[发明专利]一类菁类化合物、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类适用于精细化工领域中活细胞中亚细胞器内黏度检测的荧光探针化合物。该类化合物可以通过荧光比例和荧光寿命两种方法同时监测活细胞内亚细胞器中的黏度值。 

背景技术

细胞内黏度在信号传递，核功能化，染色质定位，单线态氧的定位等生物过程中起着十分重要的作用。细胞内黏度的突然变化会导致相关的功能化缺陷和疾病。线粒体是细胞内的能量制造工厂，它对癌症，老年痴呆症，帕金森综合症等疾病都有着敏感的响应。线粒体膜黏度的降低，电子传输链活性的减弱，活性氧含量的增加，细胞色素c释放量的增加等均可以引起线粒体功能损伤。资料显示老年痴呆症和帕金森综合症的一个早期表现就是线粒体机能障碍。而线粒体机能障碍的一个重要表现就是线粒体黏度的增加。 

Theodorakis和Suhling小组均报道了利用分子转子来检测细胞内黏度的荧光探针。彭孝军小组也报道了一种双模式检测细胞内黏度的荧光探针。这些探针都能够检测细胞内黏度变化，但是无法定位到特定亚细胞器上并且检测出其黏度值。例如传统方法中，如果要确定线粒体的黏度值，首先要通过差速离心法将细胞离心粉碎得到含有线粒体的悬浮溶液，紧接着将得到的线粒体悬浮溶液与DPH(1,6-二苯基l-1,3,5-己三烯)进行孵育，在通过荧光偏振显微镜测其荧光偏振度的变化值。最后，通过公式P=Ivv-Ivh/Ivv+Ivh,η=2P/0.46-P来估算出线粒体黏度的数值。很不幸的是，这种传统方法需要将线粒体在细胞中离心分离出来，然后再通过一系列测试计算得到线粒体黏度，并不能实时的监测活细胞内线粒体的黏度。 

目前，对于监测细胞内亚细胞器中黏度的荧光探针还很少见，而具有双光子性能，通过比率荧光和荧光寿命两种模式同时监测亚细胞器黏度的荧光探针更为少见，因此研究和开发出能够具有双光子性能，通过双种模式同时监测亚细胞器中的黏度的荧光探针具有重要意义。 

发明内容

本发明的目的是针对现有检测技术的不足，提供一类具有双光子性能能够双模式监测亚细胞器黏度的荧光探针的合成及应用。 

本发明首先提供一类监测亚细胞器黏度值的菁类化合物，具有通式Ⅰ的结构： 

其中， 

R₁选自C_1-18烷基、N(R₃)₂、吗啡啉基、取代或未取代的苯基； 

R₂选自H、SO₃R₃和COOR₃； 

R₃选自H和C_1-18烷基； 

Y^-为Cl^-、Br、I^-或OTs^-； 

n为0～18的整数 

本发明另一方面的目的在于提供上述本发明通式I的化合物的制备方法，其合成路线如下： 

（1）将Y取代的R₁化合物与R₂基团取代的2-甲基苯并噻唑在氮气保护下反应2-5h，冷却至室温。待固体完全沉降后，真空抽滤，所得固体用乙醚进行洗涤，最后将固体真空干燥，即得到中间体1a； 

（2）在冰水浴条件下，将三氯氧磷滴加到N,N-二甲基甲酰胺溶液内，滴加完毕后，持续0°C继续反应3h后，撤去冰浴，分批次加入溴乙酸，加热回流24h。反应完毕后，将溶液倒入冰水中，分液，用无水硫酸镁将油层干燥后减压蒸馏。所得黄色液体用稀硫酸中和后，氯仿进行萃取，减压蒸馏掉溶剂得到的黄色固体1b； 

（3）将中间体1a溶解于乙醇中，加入1b以及微量吡啶，加热回流即有染料I生成。在反应结束后，蒸去溶剂。优选用二氯甲烷/甲醇作为洗脱液进行色谱柱分离提纯产物。