【技术实现步骤摘要】
基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物及其制备方法与应用
[0001]本专利技术涉及荧光标记物制备
，具体涉及一种基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]具有共轭结构的小分子有机化合物，可以根据其共轭结构的不同，设计成具有不同光学通道的小分子荧光探针，如香豆素、萘酰亚胺、尼罗红等作为经典荧光团，经过结构修饰后被广泛应用于荧光成像领域(参见：Anal.Chem.2022,94,11089
‑
11095)。但这类小分子荧光探针在水溶液中会发生荧光猝灭，导致其荧光发射性能被大大减弱(参见：J.Am.Chem.Soc.2021,143,912
‑
924)，而从应用角度来看，荧光探针的应用环境大多为含水环境，进行体内荧光成像的细胞或组织也为含水微环境(参见：Anal.Chem.2022,94,1601
‑
1607)，因此如何开发兼具优异光学性能及良好水溶性的荧光探针，一直是科学家们亟待解决的问题。
[0003]在主
‑
客体化学领域，环糊精(CD)类分子由于具有内腔亲脂、外腔亲水的结构特性，可以形成生理条件稳定的主
‑
客体络合物，被广泛应用于医药产品的研究中，对难溶性药物进行修饰(参见：J.Drug Deliv.Sci.Tec.,2021,61,102156)。环糊精的主客体化学参与探针设计来改善探针光学性能的方面，仅少数实例报道(参见：Chem.Sci.,2019,10,2945>‑
2955)，探针分子直接与环糊精分子主
‑
客体络合，虽然可以改善其水溶性，但存在络合常数低、环糊精分子用量大等问题(参见：J.Mater.Chem.B,2022,10,5796
‑
5803)。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物及其制备方法与应用，这类萘酰亚胺衍生物可作为荧光标记物用于标记细胞器，且在水溶液中可与甲基
‑
β
‑
环糊精发生主
‑
客体络合作用，从而有效提高荧光标记物在含水环境下的荧光发射性能，实现高荧光强度的细胞器标记。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术第一方面提供了一种基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物，所述萘酰亚胺衍生物具有式(I)或式(II)所示的结构通式：
[0007][0008]其中，R选自式(1)～式(3)所示结构式中的一种：
[0009][0010]进一步地，所述基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物在水溶液中可与与甲基
‑
β
‑
环糊精可以发生主
‑
客体络合作用，络合常数为0.1
×
105～6.0
×
105M
‑1。
[0011]本专利技术第二方面提供了一种第一方面所述的基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物的制备方法，包括方法一及方法二，具体如下：
[0012]方法一：将4
‑
溴
‑
1，8
‑
萘二甲酸酐与1
‑
金刚烷甲胺在第一溶剂存在下进行回流反应，得到式(5)所示的化合物，再将式(5)所示的化合物与式(6)所示的化合物在钯催化剂、碱试剂以及第二溶剂存在下进行催化反应，得到式(I)所示的基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物。
[0013]方法二：将4
‑
溴
‑
1，8
‑
萘二甲酸酐与式(6)所示的化合物在第一溶剂存在下进行回流反应，得到式(7)所示的化合物，再将式(7)所示的化合物与1
‑
金刚烷甲胺在钯催化剂、碱试剂以及第二溶剂存在下进行催化反应，得到式(II)所示的基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物。
[0014]上述方法一及方法二中，式(5)～式(7)所述的结构式如下：
[0015][0016]其中，R为选自式(1)～式(3)所示结构式中的一种：
[0017][0018]进一步地，在上述方法一及方法二中，所述第一溶剂优选为无水乙醇。
[0019]进一步地，在上述方法一及方法二中，所述回流反应的温度为80～90℃，例如85℃。
[0020]进一步地，在上述方法一及方法二中，所述钯催化剂为钯盐，例如Pd(dppf)Cl2、Pd2(dpa)3。
[0021]进一步地，在上述方法一及方法二中，所述碱试剂优选为叔丁醇钠或碳酸钾。
[0022]进一步地，在上述方法一及方法二中，所述第二溶剂优选为N，N
‑
二甲基甲酰胺或甲苯。
[0023]进一步地，在上述方法一及方法二中，所述催化反应的温度为100～120℃。
[0024]本专利技术第三方面提供了一种第一方面所述的基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物在制备用于细胞器荧光成像的荧光标记物中的应用。
[0025]进一步地，所述细胞器为脂滴、内质网或溶酶体。
[0026]进一步地，当所述基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物的R为式(1)所示结构时，所述萘酰亚胺衍生物可作为脂滴的绿色荧光标记物。
[0027]进一步地，当所述基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物的R为式(2)所示结构时，所述萘酰亚胺衍生物可作为内质网的绿色荧光标记物。
[0028]进一步地，当所述基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物的R为式(3)所示结构时，所述萘酰亚胺衍生物可作为溶酶体的绿色荧光标记物。
[0029]进一步地，将细胞与含有所述萘酰亚胺衍生物的荧光标记物在培养基中共培养，进行细胞成像。
[0030]在一些优选的实施例中，将细胞与含有所述基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物的荧光标记物以及相应细胞器的红色商用标记物在培养基中共培养，进行细胞成像；所述共培养的条件为：在饱和湿度、37℃、5％CO2的培养箱中共同培养10分钟。
[0031]进一步地，所述基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物在培养基中的浓度为3～6μM。
[0032]进一步地，所述培养基中还包含甲基
‑
β
‑
环糊精。
[0033]在一些优选的实施例中，将细胞与含有所述萘酰亚胺衍生物的荧光标记物以及甲基
‑
β
‑
环糊在培养基中共培养，进行细胞成像。
[0034]进一步地，所述培养基中萘酰亚胺衍生物的浓度为0.3～0.8μM，例如0.3μM、0.4μM、0.5μM、0.6μM、0.7μM、0.8μM等，甲基
‑
β
‑
环糊精的浓度为2～40μM，例如2μM、5μM、10μM、15μM、20μM、25μM、30μM、35μM、40μM等。
[0035]进一步地，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物，其特征在于，所述萘酰亚胺衍生物具有式(I)或式(II)所示的结构通式：其中，R选自式(1)～式(3)所示结构式中的一种：2.一种权利要求1所述的基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，包括：方法一：将4
‑
溴
‑
1，8
‑
萘二甲酸酐与1
‑
金刚烷甲胺在第一溶剂存在下进行回流反应，得到式(5)所示的化合物，再将式(5)所示的化合物与式(6)所示的化合物在钯催化剂、碱试剂以及第二溶剂存在下进行催化反应，得到式(I)所示的基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物；方法二：将4
‑
溴
‑
1，8
‑
萘二甲酸酐与式(6)所示的化合物在第一溶剂存在下进行回流反应，得到式(7)所示的化合物，再将式(7)所示的化合物与1
‑
金刚烷甲胺在钯催化剂、碱试剂以及第二溶剂存在下进行催化反应，得到式(II)所示的基于亚甲基金刚烷修饰的萘酰亚胺衍生物；上述式(5)～式(7)所述的结构式如下：3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，方法一及方法二中，所述第一溶剂为无水乙醇，所述回流反应的温度为80～90℃。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，方法一及方法二中，所述钯催化剂...
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