可实现癌细胞筛选的谷胱甘肽比率可逆荧光探针、制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种可实现癌细胞筛选的谷胱甘肽比率可逆荧光探针、制备方法与应用，具体地，本发明专利技术可用于测量、检测或筛选谷胱甘肽及活细胞荧光成像，尤其是其靶向细胞可逆比率检测谷胱甘肽，这类探针可实现如下技术效果中的至少一个：合成简单、选择性好、灵敏度高、比率检测、可逆性能优秀、细胞毒性低、对癌细胞有良好的癌细胞靶向能力和优异的癌细胞筛选能力且能快速响应谷胱甘肽、能够在生理水平条件下对谷胱甘肽进行有效测量、检测或筛选。检测或筛选。检测或筛选。

【技术实现步骤摘要】
可实现癌细胞筛选的谷胱甘肽比率可逆荧光探针、制备方法与应用


[0001]本专利技术属于荧光探针领域，具体涉及一种基于7
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二乙氨基香豆素类化合物的可实现癌细胞筛选的谷胱甘肽比率可逆荧光探针及其在测量、检测或筛选谷胱甘肽及活细胞荧光成像、癌细胞筛选中的应用；本专利技术还提供了制备所述荧光探针的方法。

技术介绍

[0002]谷胱甘肽作为浓度最高的非蛋白质硫醇，在哺乳动物组织中的浓度为1
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10 mM。其在维持细胞的氧化还原平衡中起到至关重要的作用。此外，谷胱甘肽作为氧化还原信号传导的决定性关键信号分子之一，在细胞的增殖分化、细胞凋亡和各种疾病的发生和发展中扮演中至关重要的角色，比如，谷胱甘肽的异常表达可能会导致艾尔兹海默症、免疫功能障碍、肝脏疾病等。以往研究表明很多种类的肿瘤细胞中的谷胱甘肽浓度升高，同时研究者还发现肿瘤细胞中谷胱甘肽浓度的升高会带来抗药性，增加癌症治疗的难度。虽然越来越多的癌症相关过程被归因于谷胱甘肽的作用，但是由于缺乏检测癌症中的谷胱甘肽的可靠技术，谷胱甘肽在癌症中的作用机制还没有被完全的阐明。因此，寻求一种特定的检测癌细胞中的谷胱甘肽的技术是至关重要的。
[0003]近年来，已报到道的检测谷胱甘肽的方法有分光光度比色法、高效液相色谱法、化学发光分析法、荧光探针分析法等，其中荧光探针因其高选择、合成简单、能原位成像等独特的优势而成为研究者关注的焦点。如今，已有大量的谷胱甘肽探针被报道，可惜的是，绝大多数的谷胱甘肽探针都是定性和不可逆的，这就造成了探针无法反映细胞内谷胱甘肽浓度的动态变化，严重限制了谷胱甘肽在相关病理、生理过程中承担的具体作用的研究。即使有限的谷胱甘肽可逆探针被开发出来，也存在着诸如选择性差、反应速度慢难以反映谷胱甘肽浓度实时变化以及检测浓度太低不适用实际细胞内谷胱甘肽浓度检测等问题。因此，发展高选择性高灵敏度的实时可逆检测谷胱甘肽的荧光探针成为急需研究的课题。另外，比率型荧光探针因可以消除环境因素的干扰而受到广泛关注。
[0004]此外，因每年快速增长的发病率和死亡率，癌症已成为一种严重危害人类健康的疾病。然而现有的癌症治疗手段还非常有限，且其治疗效果也有待提高。早期治疗能够大大提高治疗效果，而早期治疗的前提是能够实现早期诊断。因此，开发新的对癌细胞具有靶向性并能对癌细胞进行筛选的荧光探针可作为早期诊断的有力工具，具有非常重大的意义。总之，发展高选择性、癌细胞靶向、能对癌细胞进行筛选的谷胱甘肽比率可逆荧光探针是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是在于提供一类可实现癌细胞筛选的谷胱甘肽比率可逆荧光探针，以及它们的制备方法和用途，具有合成简单、选择性好、灵敏度高、比率检测、可逆性能优秀、对癌细胞有良好的癌细胞靶向能力和优异的癌细胞筛选能力且能快速响应谷
胱甘肽等特点，并且能够在生理水平条件下对谷胱甘肽进行有效测量、检测或筛选。
[0006]具体而言，本专利技术提供了一种化合物，具有式(Ⅰ)所示的结构：
[0007][0008]其中：R1，R2，R3，R4和R5为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4和 R5可以相同或不同。
[0009]在本专利技术的一些具体实施方案中，本专利技术的化合物是R1，R2，R3，R4和R5均为氢原子的式(Ⅱ)化合物，其结构式如下：
[0010][0011]本专利技术还提供了式(Ⅰ)化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0012]步骤1：使式(Ⅲ)化合物与氰基乙酸反应制备得式(Ⅳ)化合物，其反应式如下：
[0013][0014]步骤2：式(Ⅳ)化合物与5
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甲氧基色胺反应制备得式(Ⅰ)化合物，其反应式如下：
[0015][0016]式(Ⅰ)、(Ⅲ)
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(Ⅳ)中：R1，R2，R3，R4和R5为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4和R5可以相同或不同。
[0017]具体而言：步骤(1)：将式(Ⅱ)化合物与氰基乙酸以及催化剂吡咯烷加入到吡啶中，常温搅拌反应12h。
[0018]步骤(2)：将步骤1产物和5
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甲氧基色胺及催化剂二环己基碳二亚胺和1
‑ꢀ
羟基苯并三唑溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，常温反应一段时间，然后用二氯甲烷萃取后，减压条件下旋蒸干溶剂，从而获得含有式(I)化合物的粗产物。粗产品进一步通过色谱柱进行分离，二氯甲烷和甲醇的混合体系为洗脱剂，可得到纯净的式(I)化合物。
[0019]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述式(Ⅲ)化合物与氰基乙酸的摩尔比为1:1
‑
1:2。
[0020]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述步骤1产物式(Ⅳ)化合物与5
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甲氧基色胺的摩尔比为1:1
‑
1:3。
[0021]在本专利技术的一些具体实施方案中，式(I)化合物制备方法步骤(1)和步骤 (2)所述反应时间分别为6
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18h和6
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12h。
[0022]本专利技术还提供一种用于测量、检测或筛选谷胱甘肽的荧光探针组合物，其包含本专利技术的所述式(I)化合物。
[0023]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述式(I)化合物具有以下结构：
[0024][0025]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述荧光探针组合物进一步包含溶剂、酸、碱、缓冲溶液或其组合。
[0026]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述荧光探针组合物可应用于谷胱甘肽的实时可逆检测或者癌细胞的筛选。
[0027]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述荧光探针组合物可应用于谷胱甘肽的实时可逆检测或者癌细胞的筛选。
[0028]本专利技术还提供了用于检测样本中谷胱甘肽浓度的试剂盒，其包含本专利技术的所述式(I)化合物。
[0029]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述试剂盒还包含用于测定样本中的谷胱甘肽浓度的缓冲剂。
[0030]本专利技术还提供了用于检测样品中谷胱甘肽的存在或测量样品中的谷胱甘肽含量的方法，其包括：
[0031]a)使所述式(I)或式(Ⅱ)化合物与样品接触以形成荧光化合物；
[0032]b)测定所述荧光化合物的荧光性质。
[0033]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述样品是化学样品或生物样品。
[0034]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述样品是包括水、血液、微生物或者动物细胞或组织在内的生物样品。
[0035]本专利技术还提供了所述式(I)或式(Ⅱ)化合物在细胞荧光成像中的应用。
[0036]本专利技术还提供了所述式(I)或式(Ⅱ)化合物在癌细胞筛选中的应用。
[0037]本专利技术还提供了所述式(I)或式(Ⅱ)化合物在实时定量可逆检测谷胱甘肽中的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.化合物，其具有以下结构：其中：R1，R2，R3，R4和R5为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4和R5可以相同或不同。2.按照权利要求1的化合物，其中R1，R2，R3，R4和R5均为氢原子。3.一种制备权利要求1或2所述化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：使式(Ⅲ)化合物与氰基乙酸反应制备得式(Ⅳ)化合物，式(Ⅳ)化合物与5
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甲氧基色胺反应制备得式(Ⅰ)化合物，其反应式分别如下：其中：R1，R2，R3，R4和R5为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4和R5可以相同或不同。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：将式(Ⅱ)化合物与氰基乙酸以及催化剂吡咯烷加入到吡啶中，常温搅拌反应12h。步骤(2)：将步骤1产物和5
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甲氧基色胺及催化剂二环己基碳二亚胺和1
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羟基苯并三唑溶于N,N
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【专利技术属性】
技术研发人员：荣晓迪，柳彩云，李玺威，高娜，朱宝存，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：