一种内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针制造技术

本发明专利技术公开了一种内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针，其制备方法为加入一定量的含喹唑啉酮

【技术实现步骤摘要】
一种内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针


[0001]本专利技术涉及荧光探针、生物成像和光动力学治疗等领域，具体涉及一种内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针。

技术介绍

[0002]铁死亡是由铁依赖的细胞内脂质过氧化异常积聚而导致的细胞死亡过程，其在形态、生化和基因上都有别于其他形式的细胞死亡。铁死亡被发现可抑制肿瘤生长并增加多种肿瘤对化疗和免疫治疗的敏感性，诱发癌细胞铁死亡正成为治疗肿瘤，特别是治疗具有耐药性高、转移性强的恶性肿瘤的新策略。
[0003]特定细胞器内的脂质过氧化产物积累是否在诱导铁死亡进程中具有关键作用，以及铁死亡过程中不同细胞器的受损情况和形态有何变化等问题仍未解决。其原因在于目前所发现的铁死亡诱导剂(如Erastin)大多作用于脂质过氧化过程中的相关信号通路，且这类化合物没有特定的细胞器靶向，从而只能间接影响细胞内的脂质过氧化过程。此外，没有好的监测手段，使得细胞内亚细胞器的脂质过氧化变化过程难以直接观察到。因此，发展具有细胞器定位成像功能并能直接促进脂质过氧化过程从而诱导细胞铁死亡的化学探针，对详细了解脂质过氧化产物的积累与铁死亡过程的直接关联具有重要意义。
[0004]喹唑啉酮类结构化合物是天然生物碱中重要的一类，是中药成分常山碱、色胺酮等化合物的结构单元，也是铁死亡诱导剂Erastin的主要结构单元。此外，喹唑啉酮类结构化合物还具有很好的光物理性能以及生物成像功能。生物相容性好，优异的光物理性能等特点，为喹唑啉酮类化合物应用于化学探针及生物成像提供了独特的优势。另一方面，光动力学治疗(PDT)作为一种光诱导产生ROS治疗肿瘤的策略相比于传统治疗手段具有系统毒性低，可反复使用，耐药性作用小等优点。近期，有研究发现PDT可诱发包括铁死亡在内的多种细胞死亡方式。因此，利用PDT策略直接影响亚细胞器中的脂质过氧化过程可能会为诱发铁死亡探针的开发带来新的契机。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了提供一种内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针，该双功能探针能够用于活细胞内质网定位成像、光诱导铁死亡及细胞活力检测。
[0006]一种内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针，具有如下式Ⅰ的结构通式：
其中，R1选自：二烷基氨基、二苯基氨基及其衍生物、咔唑及其衍生物中的一种；R2选自：氢原子、卤素原子、烷基（包括环烷基）、氮杂烷基、氧杂烷基、烷基杂环、芳香环、芳香杂环、酰胺类结构和苯磺酰胺结构中的一种。
[0007]优选地，式Ⅰ结构中n为1~3。
[0008]本专利技术还提供一种上述内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针的制备方法，由含喹唑啉酮
‑
吡啶结构的配体与三氟化硼乙醚为原料合成；包括以下步骤：（1）加入一定量的含喹唑啉酮
‑
吡啶结构的配体，在非极性溶剂中，其间根据具体反应加入相应的三氟化硼乙醚溶液，用三乙胺调节反应液至碱性，回流反应24~48小时；（2）将反应料液冷却后加入蒸馏水，静置，分层，用乙酸乙酯萃取，有机相用浓缩后得到的混合物，通过柱层析色谱分离，最后得到纯品，得到的目标产物为喹唑啉酮二氟化硼化合物。
[0009]得到的目标产物溶解在氘代试剂DMSO
‑
d6或CDCl3中，可以通过1H NMR，
13
C NMR，HRMS等方法对产品结构进行确认。
[0010]进一步地，上述制备方法中所述含喹唑啉酮
‑
吡啶结构的配体为1~10 mmol；所述三氟化硼乙醚溶液为15~20mmol。
[0011]进一步地，上述制备方法中所述非极性溶剂为二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃、乙酸乙酯或丙酮。
[0012]进一步地，上述制备方法中所使用的硼化物原料除三氟化硼
·
乙醚复合物外，还可以是硼酸、三苯基硼或三取代苯基硼。
[0013]进一步地，上述制备方法中所述含喹唑啉酮
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吡啶结构的配体，具有如下式II的结构：其中，R1选自：二烷基氨基、二苯基氨基及其衍生物、咔唑及其衍生物中的一种；R2选自：氢原子、卤素原子、烷基（包括环烷基）、氮杂烷基、氧杂烷基、烷基杂环、芳香环、芳香杂环、酰胺类结构和苯磺酰胺结构中的一种。
[0014]优选地，式II结构中n为1~3。
[0015]一方面地，本专利技术的所述内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针用于活细胞内质网定位成像，主要包括以下步骤：（1）将细胞分至confocal培养皿中，贴壁过夜生长，移去原有的培养基，将含有100nM的商业细胞器定位染色试剂与细胞孵育30分钟；（2）用PBS洗涤步骤（1）中得到的细胞两次，更换含有5μM探针化合物的培养基继续孵育3h；（3）将confocal培养皿从培养箱中取出，用PBS洗涤三次以除去皿中的探针化合
物，探针化合物和细胞器定位染色试剂的共定位作用立即通过荧光共聚焦显微镜检测；（4）通过选取相应的激发波长收集蓝光通道的商业细胞器定位染色试剂荧光，以及探针所在的近红外区域的荧光，并以软件计算探针的细胞器共定位系数。
[0016]另一方面地，本专利技术的所述内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针用于光诱导铁死亡及细胞活力检测，主要包括以下步骤：（1）将待检测细胞放在含有10%FBS和1%青霉素
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链霉素的RPMI 1640培养基中；随后将含有待检测细胞的培养基接种在96孔板中，等待细胞贴壁；（2）将探针化合物稀释在含有10%FBS的RPMI 1640培养基中，最终浓度为1~50μM；（3）将96孔板中原有培养基吸出，加入含有探针化合物的培养基，以不加探针化合物的孔作为对照，每个浓度设定3个复孔，在37℃培养箱中孵育2~4h，等探针化合物进入细胞后，用蓝光照射10min，继续放培养箱中培养44h~46h；（4）每个孔加入10μL MTT溶液(5 mg/mL)继续培养4h，终止培养；（5）吸取孔内培养上清液，每个孔加入150μL DMSO溶液，振荡10 min，使结晶物充分融解；用酶标仪上机检测，测定各个孔在490nm处的光吸收值。
[0017]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针，其特点是利用喹唑啉酮
‑
吡啶
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BF2为核心结构，以三苯胺、咔唑或其衍生物为修饰基团，具有细胞器成像功能，并在可见光诱导条件下能够诱发肿瘤细胞铁死亡。该类探针可实现活细胞可视化实时监测，并通过光诱导及成像实现定点诱发肿瘤细胞铁死亡，达到成像可视化指导治疗的目的。
附图说明
[0018]图1为实例1所制备的喹唑啉酮二氟化硼化合物的1H NMR谱图。
[0019]图2为实例1所制备的喹唑啉酮二氟化硼化合物的晶体结构图。
[0020]图3为实例1所制备的喹唑啉酮二氟化硼化合物在乙腈中的紫外吸收光谱图。
[0021]图4为实例1所制备的喹唑啉酮二氟化硼化合物在乙腈中的荧光发射光谱图。
[0022]图5为实例1所制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针，其特征在于，具有如下式I的结构通式：其中，R1选自：二烷基氨基、二苯基氨基及其衍生物、咔唑及其衍生物中的一种；R2选自：氢原子、卤素原子、烷基（包括环烷基）、氮杂烷基、氧杂烷基、烷基杂环、芳香环、芳香杂环、酰胺类结构和苯磺酰胺结构中的一种；式I中n为1~3。2.根据权利要求1所述的内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）加入一定量的含喹唑啉酮
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吡啶结构的配体，在非极性溶剂中，其间根据具体反应加入相应的硼化物，用三乙胺调节反应液至碱性，回流反应24~48小时；（2）将反应料液冷却后加入蒸馏水，静置，分层，用乙酸乙酯萃取，有机相用浓缩后得到的混合物，通过柱层析色谱分离，最后得到纯品，得到的目标产物为喹唑啉酮二氟化硼化合物。3.根据权利要求2所述的内质网定位成像/光诱导铁死亡双功能探针的制备方法，其特征在于，所述的含喹唑啉酮
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吡啶结构的配体...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋智彬，邢致明，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：发明
国别省市：