[發(fā)明專利]香豆素衍生物及在檢測G-四鏈體DNA和細(xì)胞內(nèi)熒光標(biāo)記溶酶體中的應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108017653B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭媛;王少靜;賈健波;李錦
• 申請（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號: C07D491/20
• 分類號: C07D491/20;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 西安西達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 61202
• 代理人: 謝鋼

香豆素衍生物及在檢測G?四鏈體DNA和細(xì)胞內(nèi)熒光標(biāo)記溶酶體中的應(yīng)用。本發(fā)明公開了結(jié)構(gòu)式（I）所示的化合物，其中R₁為C1～C18的烷基，R₂為C1～C18的烷氧基、C1?C18的烷氨基、，X=C、N、O、Si或S，，n=1?18;X=C、N、O、Si或S。本發(fā)明開發(fā)了可實現(xiàn)比率型檢測G4 DNA的香豆素類熒光探針，從而實現(xiàn)對G4 DNA精準(zhǔn)檢測。本發(fā)明通過共聚焦顯微鏡，成功實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)式（I）所示的化合物作為溶酶體標(biāo)記物在活細(xì)胞中的熒光成像。。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一類化學(xué)生物學(xué)傳感器的制備方法及其應(yīng)用，屬于化學(xué)、生物學(xué)傳感器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

溶酶體是細(xì)胞中重要的亞細(xì)胞器。通過溶酶體，大分子可由水解酶進(jìn)行降解，這些酶包括各種負(fù)責(zé)蛋白降解的蛋白酶，降解后細(xì)胞也能獲得相應(yīng)的營養(yǎng)成分。而且溶酶體參與了多種細(xì)胞生命過程，如物質(zhì)代謝、細(xì)胞膜循環(huán)、細(xì)胞凋亡以及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等。在腫瘤細(xì)胞中的溶酶體體積比在正常細(xì)胞中更大。一項近期的研究表明，溶酶體可以作為理想的藥物靶標(biāo)，可用于選擇性摧毀癌細(xì)胞（Petersen N H T, Olsen O D, Groth-Pedersen L, etal. Cancer Cell, 2013, 24, 379）。因此，在細(xì)胞內(nèi)原位、實時、準(zhǔn)確檢測和標(biāo)記溶酶體，不僅有助于理解溶酶體參與生命活動的分子機制，而且對癌癥的早期篩查具有重要的指導(dǎo)意義。

G-四鏈體（G4）DNA是一種非傳統(tǒng)的核酸結(jié)構(gòu)，是由富含串聯(lián)重復(fù)鳥嘌呤（G）的DNA折疊形成的高級結(jié)構(gòu)。2016年，劍橋大學(xué)的研究團(tuán)隊通過對癌變前的人類細(xì)胞系進(jìn)行研究，檢測到了差不多一萬個G4。該項研究指出G4主要位于調(diào)控基因開關(guān)的DNA區(qū)域，特別是與癌癥有關(guān)的基因， G4 DNA現(xiàn)也已成為癌癥診療研究的新型靶標(biāo)（H?nsel-Hertsch R,Beraldi D, Lensing S V, et al. Nature Genetics, 2016, 48, 1267）。因此，檢測G4DNA對癌癥的早期精準(zhǔn)篩查具有重要的意義。

香豆素類化合物是自然界重要的一類天然有機化合物，存在于不同種屬的植物中。這類化合物一般情況下生物相容性好、毒性低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的是開發(fā)一類新型香豆素衍生物。

本發(fā)明的第二個目的是將上述香豆素衍生物作為熒光探針應(yīng)用于G4 DNA的比率型檢測。

本發(fā)明的第三個目的是將上述香豆素衍生物作為溶酶體標(biāo)記物應(yīng)用于活細(xì)胞熒光成像。

本發(fā)明實現(xiàn)過程如下，結(jié)構(gòu)式（I）所示的化合物，

其中 R₁為C1～C18的烷基，R₂為C1～C18的烷氧基、C1- C18的烷氨基、 ，X= C、N、O、Si或S，，n = 1-18; X = C、N、O、Si或S。

優(yōu)選地，R₁為C1～C6的烷基，R₂為C1～C6的烷氧基或C1- C6的烷氨基。

上述化合物的制備方法：化合物（A）與化合物（B）發(fā)生縮合反應(yīng)，得到結(jié)構(gòu)式（I）所示的化合物，反應(yīng)式為：

上述反應(yīng)溫度為60～115 °C，使用醇類或芳香烴作溶劑，在有機堿類存在下，通過縮合反應(yīng)得到結(jié)構(gòu)式（I）所示的化合物。

所述的醇包括但不限于甲醇、乙醇、異丙醇；芳香烴包括但不限于甲苯、苯；有機堿包括但不限于六氫吡啶、三乙胺、吡啶。

本發(fā)明所述化合物作為熒光探針在檢測G-四鏈體 DNA中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述化合物作為溶酶體標(biāo)記物在活細(xì)胞熒光成像中的應(yīng)用。