[發明專利]一種核酸識別的AIE探針及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010830904.2
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112111267B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 熊海;肖秋蕓;趙烜
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07H19/073;C07H1/00;G01N21/64
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉

本發明公開一種核酸識別的AIE探針及其制備方法與應用。所述AIE探針的結構通式如式(I)、(II)和(III)中的一種所示：式(I)、(II)和(III)中，R獨立地為A、T、C、G、U中的一種。本發明的AIE探針是一類新型的核糖核酸選擇性識別的熒光探針，該AIE探針穿透細胞后可以與細胞核結合，因為聚集誘導發光原理而發出藍色熒光，該熒光具有化學穩定、非淬滅和生物兼容性好的優點。可廣泛用于核酸檢測、細胞成像、以及其它相關的生物檢測。

技術領域

本發明涉及熒光探針技術領域，尤其涉及一種核酸識別的AIE探針及其制備方法與應用。

背景技術

核酸包括核糖核酸和脫氧核糖核酸，是細胞內重要的生物大分子，在儲存遺傳信息和調控生命活動中扮演著重要的角色。對核酸的檢測和定位在生物診斷中十分重要。傳統的核酸染料，如溴化乙錠可以通過嵌入DNA雙鏈結構或具有高級結構的單鏈RNA實現核酸染色。溴化乙錠與核酸結合能力強、熒光信號穩定，是最廣泛使用的核酸染料，但因其改變DNA結構而產生的潛在致癌性一直備受爭議。其他用于細胞成像的熒光染料如DAPI(4，6-聯脒-2-苯基吲哚)也存在類似的問題，并且DAPI染料容易淬滅，在常規染色中需要加入特殊的防淬滅劑。

利用聚集誘導發光(AIE)材料設計的探針由于其特殊光學性質---在聚集態下熒光急劇增強，相比于聚集淬滅(ACQ)熒光探針更有利于生物成像。如四苯基乙烯(TPE)是一種典型的AIE分子，由碳-碳雙鍵中心與四個外圍苯環組成。當其運動被受阻后，熒光會顯著增強。因此，當TPE與靶標物質結合產生熒光時，可依據熒光強度初步判斷靶標物的濃度。多項研究均證明TPE及其衍生物對細胞無毒，因此在生物檢測中可被廣泛應用。目前為止，還未見過報道具有直接核定位效應兼具體外核酸檢測能力的核苷-AIE熒光探針。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種核酸識別的AIE探針及其制備方法與應用，旨在解決現有核酸探針對細胞具有毒性、在聚集態下熒光淬滅的問題。

本發明的技術方案如下：

本發明的第一方面，提供一種核酸識別的AIE探針，其中，所述AIE探針的結構通式如式(I)、(II)和(III)中的一種所示：

式(I)、(II)和(III)中，R獨立地為A、T、C、G、U中的一種。

可選地，式(I)、(II)和(III)中，R獨立地為C、U中的一種。

本發明的第二方面，提供一種本發明所述的核酸識別的AIE探針的制備方法，其中，包括步驟：

在鈀(膦)催化下，5-碘-脫氧核苷與4-乙炔基-四苯乙烯發生偶聯反應，得到產物。

可選地，所述的核酸識別的AIE探針的制備方法，包括步驟：在鈀(膦)催化下，5-碘-2-脫氧胞嘧啶和4-乙炔基-四苯乙烯發生偶聯反應，得到2′-脫氧-5-三苯乙烯基苯-鄰乙炔基胞嘧啶；

上述化學反應式如下所示：

可選地，所述的核酸識別的AIE探針的制備方法，具體包括步驟：將5-碘-2-脫氧胞嘧啶、4-乙炔基-四苯乙烯、四三苯基膦鈀和碘化亞銅混合，加入無水DMF溶解，然后加入三乙胺，在攪拌下發生偶聯反應，得到2′-脫氧-5-三苯乙烯基苯-鄰乙炔基胞嘧啶。

可選地，所述的核酸識別的AIE探針的制備方法，包括步驟：在鈀(膦)催化下，5-碘-2-脫氧尿嘧啶和4-乙炔基-四苯乙烯發生偶聯反應，得到2′-脫氧-5-三苯乙烯基苯-鄰乙炔基尿嘧啶；

上述化學反應式如下所示：