[发明专利]原位检测醌氧化还原酶荧光探针的设计、合成及活性研究

说明书

本发明公开了原位检测醌氧化还原酶荧光探针的设计、合成及活性研究，其合成路线如下：^aReagents and conditions：(a)3，3‑dimethylacrylic acid，CH₃SO₃H，70℃；(b)NBS，acetone，water，rt；(c)Iodoethane，acetonitrile，82℃；(d)Indole‑3‑carboxaldehyde，CH₃OH，65℃；(e)Compound 2，DMAP，EDC.HCl，rt。

技术领域

本发明属于分子生物学、医学等领域，尤其涉及醌氧化还原酶荧光探针的制备方法及检测肿瘤内环境中过表达的NQO1(醌氧化还原酶)的应用。

背景技术

癌症是严重威胁人类健康的恶性疾病，发病率逐年上升，肿瘤转移前的早期发现对提高患者生存率非常重要，基于肿瘤早发现早治疗的原则，寻找恶性肿瘤有效的检测方法迫在眉睫。小分子荧光探针是当今检测肿瘤的主要手段之一，醌氧化还原酶1(NQO1)是一种癌症特异性胞浆黄素酶，在许多癌细胞中的含量过度升高，特别是在非小细胞肺癌中，其结构性过表达量是相关正常组织的100 倍以上。NQO1可以直接催化多种底物的两电子还原反应，包括通过FADHER(H-) 介导的从辅因子NAD(P)H到醌类底物的转移。同样的，NQO1经常被报道在多种癌细胞中，如乳腺癌、卵巢癌、甲状腺癌、肾上腺癌和结肠癌中过度表达。因此，发展一种有效的检测癌细胞内NQO1浓度的方法具有重要意义。

荧光成像(FLI)以其无创检测、高灵敏度、可原位加工和高时间分辨率的固有优势，在生物医学领域的基础研究和实际应用中引起了极大的兴趣。目前，免疫荧光和基于配体的荧光系统是常用的癌症检测工具。在免疫荧光的癌症检测中，与荧光染料偶联的抗体对高表达的受体具有高度的特异性，实现了对癌细胞的高特异性响应。不幸的是，大多数传统的荧光探针都受到聚集引起的猝灭(ACQ) 效应的影响，在长时间的生物成像过程中很容易泄漏到细胞外。这限制了生物医学和临床研究中长期动态观察的保真度。AIE发光体(AIEgen)通常具有扭曲的螺旋桨状构象或旋转结构，它有效地限制了分子内的运动，并使分子间的P-P相互作用处于聚集态，从而调节激发态能量的释放，从而产生更明亮的荧光。这一特性使AIEens适合于对生物系统中的目标分子进行长期、高保真的监测。

基于此，设计合成了以NQO1为靶点的AIE荧光探针，该探针可直接靶向到肿瘤发生位置，在通过NQO1的氧化还原作用，使得结构发生改变，释放出具有AIE性质的荧光团，达到早期肿瘤检测的作用。并且，本发明对该荧光探针的生物活性进行了评价。

发明内容

发明目的：

1.提供一个对醌氧化还原酶响应的新化合物，以开发一种新的小分子荧光探针。

2.提供上述小分子荧光探针的制备方法。

3.提供该探针检测肿瘤内环境中NQO1浓度的初步应用。

技术方案：NQO1小分子荧光探针的合成与表征：

^aReagents and conditions：(a)3，3-dimethylacrylic acid，CH₃SO₃H，70℃；(b)NBS，acetone， water，rt；(c)Iodoethane，acetonitrile，82℃；(d)Indole-3-carboxaldehyde，CH₃OH，65℃；(e) Compound 2，DMAP，EDC.HCl，rt.

化合物1的合成：