[发明专利]一种光活化荧光探针及其制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种荧光探针及其制备方法和应用，属于有机小分子荧光探针领域。本发明合成了一类可用于对蛋白质进行荧光标记的探针，该类荧光探针本身不具有荧光或具有较弱荧光，在光的诱导下可以与伯胺化合物发生光环化反应，生成具有荧光的产物。与传统对蛋白质进行荧光标记的小分子染料相比，这类荧光探针可以减少染料本身的荧光对标记的干扰，并且可以通过光活化进行时空控制的标记。

技术领域

本发明属于有机小分子荧光探针领域，涉及一类邻硝基苄醇衍生物的制备，及其用于标记体外蛋白的荧光探针的应用。

背景技术

在复杂的生物系统中对生物分子进行荧光成像一直是研究化学生物学中的一个重要课题。

光活化荧光激发探针是指本来不发射荧光，可通过光化学反应活化成具有荧光的物质。光活化荧光激发探针是一类重要的用于生物成像的光学探针，其能够在复杂的生物系统中以高时空分辨率“点亮”目标分子，为高分辨率追踪活细胞、组织和研究动物的生物过程提供了强大的工具。

与传统的荧光染料相比，光活化荧光激发探针能够在无洗涤条件下进行无多余背景产生的荧光成像，具有极高的成像对比度和较好的选择性，而且操作简便，可进行实时检测；并且可以通过控制光源对探针进行可控光活化，对生物分子进行时空可控的标记及成像。荧光激发探针可以与荧光显微成像技术相结合，用于对生物分子的无损检测。

发明内容

本发明提供了一类基于邻硝基苄醇衍生物的光活化荧光激发探针，及其制备方法，该探针可应用于对体外蛋白的荧光标记。该发明提供了对蛋白质进行荧光标记的一种新的方法，与以往使用荧光染料对蛋白质进行荧光标记的方法相比。该方法条件更加温和，不会受背景信号的干扰，并且极具时空分辨性，适用于细胞、组织及活体成像中的应用。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本发明的机理如下：

本发明中的邻硝基苄醇衍生物是不具有荧光或荧光很弱的化合物，其结构中的硝基有极强的电负性，是荧光团的强淬灭基团，可以经分子内电荷转移(ICT)过程淬灭与其直接或共轭相连的荧光团的荧光。

邻硝基苄醇衍生物可以在光的照射下与伯胺发生光环化反应，邻硝基苄醇衍生物与伯胺发生光反应后，硝基被转变，失去其强吸电子作用，使得荧光团的荧光恢复。

本发明的一个目的是提供通式(I)所示的化合物、其互变异构体、对映体、非对映体、消旋体、同位素化合物、及各种形式的盐或其水合物作为一类光诱导的多功能交联剂。

本发明的另一个目的是提供该类化合物的制备方法。

本发明的另一个目的是提供该类化合物在对生物大分子进行荧光标记中的应用，如对蛋白质进行荧光标记。

本发明该类化合物能用于对活体细胞、活体组织、离体细胞或离体组织进行荧光成像，并用于后续对活体组织进行荧光成像。

本发明提供如下通式(Ⅰ)所示的化合物、其互变异构、对映异构体、对映体、非对映体、消旋体、同位素化合物、及各种形式的盐或其水合物：

其中R为乙酰基、三氟乙酰基、叔丁氧羰基、苄氧羰基、烯丙氧羰基、苄基、对甲氧基苄基、C1-C10烷基、三苯甲基、对甲苯磺酰基。

优选地，R为乙酰基、三氟乙酰基、叔丁氧羰基、苄氧羰基、烯丙氧羰基、苄基、对甲氧基苄基、甲基、乙基、三苯甲基、对甲苯磺酰基。

更优选地，R为乙酰基、三氟乙酰基、甲基。

更优选地，通式(I)的化合物选自化合物：

本发明的有益效果包括：