[发明专利]一种吲哚-苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种吲哚‑苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用，所述吲哚‑苯并噻唑衍生物为式(Ⅰ)所示的化合物。本发明通过改造通用型荧光探针噻唑橙的结构，得到吲哚‑苯并噻唑衍生物，该吲哚‑苯并噻唑衍生物具有较大的电子共轭体系和平面，分子内的电荷转移效应可以影响分子的荧光发射强度，作为荧光探针使用，在体外实验中能够特异性识别线粒体G‑四链体DNA，细胞实验中则能够通过对细胞中的线粒体G四链体DNA进行染色，进而达到检测线粒体和线粒体G‑四链体DNA的目的；并且本发明提供的吲哚‑苯并噻唑衍生物具有荧光强度高、特异性强的优点。

技术领域

本发明具体涉及一种吲哚-苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

核酸不但是一切生物细胞的基本成分，还对生物体的生长、发育、繁殖、遗传及变异等重大生命现象起重要作用。核酸大分子分为两类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，在蛋白质的复制和合成中起着储存和传递遗传信息的作用。G-四链体(G-quadruplex)是一种特殊的核酸二级结构，在人类基因组中广泛存在于富含鸟嘌呤区域，包括染色体端粒末端、启动子区域以及线粒体DNA。研究表明，G-四链体的形成对于体内的一系列生理过程都存在调控作用，比如信号传导，细胞凋亡和细胞增殖等一系列体内重要的生理过程。

线粒体是细胞中的重要细胞器，几乎存在于每一类型的细胞中，作为细胞中的能量工厂，线粒体能够产生机体正常活动所需要的能量和信号，当线粒体无法正常发挥作用时就会诱发机体产生多种疾病，同时，线粒体还控制着多种细胞死亡机制，并在癌症中扮演者复杂的角色，但其作用机制至今还没有阐明。线粒体DNA是双链环状的结构，外面那条链富含鸟嘌呤，称为重链，易形成G-四链体，内链富含胞嘧啶，称为轻链。研究表明，线粒体中钾离子浓度达到150mM，同时通过G4-hunter，线粒体DNA序列中可形成G-四链体的片段很多，这都有利于线粒体DNA形成G-四链体的结构。由于缺乏可靠的检测手段，线粒体G-四链体与生命活动的关系尚未被探索清楚，线粒体G-四链体在体内的动态折叠过程也尚未明确。鉴于线粒体及线粒体G-四链体DNA具有以上的重要性，探索新型的方法来检测线粒体和线粒体G-四链体DNA显得尤为重要，而荧光探针作为一种可靠的检测手段，近年来越来越受到关注。因此设计和开发靶向线粒体和线粒体G-四链体DNA的荧光探针是一种检测线粒体和线粒体G-四链体DNA的可靠手段。

随着生物技术的发展，以往通过同位素效应来进行DNA分子测序的方法已经无法满足要求；而荧光标记作为一种具有检测速度快，重复性好，进样量少，无辐射等优点的标记技术受到广泛重视，并取得迅速发展。噻唑橙(TO)是一种通用型核酸染料，其优点是对双链DNA(ssDNA)以及G-四链体DNA都有很好的染色效果，并且荧光响应强，缺点是特异性差，不能特异性地区分ssDNA以及G4-DNA，这限制了噻唑橙的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种吲哚-苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用，本发明通过对噻唑橙结构的改造，得到吲哚-苯并噻唑衍生物，该吲哚-苯并噻唑衍生物作为荧光探针使用，能够特异性结合线粒体G-四链体DNA，该吲哚-苯并噻唑衍生物通过靶向线粒体G-四链体DNA，进而达到检测线粒体和线粒体G-四链体DNA的目的。

为实现上述目的，所采取的技术方案：一种吲哚-苯并噻唑衍生物，所述吲哚-苯并噻唑衍生物为式(Ⅰ)所示的化合物，所述式(Ⅰ)所示的化合物的结构式如下：

其中，R₁为H、苯环、卤素、羟基、C₁～C₆的烷氧基、C₂～C₅的亚胺基或C₁～C₆的烷基；R₂、R₃分别独自为C₁～C₆的烷基。