[發明專利]一種氟硼部花菁熒光探針及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 202310296695.1
• 申請日: 2023-03-24
• 公開（公告）號: CN116284089A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 毛梧宇;詹梓炫;李為民;黃日東
• 申請（專利權）人: 四川大學華西醫院
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 成都云縱知識產權代理事務所(普通合伙) 51316
• 代理人: 劉沙粒;伍星

一種氟硼部花菁熒光探針及其制備方法、應用，該熒光探針包括通過酰胺鍵連接的親水性基團和熒光染料，能夠通過調節熒光染料的親疏水性而得到兩性分子或親水性分子的氟硼部花菁熒光探針，使得熒光探針能夠高信噪比、高專一性地對細胞膜或者線粒體進行熒光成像；本發明提供的一類氟硼部花菁熒光探針豐富了現有熒光探針的種類，合成工藝簡單、反應條件溫和，具有工業化生產的前景。

技術領域

本發明涉及熒光染料領域，具體涉及一種氟硼部花菁熒光探針及其制備方法、應用。

背景技術

熒光成像作為一種可視化技術，具有高靈敏度、無損性、實時檢測、高時空分辨率等顯著特點，已廣泛應用于生物科學和生物醫學。小分子有機熒光團能夠幫助實現基因表達、轉錄后修飾、生物分子濃度、細胞器運輸、疾病檢測、藥物開發和反應評估的可視化，同時也能通過圖像對腫瘤手術進行指導，因此，當現代染料化學與現代合成化學相結合時，熒光團在生物成像方面被賦予了相當多的功能。

傳統的小分子熒光探針主要采用成熟的商用“核心”結構作為熒光團，主要包括香豆素、萘酰亞胺、氟化硼絡合二吡咯甲川(BODIPY)、熒光素、羅丹明和花菁。這類傳統的熒光染料在化學和光學性質上存在不足。近年來，一些新興的熒光團不斷地被開發出來并迅速發展。

但是，現階段熒光染料的種類還不足，商品化的熒光染料對于細胞膜、線粒體的熒光成像效果、專一性還有待進一步提高，因此，開發易于推進后續功能化應用的功能性熒光染料仍然具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氟硼部花菁熒光探針，所述熒光探針基于二氟硼假吲哚電子受體(BFI,Borondifluoro?indolenine)合成得到，不僅豐富了現有熒光探針的種類，而且這類熒光探針能夠專一性地標記細胞膜和/或線粒體，對于生理現象、疾病診斷的研究具有重要的應用價值。

本發明的上述目的通過下述技術方案實現：

一種氟硼部花菁熒光探針，具有式I所示的結構式：

式I中，R¹選自氫、鹵素、C₁～C₄烷基、苯基、羧基、磺酸基、甲氧基、甲酸酯基、酰胺基；X選自C₀～C₃的飽和烷基、聚乙二醇基團、三級胺、季銨鹽；R²選自氫、烷基、磺酸基、羧基、磷酸基、酯基、季銨鹽、三苯基膦基；R³選自C₁～C₁₆鏈狀烷基、聚乙二醇基團、C₁～C₁₆烷基類羧酸及活性酯、C₁～C₅烷基類磺酸及其鹽、C₁～C₄的醇；y＝1～16，z＝1～8，m＝1～3。

本技術方案中，氟硼部花菁熒光探針具有式I所示的化學結構。以酰胺鍵連接的左側基團為親水性的基團，右側基團為氟硼部花菁熒光染料，其根據R³基團的不同，既可以為親水性或疏水性。當氟硼部花菁熒光染料為疏水性時，熒光探針為兩性分子，難以進入細胞膜內的疏水環境，進而使四嗪膜探針能夠連接于細胞膜表面進行熒光成像；相反地，當氟硼部花菁熒光染料為親水性時，熒光探針為親水性分子，從而能夠進入細胞膜內部環境對線粒體進行熒光標記。因此，式I的熒光探針具有對細胞膜、線粒體進行高信噪比、高專一性熒光成像的能力。

本技術方案中，R¹基團選自氫、鹵素、C₁～C₄烷基、苯基、羧基、磺酸基、甲氧基、甲酸酯基、酰胺基。R¹基團可以是供電子基團或吸電子基團，用于調節熒光探針的最大吸收波長、最大熒光波長、斯托克斯位移等光物理性能。在一個或多個優選的實施例中，R¹基團選自氫、鹵素、C₁～C₄烷基。進一步優選地，R¹基團為氫、氯、溴或碘。