[發明專利]一類單電荷氟化硼絡合二吡咯甲川熒光染料及其應用

有效

• 申請號: 201210525263.5
• 申請日: 2012-12-09
• 公開（公告）號: CN102993763A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 彭孝軍;張思;樊江莉;王靜云;吳彤;李志勇
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C09B23/04
• 分類號: C09B23/04;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 劉曉琴;李馨

技術領域

本發明涉及精細化工領域中的一類新的熒光染料、制備方法及其應用，特別是涉及一類單電荷氟化硼絡合二吡咯甲川（BDP）熒光染料、其制備方法，以及利用該熒光染料在生物染色方面的應用。

背景技術

熒光染料作為功能性染料在科學技術的各個領域取得了廣泛應用，尤其在生命科學、臨床醫療診斷、免疫分析檢測等方面的研究成為熱點。線粒體不僅是人體中提供能量的主要場所，而且其參與的生理過程與很多疾病如糖尿病、癌癥、老年癡呆癥等相關。因此，對線粒體及其功能的研究備受關注。目前，廣泛應用的線粒體成像的商品化染料主要分為2大類：花菁類（MitoTracker?FM）和羅丹明類（MitoTracker?Ros）。但是這些染料也存在一些不足：如穩定性差、熒光強度受pH影響等。因此，開發穩定性好、不受pH干擾、毒性小的新型熒光染料具有重要意義。

在眾多熒光染料中，氟化硼絡合二吡咯甲川（BDP）熒光染料具有較高的摩爾消光系數、熒光量子產率高、穩定的光譜性質、高的光熱及化學穩定性、分子量小和較低的細胞毒性等優點，作為生物分子熒光探針和細胞器成像熒光試劑等已被廣泛應用。其中，一些BDP熒光染料已應用于細胞成像中內質網和高爾基體的細胞器熒光成像定位，并取得了很好的應用。但在線粒體細胞器活細胞熒光成像定位中還少有BDP熒光染料的報道。據文獻報道，線粒體是一個具有負膜電位的細胞器，帶有正電荷的共軛結構的有機分子比較容易聚集于線粒體周圍實現其在活細胞中的熒光成像。已廣泛應用的商品化的線粒體熒光染料如Rhodamine123、Invitrogen公司的MitoTracker系列等，都是具有正電荷離域共軛體系的分子實現線粒體選擇性成像。但是這些熒光染料存在穩定性差、光譜易受pH的環境因素的影響等缺點。

發明內容

因此，需要開發新的熒光染料，該染料應該具有以下特點：具有正電荷離域共軛體系，能選擇性的定位于線粒體實現線粒體的熒光成像，較高的穩定性，穩定的光譜性質，不受溶劑極性及pH等周圍環境的影響，具有一定的水溶性和細胞通透性以及低的細胞毒性。

本發明首先公開一類單電荷氟化硼絡合二吡咯甲川熒光染料（BDP熒光染料），具有如下通式（式I）：

通式I中：

R₁選自C_1-18烷基；

R₂選自H、甲基、取代或未取代苯基，取代或未取代噻唑基；

R₃和R₄各自獨立地選自H、甲基、取代或未取代苯基、取代或未取代噻唑基，取代或未取代苯乙烯基；

所述的取代苯基、取代噻唑基或取代苯乙烯基由以下基團任意取代：CN、COOH、NH₂、NO₂、OH、SH、C_1-6烷氧基、C_1-6烷基氨基、C_1-6酰胺基、鹵素或C_1-6鹵代烷基；

Y^-為鹵素負離子。

本發明的上述BDP熒光染料具有以下顯著的特征：

（1）由于吡啶鹽正電荷的引入，使其可以選擇性的定位于活細胞的線粒體，實現活細胞中線粒體熒光成像；

（2）光譜性質穩定，對極性、pH值不敏感，同時具有光穩定性好的有點；與商品化的線粒體染料相比，本發明的BDP熒光染料有更高的光穩定性，更好的抗pH干擾的能力；

（3）光譜范圍大，可實現從可見光到近紅外的熒光成像；

（4）合成簡便，產品易得；且細胞毒性小，在生物長時間觀測方面有更大的潛在應用價值。

鑒于此，本發明的另一目的在于提供上述本發明的BDP熒光染料在制備用于活細胞染色的試劑中的應用。所述試劑尤其指選擇性用于線粒體染色的試劑。

附圖說明

本發明附圖5幅：

圖1是化合物B和商品化線粒體染料MitoTracker?Green?FM、MitoTracker?Red?CMXRos在Tric-HCl緩沖溶液（10nM,pH=7.4）中的光穩定性比照圖。橫坐標為光照時間(小時)，縱坐標為吸光度值保留值。所用光源為500W碘鎢燈；所用儀器為紫外可見分光光度計，型號：Lambda35。