一种近红外荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种近红外荧光探针及其制备方法与应用。本发明专利技术通过所制备的1,3

【技术实现步骤摘要】
一种近红外荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物发光成像领域，尤其涉及一种近红外荧光探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]硝基还原酶(NTR)可以在大肠杆菌和缺氧状态的细胞中大量表达，当存在还原型辅酶Ⅰ(NADH)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸或者还原型辅酶Ⅱ(NADPH)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸时，硝基还原酶(NTR)可以将芳香族硝基化合物还原成芳香族氨基化合物。硝基还原酶(NTR)是一类参与还原含硝基化合物的蛋白质。硝基还原酶(NTR)在医疗和生物方面发挥着重要的作用，比如用于检测肿瘤细胞缺氧状况的探针以及基因和病毒导向的前药等，因此检测硝基还原酶的活性非常重要具有非常重要的科学价值。
[0003]荧光法检测硝基还原酶活性具有灵敏度高、分辨度高、简便等优点，当然荧光法也有缺点，比如部分生物组织受可见光激发自身也会发射荧光，从而干扰荧光检测的结果和成像，并且荧光探针普遍存在波长较短、稳定性较差、不适用于活体成像等缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的首要目的在于提供一种近红外荧光探针，该探针的激发波长696nm、发射波长723nm，由于所携带的磺酸基，该探针具有生物组织穿透能力弱、水溶性好、稳定性高等特点。
[0005]本专利技术的再一目的在于提供上述近红外荧光探针的制备方法。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供上述近红外荧光探针的应用，该探针作为高水溶性的近红外荧光探针，可用于硝基还原酶活性检测，进而应用到活体检测。
[0007]本专利技术是这样实现的，一种近红外荧光探针，该探针的化学结构式如下式(C)所示：
[0008][0009]式(C)中，R1选自H基、羧基、磺基中的任意一种；R2为碳原子数在1～5之间的烷基链；R3选自H基、羟基、氨基、羧基、磺基、炔基、叠氮基中的任意一种；X选自Cl、Br、I、高碘酸根、三氟乙酸根中的任意一种。
[0010]优选地，式(C)中：
[0011]R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为磺基；
[0012]或R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为氢基；
[0013]或R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为羧基
[0014]或R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为胺基
[0015]或R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为叠氮基，
[0016]或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为磺基，
[0017]或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为氢基，
[0018]或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为羧基，
[0019]或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为胺基，
[0020]或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为叠氮基，
[0021]或R1为羧基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为磺基，
[0022]或R1为羧基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为氢基，
[0023]或R1为羧基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为羧基，
[0024]或R1为羧基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为胺基，
[0025]或R1为羧基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为叠氮基。
[0026]本专利技术进一步公开了上述近红外荧光探针的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0027](1)将肼基苯化合物溶于冰醋酸中，加入乙酸钠和3
‑
甲基
‑2‑
丁酮，130℃回流5小时，用甲基叔丁基醚从回流液中沉淀出化合物1；
[0028](2)将化合物1与卤化烃的混合物在甲苯或邻二氯苯中110～120℃的温度下回流反应，反应结束后冷却至室温，将冷却后的反应液逐滴加入乙醚中进行沉降，抽滤掉乙醚，得到化合物2；
[0029](3)将DCM和DMF的混合体系冷却至0℃，向混合体系中逐滴加入三氯氧磷，冰浴搅拌0.5h，将环己酮缓慢加入到体系中，80℃回流搅拌6h，反应完成后反应液冷却至室温，并逐滴加入冰水中静置一夜，抽滤用冷水洗涤得到化合物3；
[0030](4)在氮气气氛下，将所述化合物2、化合物3和乙酸钠缓慢加入乙酸酐溶液中，将反应体系加热至80～110℃回流搅拌3h，反应完成冷却至室温，而后逐滴加入乙醚中进行沉淀，得到化合物4；
[0031](5)将碳酸钾和5
‑
硝基
‑
1，3
‑
苯二酚加入DMF中室温搅拌0.5h，将化合物4加入混合体系，在氮气避光保护下，110℃回流搅拌6h，减压除去溶剂，使用HPLC纯化混合物，得到探针。
[0032]优选地，在步骤(2)中，所述卤化烃的烃基选自碳原子数在3～5之间的烷基链、碳原子数在3～5之间的炔基链、碳原子数在3～5之间的氨基链、碳原子数为4的磺酸基链以及碳原子数为4的羧酸基链中的任意一种；
[0033]所述卤化烃的卤素选自Cl、Br、I中的任意一种。
[0034]优选地，所述卤化烃选自氯丙烷、氯丁烷、氯戊烷、溴丙烷、溴丁烷、溴戊烷、碘丙烷、碘丁烷、碘戊烷、4
‑
氯
‑1‑
丁炔、5
‑
氯
‑1‑
戊炔、6
‑
氯
‑1‑
已炔、4
‑
溴
‑1‑
丁炔、5
‑
溴
‑1‑
戊炔、6
‑
溴
‑1‑
已炔、4
‑
碘
‑1‑
丁炔、5
‑
碘
‑1‑
戊炔、6
‑
碘
‑1‑
已炔、2
‑
氯乙胺、3
‑
氯丙胺、4
‑
氯丁胺、2
‑
溴乙胺、3
‑
溴丙胺、4
‑
溴丁胺、2
‑
碘乙胺、3
‑
碘丙胺、4
‑
碘丁胺、2
‑
氯乙磺酸、2
‑
溴乙磺酸、2
‑
碘乙磺酸、1，3
‑
丙磺酸内酯、1，4
‑
丁磺酸内酯、3
‑
氯丙酸、4
‑
氯丁酸、5
‑
氯戊酸、3
‑
溴丙酸、4
‑
溴丁酸、5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外荧光探针，其特征在于，该探针的化学结构式如下式(C)所示：式(C)中，R1选自H基、羧基、磺基中的任意一种；R2为碳原子数在1～5之间的烷基链；R3选自H基、羟基、氨基、羧基、磺基、炔基、叠氮基中的任意一种；X选自Cl、Br、I、高碘酸根、三氟乙酸根中的任意一种。2.如权利要求1所述的近红外荧光探针分子，其特征在于，式(C)中：R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为磺基；或R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为氢基；或R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为羧基或R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为胺基或R1为磺基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为叠氮基，或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为磺基，或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为氢基，或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为羧基，或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为胺基，或R1为氢基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为叠氮基，或R1为羧基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为磺基，或R1为羧基，R2为
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(CH2)4‑
，R3为氢基，或R1为羧基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为羧基，或R1为羧基，R2为
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(CH2)4‑
，R3为胺基，或R1为羧基，R2为
‑
(CH2)4‑
，R3为叠氮基。3.权利要求1或2所述的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将肼基苯化合物溶于冰醋酸中，加入乙酸钠和3
‑
甲基
‑2‑
丁酮，130℃回流5小时，用甲基叔丁基醚从回流液中沉淀出化合物1；(2)将化合物1与卤化烃的混合物在甲苯或邻二氯苯中110～120℃的温度下回流反应，反应结束后冷却至室温，将冷却后的反应液逐滴加入乙醚中进行沉降，抽滤掉乙醚，得到化合物2；(3)将DCM和DMF的混合体系冷却至0℃，向混合体系中逐滴加入三氯氧磷，冰浴搅拌0.5h，将环己酮缓慢加入到体系中，80℃回流搅拌6h，反应完成后反应液冷却至室温，并逐滴加入冰水中静置一夜，抽滤用冷水洗涤得到化合物3；
(4)在氮气气氛下，将所述化合物2、化合物3和乙酸钠缓慢加入乙酸酐溶液中，将反应体系加热至80～110℃回流搅拌3h，反应完成冷却至室温，而后逐滴加入乙醚中进行沉淀，得到化合物4；(5)将碳酸钾和5
‑
硝基
‑
1，3
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苯二酚加入DMF中室温搅拌0.5h，将化合物4加入混合体系，在氮气避光保护下，110℃回流搅拌6h，减压除去溶剂，使用HPLC纯化混合物，得到探针。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述卤化烃的烃基选自碳原子数在3～5之间的烷基链、碳原子数在3～5之间的炔基链、碳原子数在3～5之间的氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓剑，徐乐，姜少丽，李迅，李月阳，曾平，李炀洋，张闯闯，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：