[發明專利]識別RNA和具有光動力的熒光探針及其制備方法

在審

• 申請號: 202210243482.8
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114621248A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 瞿金清;蔣超;高焱陽
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D495/04
• 分類號: C07D495/04;C09K11/06;G01N21/64;A61K41/00;A61P35/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

本發明公開了識別RNA和具有光動力的熒光探針及其制備方法。該熒光探針的結構通式如式(Ⅰ)所示。其制備方法包括以下步驟：1)將噻吩并[3,2?b]噻吩、N,N?二甲基甲酰胺和三氯氧磷反應得到淡黃色固體；然后將淡黃色固體與N?溴代琥珀酰亞胺反應得到中間體1；2)將中間體1與(9?苯基?9H?咔唑?2?基)硼酸反應，四(三苯基膦)鈀為催化劑，得到中間體2；3)將4?甲基吡啶與碘丙烷反應得到中間體3；4)將中間體2與中間體3反應，哌啶為催化劑，得熒光探針。本發明的熒光探針具有良好的光學性能和生物相容性，對RNA表現出高選擇性，并且活性氧產生效率高，在細胞熒光成像和光動力治療方面具有廣闊的應用價值。

技術領域

本發明屬于熒光探針技術領域，特別涉及一種識別RNA和具有光動力的熒光探針及其制備方法。

背景技術

利用靶向特異性分子熒光探針對活細胞進行熒光成像是醫學診斷和生物醫學研究中的一種重要技術。RNA作為存在于生物細胞以及病毒中的遺傳信息的載體，在遺傳信息的傳遞、表達和蛋白質的合成過程中起到重要作用。然而，有關RNA在細胞中的分布動力學，轉錄活性以及與特殊二級結構DNA的關系的信息有限。因此，研究特異性識別RNA的熒光探針進行熒光成像對于理解細胞的生理行為具有重大的意義。

然而，現存的許多用于識別RNA的熒光探針存在一些問題，包括光學性能差、選擇性差、細胞毒性高、膜穿透性能差等，這些缺陷很大程度上限制了熒光探針的應用。如中國發明專利申請CN 106147752 A公開了一種識別RNA以及應用在細胞成像中的熒光探針。該發明將甲基化的4-氯-2-甲基喹啉、甲基化的2-甲基苯并噻唑和4-甲硫基苯甲醛反應得到熒光探針。但是熒光探針的斯托克位移小，熒光發射峰在525nm附近，遠離近紅外區，容易受到背景光的干擾，不利于用于成像。

癌癥已成為人類面臨的重大疾病之一。傳統治療癌癥的方法包括手術切除，化學療法和放射療法，但是這些方法對人體具有較大的損傷和副作用。因此，研究無創的、副作用小的腫瘤治療方法成為科研人員的重要目標。光動力治療是利用光敏劑在經過光照后產生活性氧，引發細胞凋亡，從而治療腫瘤。與傳統治療方法相比，光動力治療具有無創，治療可控，不會產生耐藥性，副作用小的特點，在腫瘤治療方面具有較大的應用前景。

目前使用的小分子有機光敏劑仍然存在一些問題，包括生物相容性差、易團聚、活性氧產生效率低以及缺乏靶向性等，導致這些光敏劑的光動力治療效果并不理想。如中國發明專利申請CN 111777615 A公開了一種檢測環氧合酶2的光動力治療探針。該發明將柔性丁烷與雙光子萘酰胺熒光團連接，并且引入Ce6光敏劑用于光動力治療。但是Ce6活性氧產生效率低，不穩定，易氧化，缺乏靶向性，不利于用于光動力治療。

中國發明專利申請CN201910402473.7公開了一種具有線粒體RNA靶向功能的三光子熒光探針及其制備方法和用途，其結構式如下：

但是該技術探針對RNA的響應性不夠強，當RNA濃度從0增加到60mM時，熒光強度僅增加了約2.5倍。

中國發明專利申請CN202110360952.4公開了一種RNA熒光探針及其制備方法和應用，其結構式如下：

其中，R1＝-H、-CH₃O、-N(CH₂CH₃)₂、-NCH₂COOH或R2＝-NH₂或-OH。

但是該技術探針對RNA的響應性不夠強，當RNA濃度從0增加到150mg/mL時，熒光強度僅增加了約3倍；并且該技術探針的斯托克位移小，只有約70nm，在細胞中成像的熒光強度低，明顯低于SYTO RNASelect成像的熒光強度，不利于在生物細胞中的應用。

發明內容