[發明專利]含鹵素不對稱菁類化合物、制備方法及應用

有效

• 申請號: 200810066482.5
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101555246A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 彭孝軍;吳彤;樊江莉;孫世國;徐兵;邵建輝
• 申請（專利權）人: 大連理工大學;深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司
• 主分類號: C07D417/06
• 分類號: C07D417/06;C07D413/06;C07D421/06;C07D401/06;C09B23/00;C09K11/06
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭 燕

技術領域

本發明涉及精細化工領域中一類新的化合物，特別是涉及一類含鹵素 的不對稱菁類化合物、其制備方法以及作為熒光染料的應用。

背景技術

熒光染料作為功能性色素在科學技術的各個領域得到廣泛應用， 尤其作為分子探針在生命科學、臨床醫療診斷、免疫分析檢測等方面 的研究在全世界備受矚目。最早應用于生物分析的熒光染料有新亞甲 蘭(NMB)、吖啶橙(AO)、溴乙錠(EB)、碘化丙啶(PI)、堿性黃7(CPO) 等。但這些染料都各自存在著應用的局限性，主要表現在染料自身的 熒光會造成高的熒光背景，干擾檢測；溴乙錠等吖啶，菲啶類染料有 很大的毒性和致癌性。為滿足日新月異的生物分析應用的需求，研究 開發出具有良好熒光光譜性能的新型熒光染料仍然是熒光分析技術發 展的關鍵和核心。目前，使用比較多的有羅丹明、熒光素類、BODIPY 類和菁類熒光染料。其中菁類熒光染料以其波長范圍寬，摩爾消光系 數大，熒光量子產率適中等優點，作為生物分子熒光檢測探針、CD和 VCD記錄材料、感光材料光敏劑、光電轉換材料等已被廣泛的應用。 其中作為熒光探針在超敏核酸定量檢測、基因組學技術、蛋白分析中 應用尤為關注的焦點。

菁類熒光染料從由Williams發現至今已有150年的歷史，結構特點 為甲川鏈兩端連接著含N芳香母核。該芳香母核的種類包括噻唑、噻吩、 2-喹啉、4-喹啉和3H-吲哚啉等，按其相同與否可分為對稱和不對稱兩 類。其中，不對稱菁染料主要應用于物理結合熒光標示，與核酸的結 合方式包括靜電吸引、堿基對嵌入及溝槽結合。具體的結合方式取決 于染料的結構及染料與核酸濃度的比例。不對稱菁染料中最典型的一 類為TOTO及其類似物和衍生物類。TOTO(噻唑橙二聚體)、YOYO(惡 唑黃二聚體)是由Glazer研究組開發的一類對核酸具有高度親和力的 多正電荷不對稱菁類熒光染料，通過改變多亞甲基鏈兩端的染料分子 可以得到不同的異二聚體類似物和衍生物。這類染料在溶液中無熒光， 降低了檢測過程中的熒光背景干擾，與核酸結合后熒光增強。Jason等 用溶液粘度測定法和原子力顯微鏡解釋了TOTO和YOYO與DNA的雙 嵌入作用[J.A.Bordelon，K.J.Feierabend，S.A.Siddiqui，L.L.Wright.J. Phys.Chem.B，2002，106，4838-3843]。Fürstenberg等利用超快速熒光 轉換和時間相關單光子計數法進一步闡述了熒光增強的動力學機理。 [A.Fürstenberg，M.D.Julliard，T.G.Deligeorgiec，N.I.Gadjev.J.AM. CHEM.SOC.，2006，128，7661-7669]此類染料中的有些品種已經商品 化了，如：SYTOX?Blue，TOTO-1，POPO-1，BOBO-1，YO-PRO-1 等。但這些商品化的染料大部分光譜都處在紫外可見光區(490～530 nm)、而生物樣品在這個區域有很強的吸收和一定強度的熒光發射，造 成強的熒光背景，從而使熒光檢測效率大大降低。盡管通過增加共軛 鏈數可以使染料的吸收和發射波長產生紅移達到近紅外區(650～ 1000nm)，如TOTAB、TOTIN、TO-PRO-3、PO-PRO-2和BO-PRO-2等 [K.M.Sovenyhazy，J.A.Bordelon，J.T.Petty.Nucleic?Acids?Res，2003，31， 2561]，但這類染料一般分子較大，細胞通透性差，合成復雜，步驟多。 或者，即使現有的一些染料其吸收和發射波長處于近紅外區，但其與 核酸的結合能力不足，檢測靈敏性不夠理想。

目前，對結構簡單，性能優良的熒光染料需求量仍然很大，因此 研究和開發出低檢測線，高靈敏度，長波長，光穩定性好的化合物用 作熒光染料對生物熒光標示技術的發展至關重要。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一類結構簡單、具備高 靈敏性、長波長、光穩定性好的新的化合物。

本發明的另一目的在于提供一種上述化合物的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述化合物作為熒光染料的應用。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

本發明公開了一種含鹵素不對稱菁類化合物，其具有如下結構通式I

其中，

m為1～18的整數；

n為1或2；