[发明专利]一种可控可视化的一氧化碳释放剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种可控可视化的一氧化碳释放剂及其制备方法和应用，该释放剂为Fla与Cys P分子，通过以N,N‑二甲基对苯二胺为原料经环化、二氧化硒氧化、随后在碱性条件下与2‑羟基苯乙酮羟醛缩合制得Fla分子，再与丙烯酰氯酯化后制得Cys P分子；Fla分子在光照射后结构断裂，释放出CO分子；Cys P可与半胱氨酸（Cys）发生反应，生成黄酮分子Fla，该释放剂实现了对半胱氨酸（Cys）的可视化检测和CO的可控释放。

技术领域

本发明属于化学生物技术领域，具体涉及一种可控可视化的一氧化碳释放剂及其制备方法和应用。

背景技术

一氧化碳（CO）作为一种常见的气体，其在生物体内同样普遍存在，并对生理功能的维持具有重要作用。内源性CO的产生途径有两条，一是脂质过氧化作用产生，另一条途径则是伴随血红素氧合酶降解血红素过程产生。一方面CO分子可以起到舒张血管以及消炎、抗凋亡的作用，另一方面体内CO的水平高低与动脉粥样硬化、血管钙化以及肺动脉高压等疾病息息相关。

因此，如何让一氧化碳在生物体内的高效传递从而实现治疗目的受到了广泛关注。不过，采用直接吸入CO易造成患者一氧化碳中毒，同时缺乏靶向性导致其功能发挥受阻。因此，开发一种具有一氧化碳转运和可控释放功能的载体已成为主要研究方向。目前，主要有两大类分子被用作CO载体：过渡金属羰基络合物和有机小分子。金属羰基络合物由于其不可避免的金属毒性从而使其应用受限，而有机小分子则不存在这方面的限制。

人体内常见的生物硫醇包括半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽等，它们在生理和病理过程中发挥着至关重要的作用。半胱氨酸（Cys）在人体的复杂的生理环境中起着维持氧化还原稳态的作用。半胱氨酸（Cys）浓度过高或过低可导致不正常的生理现象和疾病的出现。例如，半胱氨酸（Cys）浓度过高时会导致阿兹海默症等一系列神经系统疾病；半胱氨酸（Cys）浓度过低时，则会导致人的生长发育速度减缓，细胞内炎症等的发生。

因此，半胱氨酸（Cys）作为这些异常生理现象和疾病的标志物，实现对体内半胱氨酸（Cys）快速、特异性地检验，对于早期临床诊断和后续治疗至关重要。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种可控可视化的一氧化碳释放剂及其制备方法和应用，提出一种一氧化碳释放剂Fla和Cys P与制备方法，Fla分子在光照射后结构断裂，释放出CO分子；Cys P可与半胱氨酸（Cys）发生反应，生成黄酮分子Fla，本发明实现了对半胱氨酸（Cys）的可视化检测和CO的可控释放，对临床诊断和CO分子治疗相结合提供了新的参考工具。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可控可视化的一氧化碳释放剂，包括如式I与式II所示的结构：

/

I II

其中：式I结构为Fla，所述式II结构为Cys P。

上述可控可视化的一氧化碳释放剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）以N,N-二甲基对苯二胺为原料，通过环化合成N,N,2-三甲基喹啉-6-胺；

（2）将步骤（1）得到的N,N,2-三甲基喹啉-6-胺通过二氧化硒氧化成6-（二甲氨基）喹啉-2-甲醛；

（3）将步骤（2）得到的6-（二甲氨基）喹啉-2-甲醛在碱性条件下同2-羟基苯乙酮发生羟醛缩合制备2-（6-（二甲氨基）喹啉-2-基）-3-羟基-4H-色酮-4-酮（Fla）；

（4）将步骤（3）得到的2-（6-（二甲氨基）喹啉-2-基）-3-羟基-4H-色酮-4-酮（Fla）与丙烯酰氯进行酯化反应，得到2-（6-（二甲氨基）喹啉-2-基）-4-氧代-4H-色酮-3-基丙烯酸酯（Cys P）。

其反应式如下所示：