[发明专利]一种核酸识别的AIE探针及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种核酸识别的AIE探针及其制备方法与应用。所述AIE探针的结构通式如式(I)、(II)和(III)中的一种所示：式(I)、(II)和(III)中，R独立地为A、T、C、G、U中的一种。本发明的AIE探针是一类新型的核糖核酸选择性识别的荧光探针，该AIE探针穿透细胞后可以与细胞核结合，因为聚集诱导发光原理而发出蓝色荧光，该荧光具有化学稳定、非淬灭和生物兼容性好的优点。可广泛用于核酸检测、细胞成像、以及其它相关的生物检测。

技术领域

本发明涉及荧光探针技术领域，尤其涉及一种核酸识别的AIE探针及其制备方法与应用。

背景技术

核酸包括核糖核酸和脱氧核糖核酸，是细胞内重要的生物大分子，在储存遗传信息和调控生命活动中扮演着重要的角色。对核酸的检测和定位在生物诊断中十分重要。传统的核酸染料，如溴化乙锭可以通过嵌入DNA双链结构或具有高级结构的单链RNA实现核酸染色。溴化乙锭与核酸结合能力强、荧光信号稳定，是最广泛使用的核酸染料，但因其改变DNA结构而产生的潜在致癌性一直备受争议。其他用于细胞成像的荧光染料如DAPI(4，6-联脒-2-苯基吲哚)也存在类似的问题，并且DAPI染料容易淬灭，在常规染色中需要加入特殊的防淬灭剂。

利用聚集诱导发光(AIE)材料设计的探针由于其特殊光学性质---在聚集态下荧光急剧增强，相比于聚集淬灭(ACQ)荧光探针更有利于生物成像。如四苯基乙烯(TPE)是一种典型的AIE分子，由碳-碳双键中心与四个外围苯环组成。当其运动被受阻后，荧光会显著增强。因此，当TPE与靶标物质结合产生荧光时，可依据荧光强度初步判断靶标物的浓度。多项研究均证明TPE及其衍生物对细胞无毒，因此在生物检测中可被广泛应用。目前为止，还未见过报道具有直接核定位效应兼具体外核酸检测能力的核苷-AIE荧光探针。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种核酸识别的AIE探针及其制备方法与应用，旨在解决现有核酸探针对细胞具有毒性、在聚集态下荧光淬灭的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种核酸识别的AIE探针，其中，所述AIE探针的结构通式如式(I)、(II)和(III)中的一种所示：

式(I)、(II)和(III)中，R独立地为A、T、C、G、U中的一种。

可选地，式(I)、(II)和(III)中，R独立地为C、U中的一种。

本发明的第二方面，提供一种本发明所述的核酸识别的AIE探针的制备方法，其中，包括步骤：

在钯(膦)催化下，5-碘-脱氧核苷与4-乙炔基-四苯乙烯发生偶联反应，得到产物。

可选地，所述的核酸识别的AIE探针的制备方法，包括步骤：在钯(膦)催化下，5-碘-2-脱氧胞嘧啶和4-乙炔基-四苯乙烯发生偶联反应，得到2′-脱氧-5-三苯乙烯基苯-邻乙炔基胞嘧啶；

上述化学反应式如下所示：

可选地，所述的核酸识别的AIE探针的制备方法，具体包括步骤：将5-碘-2-脱氧胞嘧啶、4-乙炔基-四苯乙烯、四三苯基膦钯和碘化亚铜混合，加入无水DMF溶解，然后加入三乙胺，在搅拌下发生偶联反应，得到2′-脱氧-5-三苯乙烯基苯-邻乙炔基胞嘧啶。

可选地，所述的核酸识别的AIE探针的制备方法，包括步骤：在钯(膦)催化下，5-碘-2-脱氧尿嘧啶和4-乙炔基-四苯乙烯发生偶联反应，得到2′-脱氧-5-三苯乙烯基苯-邻乙炔基尿嘧啶；

上述化学反应式如下所示：