一种长效稳定的近红外细胞膜靶向探针及其制备制造技术

本发明专利技术属于近红外细胞膜探针技术领域，具体涉及一种长效稳定的近红外细胞膜靶向探针及其制备，本发明专利技术公开了一种喹喔啉酮衍生物(QSN)，其结构式(I)所示，该QSN是以邻苯二胺或其衍生物为起始原料，经环化、取代、缩合、Suzuki偶联、碳

【技术实现步骤摘要】
一种长效稳定的近红外细胞膜靶向探针及其制备


[0001]本专利技术属于近红外细胞膜探针
，具体涉及一种长效稳定的近红外细胞膜靶向探针及其制备。

技术介绍

[0002]干细胞替代疗法是多种组织器官结构、功能异常性疾病的新型治疗手段。目前，干细胞替代疗法在脊髓损伤、黄斑变性、I型糖尿病、肝衰竭、神经退行性疾病及慢性阻塞性肺疾病等疾病中得到了广泛研究，相当一部分研究已经进入临床试验阶段。而关于干细胞移植治疗效果和作用机制的研究往往需要通过对细胞进行长期的示踪，其中最常用、最方便、最直观的莫过于细胞膜荧光标记技术。通过使用合适的荧光染料不仅可以确定胞膜位置所在，还可通过荧光变化追踪细胞膜的动态形貌变化，为观察细胞生命过程中的囊泡运输、细胞贴壁、分裂、凋亡和坏死等重要的生命活动提供有效、有力的工具，并对细胞组织工程研究具有极为重要的意义。
[0003]目前，常用的商品化细胞膜荧光染料根据作用方式可分为以下两种：一种是基于疏水相互作用的荧光探针；另一种是基于特异性识别相互作用的荧光探针。其中，基于特异性识别相互作用的荧光探针(如麦胚凝集素分子)，可以识别细胞膜表面糖分子的唾液酸残基。而基于疏水相互作用的荧光探针(如碳菁类DiO，DiD，DiI和DiA)使用较为广泛，这类荧光探针中含有可以锚定细胞膜的疏水链段，可通过疏水作用与细胞膜结合从而定位于细胞膜。然而，传统的细胞膜染料常常仅能示踪1周左右，不利于长期治疗效果和作用机制的研究。因此，设计合成一种生物安全性好，长效稳定的细胞膜探针对于细胞示踪而言尤为重要。
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技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的首要目的是提供一种喹喔啉酮衍生物。
[0005]本专利技术的第二个目的是提供上述喹喔啉酮衍生物的应用。该喹喔啉酮衍生物可作为近红外细胞膜靶向探针。
[0006]本专利技术的第三个目的是提供上述喹喔啉酮衍生物的制备方法。
[0007]本专利技术的上述第一个目的是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种喹喔啉酮衍生物(QSN)，所述喹喔啉酮衍生物的结构式(I)所示：
[0009][0010]式中，R独立地选自烯丙基及其衍生物、苄基及其衍生物、乙酯基和乙酸中的一种，R1为独立地选自氢、甲氧基、卤素和甲基中的一种。
[0011]优选地，所述喹喔啉酮衍生物为喹喔啉酮三苯胺基衍生物。
[0012]本专利技术的上述第二个目的是通过以下技术方案来实现的：
[0013]上述的喹喔啉酮衍生物(QSN)作为近红外细胞膜靶向探针的应用。
[0014]经研究发现，与传统的细胞膜染料相比，本专利技术开发的探针QSN有更强的光稳定性；与传统的商业化细胞膜染料DIO相比，QSN具有更强的抗光漂白的能力，可作为一种生物安全性好，长效稳定的细胞膜靶向探针用于细胞示踪。
[0015]本专利技术的上述第三个目的是通过以下技术方案来实现的：
[0016]上述的喹喔啉酮衍生物(QSN)的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0017]S1、将邻苯二胺或其衍生物分散于有机溶剂中，加入丙酮酸乙酯进行反应，反应后经过滤、洗涤和干燥后得到喹喔啉酮骨架化合物1a；
[0018]S2、将喹喔啉酮骨架化合物1a和碳酸钾分散于有机溶剂中，加入亲核试剂进行反应，反应后经收集残渣，并加入水和乙酸乙酯分离出乙酸乙酯相，经柱分离纯化后得到中间取代物1b；
[0019]S3、将中间取代物1b混悬于溶剂中，加入5
‑
溴噻吩
‑2‑
甲醛和浓硫酸进行反应，反应后加入乙酸乙酯和水，并分离出有机相，经柱分离纯化后得到中间取代物1c；
[0020]S4、将中间取代物1c分散在有机溶剂中，加入4
‑
氨基苯硼酸酯、催化剂以及碳酸钾，在惰性气体氛围下进行反应，反应后通过柱纯化得到中间取代物1d；
[0021]S5、将中间取代物1d分散在有机溶剂中，加入4
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溴苯基
‑
O
‑
碘己烷、催化剂以及碳酸钾，在惰性气体氛围下进行反应，反应后通过柱纯化得到中间取代物1c；
[0022]S6、将中间取代物1e分散在有机溶剂中，加入三甲胺进行反应，反应后移除溶剂，经沉淀后得到终产物喹喔啉酮衍生物。
[0023]基于喹喔啉酮是一个很好的生色团，本专利技术基于喹喔啉酮基本骨架，设计合成一种长波长，光稳定性好的远红外发光的细胞膜探针(即喹喔啉酮衍生物)。本专利技术以邻苯二胺或者其衍生物为起始原料，经过环化反应、取代反应、缩合反应、Suzuki偶联反应、碳
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氮偶联反应、取代反应等步骤后制备得到终产物喹喔啉酮衍生物(其反应路线如图1所示)。
[0024]优选地，步骤S1中，所述邻苯二胺或其衍生物与丙酮酸乙酯的摩尔比为1:1～1:1.5。
[0025]优选地，步骤S1中，所述有机溶剂包括但不限于无水乙醇。
[0026]优选地，步骤S1中，反应的温度为室温，反应时间为6～12小时。
[0027]优选地，步骤S2中，所述亲核试剂为溴乙酸甲酯、苄溴、溴丙烯、溴乙酸中的任意一种。
[0028]优选地，步骤S2中，所述喹喔啉酮骨架化合物1a与亲核试剂的摩尔比为1:1～1:1.5；所述喹喔啉酮骨架化合物1a与碳酸钾的摩尔比为1：1.2。
[0029]优选地，步骤S2中，所述有机溶剂包括但不限于丙酮。
[0030]优选地，步骤S2中，反应的温度为62℃，反应时间为8～12小时。
[0031]优选地，步骤S3中，所述中间取代物1b(1摩尔当量)与5
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溴噻吩甲醛的摩尔比为1:1～1:2；所述浓硫酸的使用量为1摩尔当量。
[0032]优选地，步骤S3中，所述有机溶剂包括但不限于醋酸。
[0033]优选地，步骤S3中，反应的温度为50℃，反应时间为8～24小时。
[0034]优选地，步骤S4中，所述中间取代物1c与4
‑
氨基苯硼酸酯的摩尔比为1:1～1:2；所述中间取代物1c与催化剂、碳酸钾的摩尔比100：1：100。
[0035]优选地，步骤S4中，所述有机溶剂包括但不限于二氧六环与水，所述催化剂包括但不限于四三苯基膦钯。
[0036]优选地，步骤S4中，反应的温度为80℃(氩气或者氮气保护)，反应时间为48～72小时。
[0037]优选地，步骤S5中，所述中间取代物1d与4
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溴苯基
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O
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碘己烷的摩尔比为1:1～1:2；所述中间取代物1d与催化剂、碳酸钾的摩尔比100：1：100。
[0038]优选地，步骤S5中，所述有机溶剂包括但不限于二氧六环与水，所述催化剂包括但不限于四三苯基膦钯。
[0039]优选地，步骤S5中，反应的温度为80℃(氩气或者氮气保护)，反应时间为48～72小时。
[0040]优选地，步骤S6中，所述中间取代物1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喹喔啉酮衍生物，其特征在于，所述喹喔啉酮衍生物的结构式(I)所示：式中，R独立地选自烯丙基及其衍生物、苄基及其衍生物、乙酯基和乙酸中的一种，R1为独立地选自氢、甲氧基、卤素和甲基中的一种。2.根据权利要求1所述的一种喹喔啉酮衍生物，其特征在于，所述喹喔啉酮衍生物为喹喔啉酮三苯胺基衍生物。3.权利要求1或2所述的喹喔啉酮衍生物作为近红外细胞膜靶向探针的应用。4.权利要求1所述的喹喔啉酮衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将邻苯二胺或其衍生物分散于有机溶剂中，加入丙酮酸乙酯进行反应，反应后经过滤、洗涤和干燥后得到喹喔啉酮骨架化合物1a；S2、将喹喔啉酮骨架化合物1a和碳酸钾分散于有机溶剂中，加入亲核试剂进行反应，反应后经收集残渣，并加入水和乙酸乙酯分离出乙酸乙酯相，经柱分离纯化后得到中间取代物1b；S3、将中间取代物1b混悬于溶剂中，加入5
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溴噻吩
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甲醛和浓硫酸进行反应，反应后加入乙酸乙酯和水，并分离出有机相，经柱分离纯化后得到中间取代物1c；S4、将中间取代物1c分散在有机溶剂中，加入4
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氨基苯硼酸酯、催化剂以及碳酸钾，在惰性气体氛围下进行反应，反应后通过柱纯化得到中间取代物1d；S5、将中间取代物1d分散在有机溶剂中，加入4
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溴苯基
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【专利技术属性】
技术研发人员：施雷雷，李玉珍，付雪梅，李丹，陈晶，袁苗苗，
申请(专利权)人：中山大学附属第八医院深圳福田，
类型：发明
国别省市：