一種靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針、製備方法及應用的製作方法

2024-01-20 20:57:15

一種靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針、製備方法及應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針、製備方法及應用，屬於螢光生物傳感器領域。所述螢光探針為含有4,4',4″-雙氟硼二吡咯基團的1,4-四芳基丁二烯衍生物；將4,4'-((1E,3E)-1,4-二溴-1,3-丁二烯-1,4-二基)二苯甲醛(或4,4'-((1E,3E)-1,4-二溴-1,3-丁二烯-1,4-二基)二苯甲酸甲酯)和BODIPY頻哪醇酯在四(三苯基膦)合鈀的催化下通過鈴木反應(Suzuki反應)而得到或通過DIBODIPY-DICHO和生物分子通過一步席夫鹼反應而得到；所述製備方法簡單，操作方便；所述螢光探針同時具有靶向標記和抑制癌細胞的功能，可用作潛在的抗癌藥物。
【專利說明】-種靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針、製備方法及應用

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針、製備方法及用，具體涉及一 種含有4, 4'，4"-雙氟硼二吡咯基團的1，4-四芳基丁二烯衍生物螢光探針及其製備方法， 所述螢光探針可用於對癌細胞進行靶向檢測的生物螢光成像技術，屬於螢光傳感器領域。

【背景技術】
[0002] 螢光成像技術對於生物醫學研究、臨床診斷、藥物檢測是不可或缺的一項技術。理 想的螢光探針應具備合適的激發和發射波長、較高的亮度、較好的生物穩定性、較低的生物 毒性、較好的光穩定性等優點。尤其是對於活細胞和體內成像，水溶性和脂溶性平衡是達到 較高膜滲透的關鍵條件。然而，傳統的螢光探針由於較高的光漂白性、較差的活細胞靶向 性、固有的脂溶性等缺點已無法滿足人們的要求。因此，新的理想的螢光探針的開發和應用 已成為現階段科研工作者的一項熱門研究。
[0003] 目前，大多數文獻已報導，雙氟硼二吡咯（BODIPYs)類染料作為一種螢光探針 廣泛用於生物標記、螢光器件、化學傳感、人造光合系統等領域。BODIPYs染料具有較 高的摩爾消光係數、生物適應性、較好的化學和光化學穩定性、較高的螢光量子產率等 優點。然而，現有文獻報導過的BODIPYs染料用於活細胞成像時大部分分布於細胞質 中，因而不具備革巴向性。（Karolin，J. ;Johansson，L.B._A. ;Strandberg，L.J.Am.Chem. Soc.，1994，116, 7801-7806.Loudet，A. ;Burgess，Κ·Chem.Rev.，2007，107, 4891-4932. HujR. ；Lager,E. ；AguiIar-AguiIarjA.J.Phys.Chem.Cj 2009, 113, 15845-15853. Whited,Μ.T. ；Djurovich,P.I. ；Roberts,S.T.J.Am.Chem.Soc. , 2011, 133, 88-96. ZhujS.L. ；Zhang,J.T. ；Vegesna,G.Org.Lett. , 2011, 13, 438-441.KamkaewjA. ；Lim,S. H. ；Lee,H.B.Chem.Soc.Rev. 2013, 42, 77-78.LinjY. ；Lin,W.Y. ；Zheng,K.B.Chem.Soc. Rev. 2013, 42, 622-661.Fu，Y.Y. ;He，Q.G. ;Zhu，D.F.Chem.Comm. 2013, 49, 11266-11268. Ye，J.H. ;Chen，H.C. ;Bai，Y.RSCAdv·，2014, 4, 6691-6695.Saha，T. ;Kand，D.; TalukdarjP.Org.Biomol.Chem. , 2013, 11, 8166-8170.Collado,D. ；Vida,Y.； Najera，F.RSCAdv.，2014, 4, 2306-2309.Zhang，Η.X. ;Chen，J.B. ;Guo,X.F.Anal. Chem. 2014, 86, 3115-3123·)。


【發明內容】

[0004] 針對目前BODIPYs染料用於活細胞成像時大部分分布於細胞質中，不具備靶向性 的問題，本發明的目的之一是提供一種用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針，所述螢光 探針同時具有靶向標記和抑制癌細胞的功能；目的之二是提供一種用於靶向檢測並抑制癌 細胞的螢光探針的製備方法，所述製備方法簡單，操作方便；目的之三是提供一種用於靶向 檢測並抑制癌細胞的螢光探針的應用。
[0005] 本發明的目的由以下技術方案實現：
[0006]-種用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針，所述螢光探針為含有4, 4'，4"-雙 氟硼二吡咯基團的1，4-四芳基丁二烯衍生物，其結構式如下：
[0007]

【權利要求】
1. 一種用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針，其特徵在於：所述螢光探針為含有 4, 4'，4"-雙氟硼二吡咯基團的1，4-四芳基丁二烯衍生物，其結構式如下：
其中，R為-CHO、-COOCH3、-NH3、-CN、胺基酸、短肽和多肽中的一種；R i和R相同。
2. -種如權利要求1所述的用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針的製備方法，其特 徵在於：當R為-CHO、-C00CH 3、-NH3或-CN時，所述方法步驟如下： (1) 將催化劑加入反應器1中，依次加入良溶劑1和反應物1，在攪拌下進行偶聯反應， 反應Ilh後，過濾，取濾液旋幹，得到反應粗產物1 ;將反應粗產物1溶解於三氯甲烷，以石 油醚與二氯甲烷為洗脫劑，利用柱色譜分離提純，乾燥，得到固體a; (2) 將4-甲醯基苯硼酸頻哪醇酯加入反應器2中，加入二氯甲烷，得到濃度為5. 73g/L 的4-甲醯基苯硼酸頻哪醇酯溶液，向所述溶液中通入保護氣體，加入1，4-二甲基吡咯，在 攪拌下逐滴加入三氟乙酸，反應12h，加入2, 3-二氯-5, 6-二氰基-1，4-苯醌，反應4h，力口 入N，N-二異丙基乙胺，待N，N-二異丙基乙胺完全溶解後，將反應器2放入冰浴中，加入三 氟化硼乙醚，反應12h，洗滌，分液，取有機相併向有機相中加入無水硫酸鈉，過濾，取濾液旋 幹，得到反應粗產物2 ;將反應粗產物2溶解於二氯甲烷，以石油醚與二氯甲烷為洗脫劑，利 用柱色譜分離提純，乾燥，得到固體b ; ⑶將固體a、固體b、碳酸鉀和四（三苯基膦）合鈀加入反應器3中，抽真空，通入保護 氣體，加入良溶劑2,在70°C下反應12h，抽濾，取濾液旋幹，得到反應粗產物3,將反應粗產 物3溶解於三氯甲烷，以石油醚與二氯甲烷為洗脫劑，用柱色譜分離提純，乾燥，得到所述 螢光探針。
3. 根據權利要求2所述的一種用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針的製備方法，其 特徵在於：步驟（1)所述催化劑為氯化鈀和溴化銅的混合物，氯化鈀與溴化銅的物質的量 之比為0. 04:3 ; 良溶劑1為乙腈和甲苯的混合溶劑，乙腈與甲苯的體積比為1:50 ; 反應物1為4-乙炔基苯甲醛、4-乙炔基苯甲酸甲酯、4-乙炔基苯甲腈和4-乙炔基苯 胺中的一種； 反應物1、催化劑與良溶劑1的質量比為1:5:28 ; 石油醚與二氯甲烷的質量比為1:1。
4. 根據權利要求2所述的一種用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針的製備方 法，其特徵在於：步驟（2)所述4-甲醯基苯硼酸頻哪醇酯、1，4-二甲基吡咯、三氟乙酸、 2, 3-二氯-5, 6-二氰基-1，4-苯醌、N, N-二異丙基乙胺與二氟化硼乙醚的質量比為 1:1:0. 25:1:6. 5:9. 8 ;石油醚與二氯甲烷的質量比為1:4 ;保護氣體為N2和Ar中的一種。
5. 根據權利要求2所述的一種用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針的製備方法，其 特徵在於：步驟（3)所述保護氣體為N2和Ar中的一種； 良溶劑2為甲苯和甲醇的混合溶劑，甲苯與甲醇的體積比為3:1 ; 固體a、固體b、碳酸鉀、四（三苯基膦）合鈀、良溶劑2的質量比為1:2. 5:2:0. 18:210 ; 石油醚與二氯甲烷的質量比為1:1。
6. -種如權利要求1所述的用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針的製備方法，其特 徵在於：當R為胺基酸、短肽或多肽時，所述方法步驟如下 ： (1) 將催化劑加入反應器4中，依次加入良溶劑4和4-乙炔基苯甲醛，在攪拌下進行偶 聯反應，反應Ilh後，過濾，取濾液旋幹，得到反應粗產物4 ;將反應粗產物4溶解於三氯甲 烷，利用柱色譜分離提純，乾燥，得到固體1 ; (2) 將4-甲醯基苯硼酸頻哪醇酯加入反應器5中，加入二氯甲烷，得到濃度為5. 73g/L 的4-甲醯基苯硼酸頻哪醇酯溶液，向所述溶液中通入保護氣體，加入1，4-二甲基吡咯，在 攪拌下逐滴加入三氟乙酸，反應12h，加入2, 3-二氯-5, 6-二氰基-1，4-苯醌，反應4h，力口 入N，N-二異丙基乙胺，待N，N-二異丙基乙胺完全溶解後，將反應器5放入冰浴中，加入三 氟化硼乙醚，反應12h，洗滌，分液，取有機相併向有機相中加入無水硫酸鈉，過濾，取濾液旋 幹，得到反應粗產物5 ;將反應粗產物5溶解於二氯甲烷，利用柱色譜分離提純，乾燥，得到 固體2; ⑶將固體1、固體2、碳酸鉀和四（三苯基膦）合鈀加入反應器6中，抽真空，通入保護 氣體，加入良溶劑5,在70°C下反應12h，抽濾，取濾液旋幹，得到反應粗產物6,將反應粗產 物6溶解於三氯甲烷，用柱色譜分離提純，乾燥，得到DIBODIPY-DICHO ; (4)將DIBODIPY-DICHO加入反應器7中，加入良溶劑6,充分溶解，得到濃度為0. 53g/ L的DIBODIPY-DICHO溶液；向所述溶液中加入生物分子，在30°C攪拌反應40h，乾燥，加入 二甲基亞碸，得到懸浮液a ;向懸浮液a中加入蒸餾水，攪拌均勻，透析，乾燥，得到所述螢光 探針； 其中，DIBODIPY-DICHO 是 10, 10' - (((1Z, 3Z) -1，4-二（4-甲醯基苯基）-1，3- 丁 二烯-1，4-二基）二（1，4-亞苯基））二（5, 5-二氟-1，3, 7, 9-四甲基-5H-二批咯） [1，2-c:2'，Γ-f] [1，3, 2]二氮雜硼烷的簡稱。
7. 根據權利要求6所述的一種用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針的製備方法，其 特徵在於：步驟（1)所述催化劑為氯化鈀和溴化銅的混合物，氯化鈀與溴化銅的物質的量 之比為0. 04:3 ; 步驟⑴所述良溶劑4為乙腈和甲苯的混合溶劑，乙腈與甲苯的體積比為1:50 ;4_乙 炔基苯甲醛、催化劑與良溶劑4的質量比為1:5:28 ; 步驟（1)所述石油醚與二氯甲烷的質量比為1:1 ; 步驟⑵所述4-甲醯基苯硼酸頻哪醇酯、1，4-二甲基吡咯、三氟乙酸、2, 3-二 氯-5, 6-二氰基-1，4-苯醌、N，N-二異丙基乙胺與三氟化硼乙醚的質量比為： 1: 1:0. 25:1:6. 5:9. 8 ; 步驟⑵所述石油醚與二氯甲烷的質量比為1:4 ; 步驟（2)和步驟（3)所述保護氣體均為N2和Ar中的一種。
8. 根據權利要求6所述的一種用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針的製備方法，其 特徵在於：步驟（3)所述良溶劑5為甲苯和甲醇的混合溶劑，甲苯與甲醇的體積比為3:1 ; 固體1、固體2、碳酸鉀、四（三苯基膦）合鈀、良溶劑5的質量比為1:2. 5:2:0. 18:210 ; 石油醚與二氯甲烷的質量比為1:1。
9. 根據權利要求6所述的一種用於靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針的製備方法，其 特徵在於：步驟（4)所述良溶劑6為N，N-二甲基甲醯胺；所述生物分子為胺基酸、短肽和多 肽中的一種； DIBODIPY-DICHO、生物分子、二甲基亞碸的質量比為1:1:688 ; 懸浮液a與蒸餾水的體積比為1:200。
10. -種如權利要求1所述的靶向檢測並抑制癌細胞的螢光探針應用於靶向檢測癌細 胞並同時抑制癌細胞的增殖。
【文檔編號】G01N21/64GK104262373SQ201410412644
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月20日 優先權日:2014年8月20日
【發明者】董宇平, 陳笛笛, 馮霄, 佟斌, 石建兵, 顧尚志 申請人:北京理工大學