[发明专利]一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种苯并吡喃鎓‑吩噻嗪衍生物及其制备方法和应用。本发明提供的用于实时定量检测HClO的苯并吡喃鎓‑吩噻嗪衍生物，合成简便、原料廉价易得、水溶性好，且对HClO的检测表现出灵敏度高、选择性好和瞬时响应的优势，能够实现在水相体系和活细胞中实时定量检测次氯酸，并首次实现了活细胞和斑马鱼体内铁死亡过程中HClO的检测和定量，具有临床应用价值。

技术领域

本发明属于化学合成领域和生物传感技术领域，具体涉及一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物及其制备方法和应用；本发明还涉及苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在水相体系中检测次氯酸的应用；本发明另外还涉及苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在检测活细胞以及铁死亡过程中次氯酸的应用。

背景技术

次氯酸（HClO）在体内主要是通过免疫细胞发生炎症反应时分泌的髓过氧化物酶（MPO）催化氯离子的过氧化反应产生，也可在外源性刺激物（如脂多糖和佛波酯）诱导下产生。HClO作为胞内重要的活性氧，它在抵御病原体和细菌的入侵、激活转录因子和维持胞内的氧化还原稳态等方面发挥着重要作用，一旦HClO过量产生时，将引发机体的氧化损伤，并导致动脉粥样硬化、关节炎、类风湿性关节炎、心血管疾病和癌症等疾病的发生。因此，发展高效的检测工具实现HClO的实时和定量检测对探究炎症等疾病的变化及其病理过程具有重要意义。

铁死亡是一种铁离子依赖型的细胞死亡，是区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式，它在细胞代谢、氧化还原状态以及退行性疾病、癌症等方面发挥着重要作用（Nature 2019, 575, 688–692; Nature 2019, 575, 693–698; Mol.Cell 2019, 73, 354-363; Cell Death Dis., 2020, 11, 1-13）。因此，监测铁死亡过程中次氯酸水平的变化对癌预防和治疗意义重大，但目前为止还没有研究报道关于监测铁死亡过程中次氯酸水平的变化。

考虑到荧光探针具有高灵敏度和选择性、易操作性、无创性以及对活细胞、组织和小动物的生物兼容性等优势，它已经成为目前最具吸引力的分子成像技术之一。近年来，已经发展了很多用于检测细胞内HClO水平变化的荧光探针（Chem 2020, 6,832–866; Chem.Rev. 2019, 119, 10403-10519; Chem. Soc. Rev. 2016,45, 2976-3016），但它们存在对HClO的响应时间较长、检测限高、水溶性差等缺陷，而且它们都无法实现铁死亡过程中对HClO的实时定量检测。因此，发展可在纯水相体系中实时并定量检测HClO的荧光探针，实现癌细胞内、炎症模型和铁死亡过程中次氯酸的检测和定量意义重大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物及其制备方法；

本发明的另一个目的是提供该苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在水相体系中检测次氯酸的应用；

本发明的还有一个目的是提供该苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在检测活细胞中次氯酸的应用；

本发明的更一个目的是提供该苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在检测铁死亡过程中次氯酸的应用。

一、苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物及其制备

本发明提供的一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物，中文名为2-(1-丁基-2-甲氧基-吩噻嗪-3-基)-7-(二乙氨基)苯并吡喃高氯酸盐，英文名为2-(10-butyl-2-methoxy-10H-phenothiazin-3-yl)-7-(diethylamino)chromenylium perchlorate，命名为PTC，结构式如下：

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本发明提供的次氯酸苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物的制备方法，包括以下步骤：