[發明專利]基于香豆素和熒光素的雜合熒光染料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201610219183.5
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN107286926A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 吳加勝;李奇;劉衛敏;李英
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07D493/04;C07H19/10;C07H1/00;C09B57/02;G01N21/64
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 張文祎,趙曉丹

本發明公開了一類基于香豆素和熒光素的雜合熒光染料，具有如下結構式I：R₁、R₂、R₃、R₄分別獨立的為氫、羥基、烴基或鹵素；R₅、R₆、R₇、R₈、R₉分別獨立的為氫、甲基、甲氧基、羧基、磺酸基、羥基、氨基、硝基、鹵素、胺基、甲酰胺基或甲酸酯基；X為羧基、氫、甲醛基、甲酰胺基或甲酸酯基；還公開了該類染料的制備方法。這類染料具有熒光素量子產率高的特點，也具有香豆素Stokes位移大的性質；同時，該類染料生物相容性好，可用于生物體系中的細胞器或生物大分子如蛋白質等的共價熒光標記，對于研究生命科學有非常重要的作用。

技術領域

本發明涉及一類熒光染料。更具體地，涉及一類基于香豆素和熒光素的雜合熒光染料及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，熒光染料伴隨著生命科學的發展發揮著越來越重要的作用，特別是隨著熒光分析檢測技術的發展，具有熒光特性的有機小分子在酶分析、生物分子標記、細胞染色、臨床檢驗診斷及環境監測等領域被廣泛的應用，以有機小分子為基礎的熒光分子探針的報道也已屢見不鮮，這些探針分子具有操作簡便、選擇性高、膜透性好、可重復性強，能原位檢測等眾多優點。此外，分子熒光探針可參與監控活細胞及活體中的生物分子與其代謝過程，使活細胞與計算機之間搭起一座橋梁，通過光纖傳遞信號進而實現細胞內代謝過程的可視化。近年來關于各類小分子及離子的熒光探針的報道層出不窮，分子熒光探針己成為國內外學者們的研究熱點。目前，常見的經典有機熒光團包括內源性的熒光分子(如熒光蛋白、還原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)等)和化學熒光探針，如：香豆素類、氧雜蒽類及其類似物等，它們在探針領域有著各自的優勢及局限性。

香豆素類化合物是自然界中廣泛存在的一類重要天然雜環化合物。香豆素類化合物的母體結構為苯并吡喃，最早由Vogel于1820年從黃香草木犀中提取得到，但直到1868年，才由Perkin首次人工合成了香豆素衍生物。研究表明，香豆素類化合物具有多方面獨特的生理學和生物學活性，例如：抗高血壓、抗凝血、抗真菌、抗細菌、抗病毒、抗癌等一系列的生物和藥用活性。近年來發現香豆素類化合物還具有抗氧化、抗衰老以及抵抗當今危害人類健康的頑癥AIDS和腫瘤方面有較好的藥物活性，因此倍受國內外學者的關注。香豆素化合物除具有獨特生物活性外，還具有優異的光學特性。香豆素類化合物的母核苯并吡喃是沒有熒光的無色物質，但取代后的香豆素衍生物，特別是7位上引入給電子基團，3或4位上引入吸電子基團后，形成推拉電子體系，便得到熒光物質，同時最大吸收波長和發射波長會發生紅移。由于香豆素類化合物有較大的斯托克斯位移、生物相容性好、合成簡單結構易于修飾和易于通過改變分子內存在的推拉體系容易調控光學性能等優點，因此，香豆素類衍生物被廣泛的用做激光染料、熒光增白劑等，也是分子熒光探針設計中最常用的熒光團之一。但香豆素熒光染料的量子產率并不是特別高，吸收發射一般位于藍紫色區域。