[发明专利]一种具有区分癌细胞和正常细胞功能的次氯酸荧光探针、制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种具有区分癌细胞和正常细胞功能的次氯酸荧光探针，具体地，本发明的探针可作为次氯酸荧光探针用于次氯酸的检测，也可作为荧光可视化区分癌细胞和正常细胞的工具。这类探针可实现如下的技术效果中的至少一个：可以高特异性地识别次氯酸；可以瞬时地响应次氯酸；可以灵敏地分析次氯酸的浓度；生物毒性低，可以应用生物细胞中的次氯酸成像；可以区分癌细胞和正常细胞；合成简单，性质稳定，可以长期保存使用。

技术领域

本发明属于荧光探针领域，具体涉及一种具有区分癌细胞和正常细胞功能的次氯酸荧光探针及其在测量、检测或筛选次氯酸及活细胞荧光成像方法中的应用；本发明还提供了制备所述荧光探针的方法。

背景技术

癌症，是威胁人类健康的主要疾病之一，其致死率一直居高不下。癌症早期诊断的困难大，是癌症致死率高的重要原因之一。早期诊断的困难在于不易区分癌细胞和正常细胞。因此建立一种新的方法用于区分癌细胞和正常细胞对癌症的早期诊断以及提高治疗效果有着重要的意义。

由于癌细胞和正常细胞的巨大差异性，活性氧物种在癌细胞中的浓度约为正常细胞的10倍。而次氯酸(HOCl)作为活性氧的一种，因其具有极高的反应活性，在癌细胞中极为活跃而受到广泛关注，它是由氯离子和过氧化氢在髓过氧化物酶(MPO)的催化作用下产生的。次氯酸在癌细胞中过量表达为区分癌细胞和正常细胞提供了可能。此外，癌细胞细胞膜表面的蛋白受体也会受细胞异质性的影响发生相应的变化，比如钠依赖复合维生素转运蛋白(SMVT)会在癌细胞细胞膜表面过量表达。这也为区分癌细胞和正常细胞的提供了支持。

由于高灵敏度，高选择性，显著的时空分辨率和能够实时监测等优势，小分子荧光探针作为一种非侵入性的工具被广泛应用于生物样品中的分析物测定。近年来，小分子荧光探针应用于区分癌细胞和正常细胞方面的发展极为迅速，但已报道的此类荧光探针进入细胞的方式比较单一(比如自由扩散的方式)，且大都只是检测一种标志物(比如硫醇类或活性氧类物质)，因此该类探针不能选择性的在癌细胞内富集，且容易造成假阳性的结果。此外，该类探针还存在着一些局限性，比如合成复杂和响应标志物的时间较长等，不利于推广使用。因此，探索一种简单的基于次氯酸响应的荧光探针，可以选择性富集在癌细胞中，为实现荧光可视化区分癌细胞和正常细胞提供新的方法具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是在于提供一类具有区分癌细胞和正常细胞功能的次氯酸荧光探针，以及它们的制备方法和用途，具有合成简单、特异性好、灵敏度高、瞬时响应和可以在癌细胞内选择性富集等特点，并且能够在生理水平条件下对次氯酸进行有效测量、检测或筛选，同时，其具有区分正常细胞和癌细胞的功能。

具体而言，本发明提供了一种化合物，具有式(Ⅰ)所示的结构：

式(I)中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆，R₇，R₈，R₉和R₁₀为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆，R₇，R₈，R₉和R₁₀可以相同或不同。

在本发明的一些具体实施方案中，本发明的化合物是R₁，R₂，R₃，R₄，R₅， R₆，R₇，R₈，R₉和R₁₀均为氢原子的式(Ⅱ)化合物，其结构式如下：