[发明专利]一种AIE型偶氮酶荧光小分子探针及其制备方法

说明书

本案涉及一种AIE型偶氮酶荧光小分子探针及其制备方法，是以三苯胺衍生物为主体发光单元、偶氮基团为特异性识别基团，通过witting‑horner化反应缩合制得，具有如下结构式：本发明构建了一类结构新颖的AIE型偶氮酶荧光小分子探针，所制备的乏氧酶探针荧光光稳定性好、对乏氧酶选择性识别明显、抗干扰能力强；针对细胞中的偶氮还原酶有显著的吸收信号变化和强烈AIE荧光响应，克服了探针分子较高浓度荧光淬灭的问题，可实现对肿瘤细胞中的乏氧酶实现定量检测，针对细胞中的偶氮还原酶有强烈的吸收和荧光强度及其发射波长变化响应，可实现对肿瘤细胞中的乏氧酶的准确检测。

技术领域

本发明涉及荧光探针技术领域，具体涉及一种AIE型偶氮酶荧光小分子探针及其制备方法。

背景技术

荧光成像技术由于具有可视化、原位、无损等优点，广泛应用于细胞及活体生物成像分析。常用的荧光探针中，小分子荧光探针因其具有容易合成与修饰、光谱易调节、荧光量子产率高、生物相容性良好等优点，备受关注。

有机荧光小分子应用于癌症诊断具有其突出的优点，比如在癌细胞中乏氧是绝大部分实体肿瘤细胞普遍存在的现象，乏氧可以诱导加速生物还原反应和导致细胞内还原酶的表达，如醌还原酶，偶氮还原酶(NZR)以及硝基还原酶。其中，偶氮还原酶是最具代表性的，这种酶催化还原偶氮为氨基反应被证实为一种有效的定位和乏氧成像原理。目前基于NZR机理的识别的荧光探针已被应用到肿瘤诊断上来。然而，相关研究比较单一，大都基于罗丹明和花氰类染料的单分子荧光响应，而基于其它分子的研究相对贫乏---这在一定程度上限制了有机小分子荧光探针在乏氧酶癌症诊断方面的应用。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明基于咔唑、噻吩等修饰的三苯胺衍生物与偶氮基团设计并制备了对乏氧酶具有选择性识别的系列荧光小分子探针。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种AIE型偶氮酶荧光小分子探针，是以三苯胺衍生物为主体发光单元、偶氮基团为特异性识别基团，通过witting-horner化反应缩合制得，具有如下结构式：

其中，R₁为

本发明进一步提供如上所述的AIE型偶氮酶荧光小分子探针的制备方法，包括如下步骤：

S1：制备三苯胺衍生物

S1-1、咔唑修饰三苯胺衍生物：将4,4′-二溴-4″-甲酰基三苯胺，咔唑衍生物加入到反应瓶中，加入碘化亚铜，将1,10-邻菲罗啉和碳酸钾混合物溶解在N,N-二甲基甲酰胺中加入到反应瓶中；氮气保护下加热至160℃反应；反应结束后将反应混合物冷却至室温，倒入冰水中；过滤并干燥，柱层析得固体，即咔唑修饰三苯胺衍生物；

S1-2、联噻吩修饰三苯胺衍生物：将噻吩硼酸酯衍生物和4,4′-二溴-4″-甲酰基三苯胺加入到反应瓶中，加入Pd(PPh₃)₄、碳酸钾和DMF，将混合物在85℃下加热12h；冷却至室温后，加入水，用1N盐酸调整pH值至弱酸度，有黄色固体沉淀；然后通过柱层析提纯得联噻吩修饰三苯胺衍生物；

S1-3、吡啶乙烯基修饰三苯胺衍生物：氮气保护下，向盛有DMF 100mL的双口瓶中加入4-乙烯基吡啶和4,4′-二溴-4″-甲酰基三苯胺，加入醋酸钯、三(邻甲基苯基)膦和无水磷酸钾，磁力搅拌下，油浴加热至120℃反应24h；反应结束后，将反应液滤入无水甲醇中，抽滤，得到淡黄色固体，即吡啶乙烯基修饰三苯胺衍生物；

S2：氮气保护下，将化合物4,4’-二溴甲基偶氮苯溶于100ml亚磷酸三甲酯中，然后缓慢升温到150℃保温36小时，反应结束后，将反应液倒入石油醚中，大量黄色固体析出，减压抽得，干燥，甲醇重结晶得亚磷酸酯修饰偶氮苯衍生物；