一种有机化合物生物探针及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种有机化合物生物探针及其制备方法与应用，属于荧光探针领域。本发明专利技术有机化合物生物探针结构式如下，其制备包括步骤：将2,4

【技术实现步骤摘要】
一种有机化合物生物探针及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于荧光探针领域，特别涉及一种有机化合物生物探针及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]线粒体参与为细胞供能、细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程，并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。线粒体膜具有内负外正的电荷分布，亲脂性阳离子三苯基膦便于顺着电势梯度进入线粒体中，在线粒体靶向药物的设计和合成发挥着越来越重要的作用。癌症为人类的正常生存和发展带来沉重的压力，因此癌症的治疗备受关注，靶向亚细胞器治疗有助于提高癌症治疗水平，其中线粒体靶向药物在癌症治疗中具有极大的应用潜力。
[0003]对于不同荧光发射范围的有机荧光探针，具有近红外(NIR)的探针荧光发射代表更好的生物应用价值，包括更深的生物组织穿透距离、更低的生物背景干扰和更弱的生物损伤等。花氰衍生染料易于功能设计和合成，是制备生物诊断和治疗剂的理想NIR荧光团。
[0004]细胞内pH是酶活性和细胞功能的重要生理决定因素，所有蛋白质都依赖于严格调节的pH值以维持其结构和功能，pH敏感型的生物探针可以用来监控细胞内pH的变化。
[0005]现有的生物探针却很少兼备pH敏感性、体内和体外近红外成像和化疗能力。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种有机化合物生物探针及其制备方法与应用，本专利技术的有机化合物生物探针兼备pH敏感性、体内和体外近红外成像和化疗能力。
[0007]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0008]一种有机化合物生物探针，其名称为Cy
‑
Mito，结构式如下所示：
[0009][0010]所述的有机化合物生物探针Cy
‑
Mito的制备方法，包括下述步骤：
[0011]将2,4
‑
二羟基苯甲醛和无水碳酸钾加入到无水乙腈或N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)中并在搅拌下加热，滴加1,4
‑
二溴丁烷进行回流反应，冷却后固液分离取液体后纯化，获得无色油状化合物1。
[0012]将所述化合物1和三苯基膦溶于无水乙腈中进行回流反应，冷却后纯化，获得固体化合物2。
[0013]将1,1,2
‑
三甲基
‑
1H
‑
苯并[e]吲哚和碘乙烷溶解于无水乙腈中获得混合物，将所述混合物回流，冷却后，固液分离取固体后纯化，获得化合物3。
[0014]将所述化合物3和所述化合物2溶于无水乙醇中，加入哌啶后进行回流反应，冷却后纯化，获得固体Cy
‑
Mito，即所述有机化合物生物探针。
[0015]所述2,4
‑
二羟基苯甲醛和所述1,4
‑
二溴丁烷的摩尔比优选为1：(0.5
‑
1)。
[0016]所述化合物1、所述三苯基膦的摩尔比优选为1：(1
‑
1.5)。
[0017]所述1,1,2
‑
三甲基
‑
1H
‑
苯并[e]吲哚和所述碘乙烷的摩尔比优选为1：(1
‑
5)。
[0018]所述化合物2和所述化合物3的摩尔比优选为1：(1
‑
1.5)。
[0019]所述的有机化合物生物探针Cy
‑
Mito能够在水中自组装形成纳米粒子。Cy
‑
Mito可以在1min内快速进入细胞，其抗光漂白能力强，集双通道成像、pH检测、线粒体靶向和化疗于一体。
[0020]所述的有机化合物生物探针Cy
‑
Mito其具有如下应用：在体内和体外荧光成像中的应用，在线粒体靶向的应用，在pH检测中的应用，在制备癌症治疗药物中的应用。
[0021]本专利技术具有以下优点和优异效果：
[0022](1)本专利技术的生物探针合成简单，有利于商业化的推广应用。
[0023](2)本专利技术的表征和应用都显示出Cy
‑
Mito具有优异的应用前景，具有聚集诱导发光特性、pH敏感、双通道成像、线粒体靶向、抗光漂白能力强和化疗的能力。
[0024](3)本专利技术的Cy
‑
Mito生物探针能够实现体内和体外近红外荧光成像，这对于图像引导的化疗具有非常好的应用前景。
附图说明
[0025]图1是Cy
‑
Mito的合成过程。
[0026]图2是Cy
‑
Mito的核磁氢谱图。
[0027]图3是Cy
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Mito的质谱图。
[0028]图4是Cy
‑
Mito的归一化紫外吸收与固体荧光光谱图。
[0029]图5是Cy
‑
Mito的透射电镜图。
[0030]图6是Cy
‑
Mito在不同pH的Britton
‑
Robinson缓冲溶液中的紫外吸收图。
[0031]图7是Cy
‑
Mito在不同pH的B
‑
F缓冲溶液中的荧光光谱图。
[0032]图8是Cy
‑
Mito在不同细胞系中的MTT结果图。
[0033]图9是Cy
‑
Mito的细胞内线粒体定位。
[0034]图10是Cy
‑
Mito的细胞内双通道成像图。
[0035]图11是Cy
‑
Mito的抗光漂白实验。
[0036]图12是Cy
‑
Mito的4T1荷瘤小鼠体内的近红外荧光成像图。
具体实施方式
[0037]下面通过具体的实施例，对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明，应当理解的是，这些实施例仅是一些优选的技术方案，权利要求书请求保护的范围，并不局限于以下实施例。
[0038]实施例1：Cy
‑
Mito的有机合成(图1)
[0039](1)将1mmol 2,4
‑
二羟基苯甲醛和1.1mmol无水碳酸钾加入到15mL无水乙腈中并在搅拌下加热。滴加1mmol 1,4
‑
二溴丁烷，回流反应5h。冷却至室温后，抽滤得滤液，旋转蒸发仪蒸除溶剂，使用硅胶柱分离纯化得无色油状化合物1，产率为67％。
[0040](2)将1mmol化合物1溶于15mL乙腈中，室温下加入1mmol三苯基膦，回流反应24h后，降温旋蒸，使用硅胶柱纯化得到化合物2，产率为87％。
[0041](3)将1mmol 1,1,2
‑
三甲基
‑
1H
‑
苯并[e]吲哚和2mmol碘乙烷溶解在10mL无水乙腈中。将混合物回流12h。冷却至室温后，过滤出固体，使用硅胶柱纯化得到化合物3，产率为85％。
[0042](4)将1mmol化合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机化合物生物探针，其特征在于：其结构式如下所示：2.权利要求1所述的有机化合物生物探针的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：将2,4
‑
二羟基苯甲醛和无水碳酸钾加入到无水乙腈或N,N
‑
二甲基甲酰胺中并在搅拌下加热，滴加1,4
‑
二溴丁烷进行回流反应，冷却后固液分离取液体后纯化，获得无色油状化合物1；将所述化合物1和三苯基膦溶于无水乙腈中进行回流反应，冷却后纯化，获得固体化合物2；将1,1,2
‑
三甲基
‑
1H
‑
苯并[e]吲哚和碘乙烷溶解于无水乙腈中获得混合物，将所述混合物回流，冷却后，固液分离取固体后纯化，获得化合物3；将所述化合物3和所述化合物2溶于无水乙醇中，加入哌啶后进行回流反应，冷却后纯化，获得的固体为所述有机化合物生物探针。3.根据权利要求2所述的有机化合物生物探针的制备方法，其特征在于：所述2,4
‑
二羟基苯甲醛和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘义，张璐，蒋风雷，姜鹏，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：