[发明专利]LED可见光诱导释放一氧化氮的荧光化合物及其制备与应用

说明书

本发明涉及一种可LED可见光诱导释放一氧化氮的荧光化合物，(I)，及其制备方法与应用。本发明化合物(I)在LED黄光诱导下，能充足释放一氧化氮，达到了类似化合物以紫外诱导释放的一氧化氮浓度；同时在PBS溶液中LED黄光(18W)诱导的荧光响应高于常见紫外(8W)诱导的荧光响应，这更好的应用于细胞生物成像；本发明采用LED黄色光源作为一氧化氮释放的触发光源，双光子染料作为化合物荧光母体，在应用时的光毒性大大减弱，生物和细胞损害减小；由于包含内萘酰亚胺的共轭结构有良好的光稳定性和热稳定性，化合物(I)能够在生物体中长时间进行光照射，并长时间地持续释放一氧化氮，可应用于抑制癌细胞增殖。

(一)技术领域

本发明涉及一种可LED可见光诱导释放一氧化氮的荧光化合物，及其制备方法与应用。

(二)背景技术

一氧化氮(NO)被认为是一种重要的气体信号分子，在多种生理和病理过程中起着重要作用，参与血管生成，血流和血管功能的调节。近年来NO不仅被发现了它在各种生物功能中的重要作用，而且具备潜在的抗癌活性，肿瘤中的NO水平及其微环境可直接影响癌细胞的反应过量的 NO(高于数百纳摩尔)可以通过凋亡机制破坏DNA或线粒体，抑制关键代谢途径，阻断生长或完全杀死癌细胞。NO也可以对感染性微生物发挥局部细胞毒作用；还能作为自由基消除剂减少自由基介导的氧化过程。所以，构建快速精准的时空控制，同时具有荧光响应功能和癌细胞毒性的一氧化碳释放分子具有重要应用价值。

迄今为止已经开发了几类具有不同释放机制和动力学的一氧化氮释放分子，但难以进行实时监测和释放浓度的控制，部分存在重金属毒性。相比之下，光诱导开/关触发的一氧化氮释放分子则具有相对温和的优点，目前存在的光诱导释放的荧光分子使用紫外光源、脉冲光源和卤素灯光源诱导，存在光毒性大，成本高昂，使用不便的缺陷。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种LED可见光诱导释放一氧化氮的荧光化合物，及其制备方法与应用。

本发明采用的技术方案是：

一种LED可见光诱导释放一氧化氮的荧光化合物，其结构如式(I) 所示：

本发明化合物(I)和类似作用的化合物相比，首次使用LED黄光光源诱导一氧化氮释放的荧光分子，荧光响应明显，光毒性小且光稳定性高，具备长时间光照释放一氧化氮的性能，可应用于抑制细胞增殖，同时满足一氧化氮释放的监测和生物细胞成像的要求。

本发明还涉及制备所述荧光化合物的方法，所述方法包括：在0℃冰浴和氮气保护条件下，在加入NaH的无水四氢呋喃溶液中，加入无水四氢呋喃溶解的式(II)所示化合物，低温持续反应1～2个小时，加入无水四氢呋喃溶解的式(III)所示化合物，在室温条件下继续反应5～6个小时，反应结束后分离纯化得到式(I)所示化合物；

优选的，所述化合物(II)、化合物(III)和NaH物质的量之比为1:0.7:3。所述无水四氢呋喃体积用量以式(II)所示化合物物质的量计为 20mL/mmol。

具体的，所述分离纯化方法如下：反应液减压旋蒸去除溶剂，取浓缩物进行硅胶柱分离，以二氯甲烷：甲醇体积比20:1的混合液为洗脱剂，收集目标组分，干燥，获得所述式(I)荧光化合物(核磁氢谱图见图1a，质谱图见图1b)。

本发明所述式(II)为公开的化合物，其制备方法可参考文献：[T. Suzuki,O.Nagae,Y.Kato,H.Nakagawa,K.Fukuhara,and N.Miyata, Photoinduced Nitric OxideRelease from Nitrobenzene Derivatives,J.Am. Chem.Soc.，127(2005)1720-11726.]