合物。再采用硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝1/1，二氯甲烷/甲醇＝10/1，Rf＝0.4)纯化反应混合物，得紫色固体化合物4粗品2.00g。反应化合物4反应进程采用LCMS监测，结果如附图3所示。S4，将步骤S3制备的化合物4(237.25mg,1eq)、羧基苯硼酸(106.36mg,3eq)、K2CO3(118.11mg,4eq)和Pd(dppf)Cl2(15.63mg,0.1eq)混合，加入5mL四氢呋喃和2mL双蒸水，加热100℃，搅拌反应16h，浓缩混合物后，再用100mL二氯甲烷稀释，再分别用1NHCl(aq.,50mL)和1MNaOH(aq.,50mL)洗涤，浓缩二氯甲烷层得到粗提物。将粗提物用色谱柱层析法纯化(SiO2,二氯甲烷:甲醇＝10:1to1:1，产物Rf＝0.2by二氯甲烷:甲醇＝4:1)，得到黑棕色目标产物A(189mg,产率83.55％,纯度96.2％)。目标产物A反应进程采用LCMS监测，结果如附图4所示，HNMR图如图5所示。实施例2本实施例提供一种利用Carboxy-DiI类化合物标记检测动脉血管分布的方法，包括如下步骤：(1)心脏灌注，制备组织标本：将实验大鼠结扎左前降支45min后进行心脏灌注。心脏灌注开始前，连接好2个三通活栓和3个10mL注射器，其内分别装有PBS缓冲液、含Carboxy-DiI类化合物工作液(取5mg实施例1制备获得的Carboxy-DiI类化合物A粉末溶解于1mL无水乙醇，再转溶解于50mL由按体积比1:4混PBS缓冲液和5％葡萄糖溶液混合而成的缓冲液中)以及4％多聚甲醛，并排空注射器内气泡。用25号蝶形针从左心室扎入并固定，开右心房剪一开口引流灌注液，自左心室分别依次缓慢注入37℃PBS缓冲液、Carboxy-D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.Carboxy-DiI类化合物，具有如式(I)所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.Carboxy-DiI类化合物，具有如式(I)所示的结构：



其中，R1、R4分别独立选自氢、磺酸基、磺酸盐、羧基、羧酸盐、苯甲酸基、苯甲酸盐、苯磺酸基或者苯磺酸盐，R2和R3分别独立选自氢、C1-C4烷基或者卤素，R5和R6分别独立选自C12-C20烷基，Y-为一价负离子。


2.根据权利要求1所述的Carboxy-DiI类化合物，其特征在于，R2和R3均为氢。


3.根据权利要求2所述的Carboxy-DiI类化合物，其特征在于，R5和R6相同，选自C14-C18烷基。


4.根据权利要求3所述的Carboxy-DiI类化合物，其特征在于，Y-选自高氯酸根、氯离子、溴离子或者碘离子。


5.根据权利要求1至4任一项所述的Carboxy-DiI类化合物，其特征在于，选自结构如式(II)所示化合物或者结构如式(III)所示化合物：





6.权利要求2至5任一项所述的Carboxy-DiI类化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
式(IV)所示化合物与式(V)所示化合物反应，制备获得式(VI)所示的中间产物M1；
中间产物M1和式(VII)...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晔，王玉婷，刘晓刚，
申请(专利权)人：武汉市第四医院，
类型：发明
国别省市：湖北;42