[发明专利]基于硝基还原、硫氮转位的硝基还原酶荧光探针及其制备方法

说明书

本发明属于化学分析技术领域，涉及小分子荧光探针，具体涉及基于硝基还原、硫氮转位的硝基还原酶荧光探针，本发明的荧光探针是一种氟硼二吡咯(BODIPY)结构类的硝基还原酶荧光探针，本发明公开了该类探针的制备应用及对硝基还原酶识别的新型反应机制。本发明的荧光探针光物理活性稳定，对硝基还原酶响应的灵敏度高，并可应用于缺氧肿瘤细胞的荧光成像检测。

技术领域

本发明属于属于化学分析技术领域，涉及小分子荧光探针，具体涉及基于硝基还原、硫氮转位的硝基还原酶荧光探针及其制备方法及应用，尤其是一种氟硼二吡咯(BODIPY)结构类的硝基还原酶荧光探针其制备方法及应用。

背景技术

现有技术公开了缺氧与多种疾病如心脏缺血、中风、炎症疾病、肿瘤等有关，尤其在实体瘤中氧的含量不足4.4％，肿瘤的缺氧状态直接关系到肿瘤的发展、转移、耐药性和治疗的耐受性。

有研究表明组织或细胞在缺氧状态下硝基还原酶会过表达，硝基还原酶可作为衡量细胞缺氧状态的重要指标，因此对硝基还原酶的检测可以一定程度上反映生物体系的缺氧状态。

研究显示，荧光分析法具有高灵敏度、高选择性、高时空分辨率、操作简单并可实现对生物活性分子原位无损伤、实时快速的可视化成像等优点，已成为近年来的研究热点。目前，已有多种硝基还原酶荧光探针被陆续报道，但是现有技术的硝基还原酶探针仍然是基于多米诺分解反应或者硝基还原为氨基后的电子推拉效应所设计，尚不能满足有关研究及实际操作的需要。因此，研发新的监测肿瘤细胞和生物体缺氧状态的方法对于医学诊断和肿瘤研究具有重要意义。

基于现有技术的现状，本申请的发明人拟提供一种硝基还原酶探针，具体涉及硝基还原、硫氮转位的硝基还原酶荧光探针及其制备方法，该探针能对硝基还原酶实现高选择性和高灵敏度的检测，一定程度的满足有关研究及实际操作的需要。

发明内容

本发明的目的在于基于现有技术的现状，针对现有技术存在的问题，提供一种硝基还原酶探针，尤其涉及基于硝基还原、硫氮转位的硝基还原酶荧光探针，该探针能对硝基还原酶实现高选择性和高灵敏度的检测，一定程度的满足有关研究及实际操作的需要。

具体的，本发明的第一个目的是提供一种基于新的反应机制的硝基还原酶荧光探针。

本发明第二个目的提供所述硝基还原酶荧光探针的制备方法。

本发明进一步目的是提供所述荧光探针对硝基还原酶实现高选择性和高灵敏度的检测以及应用于缺氧肿瘤细胞的荧光成像研究。

本发明的目的通过下述技术方案施现：

一种基于硝基还原、硫氮转位的硝基还原酶荧光探针，其特征在于，硝基还原酶检测的识别基团为硝基处于邻、间、对位的苯硫醚，其结构为：

所述荧光基团为氟硼二吡咯类染料，其结构为：

本发明所述基于硝基还原、硫氮转位反应机制的硝基还原酶探针其结构为：

本发明提供所述硝基还原酶探针的合成路线为：

通过下述制备方法：将化合物0.5mmol A、1.5mmol二硫苏糖醇及1.5mmol三乙胺溶于5mL无水四氢呋喃中，室温下搅拌3小时，加入水和二氯甲烷萃取，有机相经无水硫酸钠干燥，浓缩的粗产品经快速柱层析(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)分离得化合物B；将化合物0.338mmol C和化合物0.667mmol B溶于3mL干燥二氯甲烷中，加入1.016mmol DMAP，氮气保护下室温搅拌5小时，反应液浓缩后经硅胶柱层析(石油醚∶乙酸乙酯∶二氯甲烷＝20∶1∶1)分离得化合物D。