含砜基的雙光子熒光染料的制作方法
【專利摘要】一類含砜基的雙光子熒光染料，具有通式I的結(jié)構(gòu)，如附圖1。該類熒光染料在活細胞中非谷胱甘肽區(qū)域內(nèi)具有較低的熒光背景，在活細胞中谷胱甘肽區(qū)域內(nèi)具有較強的熒光信號，且對活細胞內(nèi)谷胱甘肽具有很強的專一性標記。這類化合物具有一定水平的水溶性，同時具有良好的細胞膜通透性。并且還具有較大的有效的雙光子吸收截面。本發(fā)明的這類化合物同時還具有較低的生物毒性、光毒性、光漂白性。其光譜范圍與生物樣品的光譜范圍有足夠大的差異。
【專利說明】含砜基的雙光子熒光染料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一類含砜基的雙光子熒光染料、其制備方法，以及利用該類熒光染料 對腫瘤活細胞或組織中谷胱甘肽的識別及定量檢測。

【背景技術(shù)】
[0002] 谷胱甘肽（glutathione，GSH)是一種含Y-酰胺鍵和巰基的三肽，由谷氨酸、半胱 氨酸和甘氨酸結(jié)合。存在于幾乎身體的每一個細胞。機體新陳代謝產(chǎn)生的過多自由基會損 傷生物膜，侵襲生命大分子，加快機體衰老，并誘發(fā)腫瘤或動脈粥樣硬化的產(chǎn)生。谷胱甘肽 主要生理作用即作為體內(nèi)一種重要的抗氧化劑，清除掉人體內(nèi)的自由基，保護許多蛋白質(zhì) 和酶等分子中的巰基。此外，細胞內(nèi)的谷胱甘肽還能幫助保持正常的免疫系統(tǒng)的功能，具有 抗氧化作用和整合解毒作用。所以建立一種簡便的、快速的、有效的、靈敏的細胞內(nèi)谷胱甘 肽檢測方法是十分必要的。
[0003] 現(xiàn)有識別及檢測谷胱甘肽的方法主要有：酶分析法、DTNB法等。但上述方法在實 際成像應(yīng)用中存在以下缺陷：對谷胱甘肽的特異選擇性、無法實現(xiàn)活體成像等。熒光標記的 光學分子成像的出現(xiàn)為現(xiàn)存的問題提供了一種很好的解決方法。目前，菲啶類（EB、PI)、吖 啶類（A0)、咪唑類（Hoechst、DAPI)和花菁家族類（Cy、T0T0、SYT0)等熒光染料在基因組學 技術(shù)、核酸定量檢測、血細胞分析等領(lǐng)域中都起到了重要的作用。然而，用于活細胞及組織 內(nèi)的谷胱甘肽檢測和標記的熒光染料與探針還相對較少，且識別和檢測性能較差。同時，含 巰基的生物小分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性的相似性，往往使得一般檢測谷胱甘肽的熒光染料對半 胱氨酸和高半胱氨酸產(chǎn)生相同或相似的響應(yīng)。因此，發(fā)展高選擇性檢測谷胱甘肽的熒光傳 感器和染料仍然存在巨大挑戰(zhàn)。
[0004] 隨著顯微成像技術(shù)的發(fā)展，熒光染料在顯微成像研宄中已經(jīng)成為最重要的依附 工具。其中雙光子熒光染料與傳統(tǒng)的單光子熒光染料相比，雙光子熒光染料具有顯著 優(yōu)勢：近紅外激發(fā)、暗場成像、避免熒光漂白和光致毒、定靶激發(fā)、高橫向分辨率與縱向 分辨率、降低生物組織吸光系數(shù)及降低組織自發(fā)熒光干擾等（Nature，1999,2:989-996 ; Science, 1997,275:530.AngewandteChemieInternationalEdition, 2001,40:2098.)，因 此雙光子熒光染料為生物顯微成像提供了一個嶄新的平臺。而對細胞內(nèi)的谷胱甘肽的標記 成像、其活體內(nèi)分布成像以及組織深度成像的專一性雙光子熒光染料還相對較少，開發(fā)專 一性好的標記腫瘤的雙光子熒光探針是實現(xiàn)雙光子腫瘤成像的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的，首先在于提供一類含砜基的雙光子熒光染料，所述染料具有通式I 的結(jié)構(gòu)（附圖1):
[0006]
[0007] 通式I中：

【權(quán)利要求】
1. 含砜基的雙光子熒光染料，具有通式I的結(jié)構(gòu)：
通式I中： 所述的R1選自：
所述的R2選自：
所述的R3選自：
所述的L1、LjPL3各自獨立地選自：Cn燒基、-O(CH2) n-、- (CH2)n0-、-O(CH2)n0-、-NH(CH2) n-、- (CH2)nNH-、-NH(CH2)nNH-、-N(CH3) (CH2) n-、- (CH2)nN(CH3)-、-N(CH3) (CH2)nN(CH3)-，其中 n是1-8的整數(shù)。
2. 權(quán)利要求1所述的含砜基的雙光子熒光染料，其特征在于：所述的Ri選自：
3. 權(quán)利要求1所述的含砜基的雙光子熒光染料，其特征在于：所述的R2為：
4. 權(quán)利要求1所述的含砜基的雙光子熒光染料，其特征在于：所述的LJPL2各自獨立 選自-0 (CH2)n0-、-NH(CH2)nNH-、-N(CH3) (CH2)n-或-N(CH3) (CH2)nN(CH3)。
5. 權(quán)利要求1所述的含砜基的雙光子熒光染料，其特征在于：所述的L3選自-(CH2) n-、-(CHCH3)n-或-(CH3CCH3)η-ο
6. 權(quán)利悪龍I所沭的含砸,某的^/光子w光塾料·洗白ik合物A,-A"，
7. 權(quán)利要求1所述的含砜基的雙光子熒光染料的制備方法，包括如下步驟： 1. R3-Br與H-L3-H按摩爾比1:1-1: 5反應(yīng)，制備化合物R3-L3-H; 反應(yīng)溫度為60-KKTC，反應(yīng)時間為1-14小時，反應(yīng)溶劑選自二氯甲烷、乙醇、甲醇、丙 酮、丙三醇、乙酸乙酯、醋酸或其混合物； 2. HO-R1-Br與R3-L3-H按摩爾比 1:1-1:3 反應(yīng)，制備化合物R3-L3-R1-Br; 反應(yīng)溫度為60-160°C，反應(yīng)時間為1-14小時，反應(yīng)溶劑選自二氯甲烷、乙醇、甲醇、丙 酮、丙三醇、乙酸乙酯、醋酸或其混合物； 3) 將步驟2)中制備得到的化合物R3-L3-R1-Br與H-L1-H按照摩爾比1:1-1:5反應(yīng)，制 備化合物RfL3-R1-L1-H: 反應(yīng)溫度為60-175?，反應(yīng)時間為1-10小時，反應(yīng)溶劑為乙醇、乙二醇單甲醚或其混 合物； 4. R2-OH與H-L2-H按照摩爾比1:1-1:5反應(yīng)，制備化合物R2-L2-H: 反應(yīng)溫度為25-KKTC，反應(yīng)時間為1-7小時，反應(yīng)溶劑為乙醇、乙腈、丙酮或其混合物； 5) 使化合物R3-L3-R1-L1-IR2-L2-H與二氯亞砜按照摩爾比1:1:1-1:1:5反應(yīng)，制備化 合物I:
反應(yīng)溫度為-15°C?25°C，反應(yīng)時間為0. 2-3.O小時，反應(yīng)溶劑為二氯甲烷、三氯甲烷、 丙酮、N，N-二甲基甲酰胺或其混合物。
8. 權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的含砜基的雙光子熒光染料在生物檢測與標記 中的應(yīng)用。
9. 權(quán)利要求8所述的含砜基的雙光子熒光染料在生物檢測與標記中的應(yīng)用，其特征在 于所述的生物檢測與標記目標物為谷胱甘肽。
【文檔編號】C09B57/08GK104448899SQ201410664580
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】仉華, 王彩霞, 王魁, 蔣濤, 王歌, 蔣凱 申請人:河南師范大學