[发明专利]pH响应性近红外荧光探针化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种pH响应性近红外荧光探针化合物、其探针，以及该化合物的制备方法和应用。本发明的化合物可以用于癌症检测的pH敏感性近红外荧光探针，该探针可以特异性定位于线粒体，并可以基于酸性敏感性特性有效区分肿瘤细胞与正常细胞。可以直接区分癌细胞与肿瘤细胞，具有普适性诊断意义，适用范围广。后期一旦修饰特异性靶向药物，则可以在成像的基础上进行肿瘤的治疗，具有很好的临床意义。

技术领域

本发明属于癌症诊断领域，具体涉及一种pH响应性近红外荧光探针化合物、其探针，以及该化合物的制备方法和应用。

背景技术

目前，癌症已经成为威胁人类健康的首要难题，故而癌症检测对于人类健康发展具有重要指导意义。而探针因其具有快速灵敏且特异性好的特点广泛应用于各类疾病的检测。传统的应用于癌细胞诊断的探针大都针对于某种特异性的疾病的诊断，通过在其表面修饰靶标分子进入癌细胞，释放药物进而杀死癌细胞。而这种检测分子因其具有高选择性，并且受限于体内灵敏多变的环境，在广适性上受到了很大的局限。

线粒体作为细胞最重要的能量来源，成为生命体中必不可少的细胞器。细胞器的研究一直是认识细胞结构和功能的重要手段。线粒体是细胞的能量工厂，参与众多的新陈代谢过程，许多病理学过程均与它相关，定位于线粒体的荧光探针是一种重要的细胞器，一直以来都是研究的热点。近年来,许多基于有机小分子既能定位于线粒体又能够检测线粒体内各类活性小分子的双功能线粒体荧光探针被相继报道，成功地实现了线粒体内多种活性物种的检测和可视化成像，这些物种包括活性氧、还原性物种、金属离子、质子、阴离子等，进一步对线粒体内特定活性小分子进行组织及活体内无创检测与成像。

经过科学家指出，对于患有肿瘤的生命体，体内的肿瘤细胞相比于其他未生长肿瘤部位的pH值要低0.2-0.6，基于此，本发明设计了一个细胞毒性低、光稳定性高、对pH敏感的探针，实现了HeLa/MCF-7等癌细胞线粒体的定位检测。

据了解，现有技术中已有公开水溶性线粒体靶向成像探针及其制备方法，但该探针对癌细胞和非癌细胞都具有较高的线粒体靶向成像的特点，不能有效区分出癌细胞与非癌细胞，限制了其临床意义。

发明内容

为克服现有技术中的上述缺陷，本发明人设计合成了一种对于癌症检测成像具有普适性的线粒体荧光探针，可以广泛性的用于癌症筛选，对肿瘤的筛查具有重要指导意义。

概括而言，本发明的目的在于提供一种pH响应性近红外荧光探针化合物、其探针，以及该化合物的制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种pH响应性近红外荧光探针化合物，所述化合物引入亲脂阳离子检测基团，并修饰季胺盐。

根据本发明第一方面的化合物，优选地，所述化合物由二酮吡咯并吡咯核和两个用季铵封端的烷基链组成。

更优选地，所述化合物为如下所示的DPP-噻吩-4：

该化合物包含π-共轭核(DPP)和用季铵盐封端的两个烷基链。

本发明的第二方面提供了第一方面所述化合物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

以含有二酮吡咯并吡咯核的化合物为原料，通过三步反应连接季铵盐烷基链，经真空浓缩、有机溶剂洗涤、过硅胶柱纯化制得。

根据本发明第二方面的制备方法，进一步地，所述方法的反应路径为：

根据本发明第二方面的制备方法，进一步地，所述方法包括以下步骤：