一种新型[1,8]-萘啶衍生物及其制备方法与在细胞器荧光成像和细胞器极性检测方面的应用技术

本发明专利技术公开了一种新型[1,8]

【技术实现步骤摘要】
一种新型[1,8]‑
萘啶衍生物及其制备方法与在细胞器荧光成像和细胞器极性检测方面的应用


[0001]本专利技术涉及有机物合成及荧光标记物制备
，具体涉及一种新型[1,8]‑
萘啶衍生物及其制备方法与在细胞器荧光成像和细胞器极性检测方面的应用。

技术介绍

[0002]细胞内微环境(粘度、极性、pH等)的异常与发炎、神经退行性疾病以及癌症等许多的生理过程有关(参见:Chem.Soc.Rev.,2021,50,8887
‑
8902)。已有研究表明，细胞线粒体的极性的异常变化能够影响蛋白质的转运以及生物大分子间的相互作用(参见:Angew.Chem.Int.Ed.,2015,54,2510
‑
2514)。细胞脂滴的异常与糖尿病、脂肪肝、动脉硬化等常见的代谢疾病有关(参见:Anal.Chem.2021,93,8019
‑
8026)。细胞溶酶体极性的异常变化会使溶酶体中的酶缺乏从而导致溶酶体贮积病(参见:Biomaterials,2018,164,98
‑
105)。内质网中蛋白质的错误折叠和累积会导致内质网应激，这一过程同样与糖尿病、阿尔兹海默症等疾病有关(参见:Chem.Commun.,2014,50,11672
‑
11675)。由于细胞内的极性是反应细胞生理状态的重要指标，因此细胞中的极性检测在诊断和追踪生理过程上具有重要意义。
[0003]常见的极性荧光探针在低极性条件下，由于探针分子结构中更少的电荷分离以及与溶剂间更弱的相互作用，探针的荧光发射向短波长位移，荧光普遍增强。而在高极性介质中，由于探针与溶剂的偶极
‑
偶极相互作用，使探针产生更大的电荷分离以及激发态能量的消耗，导致通过非辐射衰变的激发态分子内电荷转移(ICT)的能量释放，因此极性探针在高极性环境中会产生荧光发射波长红移，荧光普遍降低的现象。然而，目前极性探针仍存在一些不足，比如缺乏细胞器靶向性，而具有细胞器靶向性的极性探针，例如靶向线粒体的极性探针是盐类化合物，但盐类化合物在细胞中会导致线粒体膜电位产生变化，这会破坏细胞的稳态，而具有明确靶向性、不破坏细胞稳态的检测细胞极性的荧光探针相对较少。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种新型[1,8]‑
萘啶衍生物及其制备方法与在细胞器荧光成像和细胞器极性检测方面的应用，所述[1,8]‑
萘啶衍生物含氮杂环[1,8]‑
萘啶为分子结构的吸电子部分，通过碳碳双键与供电子助色团相连，形成典型的D
‑
π
‑
A结构的中性分子。这类新型[1,8]‑
萘啶衍生物细胞毒性小，且通过助色团种类的改变可具有不同的细胞器靶向能力，且可应用于不同细胞器极性检测。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术第一方面提供了一种[1,8]‑
萘啶衍生物，所述[1,8]‑
萘啶衍生物具有如下结构通式：
[0007][0008]其中，R选自式(I)～式(IV)所示结构式中的一种：
[0009][0010]本专利技术第二方面提供了一种第一方面所述的[1,8]‑
萘啶衍生物的制备方法，将[1,8]‑
萘啶与化合物A在有机溶剂及酸性催化剂的存在下进行回流反应，得到所述[1,8]‑
萘啶衍生物。
[0011]进一步地，当所述化合物A为4
‑
(N,N
‑
二乙基)氨基苯甲醛时，所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(I)所示结构。
[0012]进一步地，当所述化合物A为4
‑
二苯胺苯甲醛时，所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(II)所示结构。
[0013]进一步地，当所述化合物A为4
‑
哌嗪
‑1‑
苯甲醛时，所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(III)所示结构。
[0014]进一步地，当所述化合物A为4
‑
(乙基(4
‑
苯甲酰基)氨基)
‑
N
‑
(2
‑
((4
‑
苯甲基)磺酰胺基)乙基)丁酰胺时，所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(IV)所示结构。
[0015]进一步地，所述[1,8]‑
萘啶与化合物A的投料摩尔比优选为1:1～1.5，更优选为1:1。
[0016]进一步地，所述有机溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N，N
‑
二甲基乙酰胺中的一种或多种。
[0017]进一步地，所述酸性催化剂为三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基溴硅烷中的一种或多种，用于羟醛缩合。
[0018]进一步地，所述回流反应的温度为125～140℃，反应的时间为6～10h。
[0019]本专利技术第三方面提供了一种第一方面所述的[1,8]‑
萘啶衍生物在制备用于细胞器荧光成像的荧光标记物中的应用。
[0020]进一步地，所述细胞器为线粒体、脂滴、溶酶体或内质网。
[0021]进一步地，当所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(I)所示结构，所述[1,8]‑
萘啶衍生物可作为线粒体的绿色荧光标记物。
[0022]进一步地，当所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(II)所示结构，所述[1,8]‑
萘啶衍生物可作为脂滴的绿色荧光标记物。
[0023]进一步地，当所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(III)所示结构，所述[1,8]‑
萘啶衍生物可作为溶酶体的绿色荧光标记物。
[0024]进一步地，当所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(IV)所示结构，所述[1,8]‑
萘啶衍生物可作为内质网的绿色荧光标记物。
[0025]进一步地，所述[1,8]‑
萘啶衍生物作为荧光标记物用于细胞器荧光成像中，具体操作为：将细胞与含有所述[1,8]‑
萘啶衍生物以及相应的红色商用标记物在培养基中共培养，进行细胞成像。
[0026]进一步地，所述[1,8]‑
萘啶衍生物在培养基中的浓度为3～10μM。
[0027]本专利技术第四方面提供了一种第一方面所述的[1,8]‑
萘啶衍生物在制备用于细胞器极性检测探针方面的应用。
[0028]进一步地，当所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(I)所示结构，所述[1,8]‑
萘啶衍生物可用于细胞内线粒体的极性检测。
[0029]进一步地，当所述[1,8]‑
萘啶衍生物的R为式(II)所示结构，所述[1,8]‑
萘啶衍生物可用于细胞内脂滴的极性检测。
[0030]进一步地，当所述[1,8]‑
萘啶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种[1,8]
‑
萘啶衍生物，其特征在于，所述[1,8]
‑
萘啶衍生物具有如下结构通式：其中，R选自式(I)～式(IV)所示结构式中的一种：2.一种权利要求1所述的[1,8]
‑
萘啶衍生物的制备方法，其特征在于，将[1,8]
‑
萘啶与化合物A在有机溶剂及酸性催化剂的存在下进行回流反应，得到所述[1,8]
‑
萘啶衍生物；当所述化合物A为4
‑
(N,N
‑
二乙基)氨基苯甲醛时，所述[1,8]
‑
萘啶衍生物的R为式(I)所示结构；当所述化合物A为4
‑
二苯胺苯甲醛时，所述[1,8]
‑
萘啶衍生物的R为式(II)所示结构；当所述化合物A为4
‑
哌嗪
‑1‑
苯甲醛时，所述[1,8]
‑
萘啶衍生物的R为式(III)所示结构；当所述化合物A为4
‑
(乙基(4
‑
苯甲酰基)氨基)
‑
N
‑
(2
‑
((4
‑
苯甲基)磺酰胺基)乙基)丁酰胺时，所述[1,8]
‑
萘啶衍生物的R为式(IV)所示结构。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述[1,8]
‑
萘啶与化合物A的投料摩尔比为1:1～1.5。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N，...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛健锋，郝豪驰，孙如，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：