一种噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP及其制备方法和应用，双光子光敏染料ThFP包含噻吩、吩噻嗪与荧光蛋白生色团亚甲基咪唑啉酮的共轭结构。双光子光敏染料ThFP能快速进入肿瘤细胞和斑马鱼体内，并在800 nm波长激光激发下实现高分辨双光子荧光成像。在光激发下，荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP能高效释放单线态氧，抑制癌细胞迁移并促使肿瘤细胞凋亡，实现对肿瘤细胞的光动力治疗。光敏染料分子ThFP具有双光子吸收特性，斯托克斯位移大，抗背景干扰能力强，细胞毒性小，生物相容性好，可作为性能优异的双光子光敏染料，在双光子荧光成像及光动力治疗、荧光传感、荧光标记方面具有广泛应用。荧光标记方面具有广泛应用。荧光标记方面具有广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种荧光蛋白类光敏染料，具体涉及一种噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在光激发下，光敏染料通过光控能量转移在肿瘤部位产生单线态氧。单线态氧对肿瘤细胞具有高毒性，能与肿瘤细胞中的DNA、RNA、脂质和蛋白质分子反应，导致细胞凋亡，实现对肿瘤细胞的光动力治疗。目前绝大多数用于光动力治疗的光敏染料位于可见光区域，生物相容性差，难以满足生物体系光动力治疗的要求，极大地限制了其应用范围。
[0003]荧光蛋白是一种从水母中发现的生物发光大分子，其发光母核结构是亚甲基咪唑啉酮。由于是生物体内的荧光团，荧光蛋白具有优异的生物相容性，毒性低，斯托克斯位移大，受到生物体自身的背景干扰小，安全可靠，但在现有技术中基于荧光蛋白生色团结构的双光子光敏染料鲜有报道。
[0004]因此设计制备性能优异的双光子光敏染料是近期的研究热点。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的第一个目的是提供一种性能优异、斯托克斯位移大、抗背景干扰能力强、生物相容性好的噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供上述噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP的制备方法。
[0007]本专利技术的第三个目的是提供了上述噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP在双光子荧光成像、荧光传感或荧光标记中的应用。
[0008]本专利技术的第四个目的是提供上述噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP在作为光动力治疗光敏剂中的应用。
[0009]技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP，包括如下结构式：
[0010]其中，n
‑
Bu是正丁基，t
‑
Bu是叔丁基。
[0011]其中，所述噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP通过噻吩
‑2‑
甲醛与吩噻嗪荧光蛋白生色团类似物Ptz
‑
FP反应制备而成，所述Ptz
‑
FP结构式如下：
[0012][0013]本
技术实现思路
还包括所述的一种噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP的制备方法，包括以下步骤：在惰性气体保护和105～110℃下，将噻吩
‑2‑
甲醛与Ptz
‑
FP在干燥甲苯中及乙酸和哌啶催化下反应5
‑
6h，柱色谱提纯，得到所述噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP。
[0014]采用本专利技术的制备方法制得的噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP的产率为24％～15％。
[0015]其中，所述2
‑
甲酰基噻吩与吩噻嗪荧光蛋白生色团类似物Ptz
‑
FP的摩尔比为4.8：1～2.8：1。
[0016]本
技术实现思路
还包括所述的噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP在双光子荧光成像、荧光传感或荧光标记中的应用。
[0017]本
技术实现思路
还包括噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP在光动力治疗光敏剂中的应用。
[0018]其中，所述应用为对肿瘤细胞进行光动力治疗。
[0019]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：本专利技术所述的噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP包含噻吩、吩噻嗪与荧光蛋白生色团亚甲基咪唑啉酮的共轭结构。双光子光敏染料ThFP能快速进入肿瘤细胞和斑马鱼体内，并在800nm波长近红外激光激发下实现高分辨双光子荧光成像。在光激发下，荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP能高效释放单线态氧，抑制癌细胞迁移并促使肿瘤细胞凋亡，实现对肿瘤细胞的光动力治疗。光敏染料分子ThFP具有双光子吸收特性，斯托克斯位移大，抗背景干扰能力强，细胞毒性小，生物相容性好，可作为性能优异的双光子光敏染料，在近红外波段双光子荧光成像、荧光传感、荧光标记及光动力治疗、荧光传感、荧光标记方面具有广泛应用。
附图说明
[0020]图1为噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP与斑马鱼共同孵育的双光子荧光成像，激发波长为800nm。图1(a)和图1(b)分别为ThFP在斑马鱼腹部及尾部成像。
具体实施方式
[0021]实施例1
[0022](1)噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP的制备
[0023]氮气保护下，称取0.14g噻吩
‑2‑
甲醛和0.12g PtzFP和溶于20mL干燥甲苯中，加入10μL乙酸和30μL哌啶，在110℃下回流反应6h。反应结束后，经萃取、洗涤、干燥、柱色谱分离，即得所述荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP，产率为24％。
[0024]噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP的合成路线如下：
[0025][0026]其中，吩噻嗪荧光蛋白生色团类似物Ptz
‑
FP按文献方法制备(项雯晖，张磊，支旭，钱鹰，吩噻嗪
‑
荧光蛋白生色团类似物的合成、S原子促进的光动力治疗及双光子荧光成像.有机化学，2021，41(9)，3578
‑
3584)。
[0027](2)噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP的结构表征：
[0028]核磁共振氢谱1H NMR(600MHz，CDCl3)：δ8.18(d，J＝15.4Hz，1H)，8.00(d，J＝8.4Hz，1H)，7.39(d，J＝5.0Hz，1H)，7.35(d，J＝3.0Hz，1H)，7.14(m，3H)，7.04(s，1H)，6.96
‑
6.92(m，2H)，6.87(m，2H)，6.39(d，J＝15.4Hz，1H)，4.41(s，2H)，3.89(m，2H)，1.82(dt，J＝14.8，7.5Hz，2H)，1.47(s，9H)1.44
‑
1.40(m，2H)，0.96(t，J＝7.4Hz，3H)。
[0029]高分辨质谱HRMS：m/z calcd for C
32
H
34
N3O3S2[M+H]+
572.2036，found 572.2061。
[0030]由此确认所获得噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP的结构式为：
[0031][0032]实施例2噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP的制备
[0033]氮气保护下，称取0.08g噻吩
‑2‑
甲醛和0.12g PtzFP和溶于20mL干燥甲苯中，加入10μL乙酸和30μL哌啶，在105℃下回流反应6h。反应结束后，经萃取、洗涤、干燥、柱色谱分离，即得所述荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP，产率15％。
[0034]实施例3噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP作为斑马鱼双光子荧光成像方面的应用
[0035]将斑马鱼卵在室温下孵化3天，把孵化出的斑马鱼均匀加入到共聚焦培养皿中。将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP，其特征在于，包括如下结构式：2.根据权利要求1所述的一种噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP，其特征在于，所述光敏染料ThFP通过噻吩
‑2‑
甲醛与吩噻嗪荧光蛋白生色团类似物Ptz
‑
FP反应制备而成，所述Ptz
‑
FP结构式如下：3.权利要求1或2所述的一种噻吩基荧光蛋白类双光子光敏染料ThFP的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在惰性气体保护和105～110℃下将噻吩
‑2‑
甲醛与Ptz
‑
FP在干燥甲苯中及乙酸和哌啶催化下反应5
‑
6h，柱色...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱鹰，刘巴蒂，李威龙，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：