一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于荧光探针技术领域，具体涉及一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料及其制备方法和应用。为了克服常规肿瘤检查手段中存在的诸多缺陷，为实现肿瘤早期精准诊断及治疗提供一种手段，本发明专利技术开发的羧酸功能化的香豆素半花菁染料用于区分肺癌细胞(HepG2)和正常的肺细胞(LO2)，以及区分荷瘤老鼠的肝癌组织和正常的器官组织，具有分析时间短、免清洗等特点。免清洗等特点。免清洗等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于荧光探针
，具体涉及一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]癌症是一类细胞生长和细胞分裂失控的疾病，近年发病率和死亡率逐年升高，癌症的早期发现、早期诊断、早期治疗，是提高恶性肿瘤治愈率，改善患者生活质量，延长生存期的主要手段。其中，早期诊断是早期治疗的基础。目前，肿瘤诊断的传统手段包括X射线成像、血管造影、CT检查、磁共振成像、超声波检查、内镜检查、生物标志物检查、病理学检查等，然而，由于上述传统手段缺乏充足的特异性及敏感性，加之癌症病变前的组织体积很小且形态不规则，因此，肿瘤只有在发展到中期甚至到晚期发生转移扩散时，才能利用上述手段实现准确诊断。经过比较，荧光探针影像技术具有灵敏度高、成本低、分析时间短、操作简单、可视化、无电离辐射、实时多色影像等优点，可以克服常规肿瘤检查手段中存在的诸多缺陷，为实现肿瘤早期精准诊断及治疗提供一种手段。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供了一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料及其制备方法，并用于区分肺癌细胞(HepG2)和正常的肺细胞(LO2)，以及区分荷瘤老鼠的肝癌组织和正常的器官组织。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0005]一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料，其结构式为：
[0006][0007]一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料的制备方法，包括以下步骤：
[0008][0009](1)在氮气保护下，将2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
吲哚
‑5‑
羧酸(化合物1)和碘甲烷溶解在乙腈中进行反应，反应结束后冷却至室温，有大量固体生成，得到的固体经过滤、洗涤以及干燥后得到化合物2；
[0010](2)在氮气保护下，将化合物2、7
‑
(二乙氨基基)香豆素
‑3‑
甲醛(化合物3)和哌啶
溶解在无水乙醇中回流反应，反应结束后冷却至室温，有大量固体生成，固体经过滤、洗涤以及干燥后得到目标产物CCHC；
[0011]所述化合物2的结构式为：
[0012]进一步，所述步骤(1)中2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
吲哚
‑5‑
羧酸和碘甲烷的摩尔比为1:1。
[0013]进一步，所述步骤(1)中反应的温度为90℃，时间为30h。
[0014]进一步，所述步骤(2)中化合物2和7
‑
(二乙氨基基)香豆素
‑3‑
甲醛的摩尔比为1:1。
[0015]进一步，所述步骤(2)中回流反应的温度为78.4℃，时间为12h。
[0016]一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料的应用，在于区分肝癌细胞(HepG2细胞)和正常的肝细胞(LO2细胞)，以及区分荷瘤老鼠的肝癌组织和正常的器官组织的应用。
[0017]与现有技术相比本专利技术具有以下优点：
[0018]癌症的早期诊断是早期治疗的基础，而肿瘤诊断的传统手段，如X射线成像、CT检查、磁共振成像、病理学检查中的细胞学检查和活检组织检查等，缺乏准确性和灵敏性，只有当肿瘤发展到中期甚至到晚期发生转移扩散时才能实现准确诊断。本专利技术开发的羧酸功能化的香豆素半花菁染料具有分析时间短、免清洗等特点，有望为肿瘤的早期诊断与治疗提供了一种可视化方法。
附图说明
[0019]图1为本专利技术化合物2的NMR和HRMS图；
[0020]图2为本专利技术染料CCHC的NMR和HRMS图；
[0021]图3为用CCHC(2.0μM)分别处理HepG2细胞和LO2细胞5分钟后的荧光成像图，收集波长为570
–
750nm(λex＝561nm)，标尺20μm；
[0022]图4为荷瘤老鼠的肿瘤组织切片和正常器官组织切片用CCHC(2.0μM)处理5分钟后的荧光成像图，收集波长为570～750nm(λex＝561nm)，标尺20μm。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料，其结构式为：
[0025][0026]一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料的制备方法，包括以下步骤：
[0027](1)在氮气保护下，将2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
吲哚
‑5‑
羧酸(化合物1，1.014g,4.99mmol)和碘甲烷(1.014g,4.99mmol)溶解在乙腈(20mL)中，在90℃下反应30小时，反应
结束后冷却至室温，有大量固体生成，得到的固体经过滤、洗涤以及干燥后得到化合物2(0.96g，产率为56％)，图1为化合物2的NMR和HRMS图；
[0028]1H NMR(600MHz,DMSO
‑
d3)δ8.38(s,1H),8.20(d,J＝1.2Hz,1H),8.03(d,J＝8.4Hz,1H),3.99(s,3H),2.81(s,3H),1.57(s,6H)；ESI
‑
MS[M]+
:calculated for218.1176,found 218.1173.
[0029](2)在氮气保护下，将化合物2(1.0mmol)、7
‑
(二乙氨基基)香豆素
‑3‑
甲醛(化合物3，1.0mmol)和几滴哌啶溶解在无水乙醇(30mL)中，在78.4℃下回流反应12小时，反应结束后冷却至室温，有大量固体生成，固体经过滤、洗涤(乙醇)以及干燥后得到目标产物CCHC(0.376g，产率为49.2％)，图2为CCHC的NMR和HRMS图。
[0030]1H NMR(600MHz,CD3OD)δ8.61(s,1H),8.40(d,J＝15.6Hz,1H),8.32(s,1H),8.28(d,J＝23.4Hz,1H),8.03(d,J＝15.6Hz,1H),7.81(d,J＝8.4Hz,1H),7.64(d,J＝9.0Hz,1H),6.97(m,1H),6.68(s,1H),4.06(s,3H),3.67(m,4H),1.88(s,6H),1.32(t,J＝7.2Hz,J＝7.2Hz,6H)；
13
C NMR(150MHz,CD3OD)δ183.25,167.35,159.99,158.41,155.13,151.97,145.20,143.04,132.64,131.35,130.85,123.49,113.57,112.45,111.48,110.38,109.53,99.53,51.53,45.19,32.70,25.50,11.42；ESI
‑
MS[M
+
]:calculated for 445.2122,f本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料，其特征在于，所述染料的结构式为：2.一种权利要求1所述的羧酸功能化的香豆素半花菁染料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在氮气保护下，将2,3,3
‑
三甲基
‑
3H
‑
吲哚
‑5‑
羧酸和碘甲烷溶解在乙腈中进行反应，反应结束后冷却至室温，有大量固体生成，得到的固体经过滤、洗涤以及干燥后得到化合物2；(2)在氮气保护下，将化合物2、7
‑
(二乙氨基基)香豆素
‑3‑
甲醛和哌啶溶解在无水乙醇中回流反应，反应结束后冷却至室温，有大量固体生成，固体经过滤、洗涤以及干燥后得到目标产物；所述化合物2的结构式为：3.根据权利要求2所述的一种羧酸功能化的香豆素半花菁染料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中2,3,3
‑
三甲基

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪星，刘景，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：