[发明专利]化合物、其制备方法、荧光染料和荧光探针

说明书

技术领域

本发明涉及核酸检测技术领域，尤其是涉及一种化合物、其制备方法、荧光染料和荧光探针。

背景技术

荧光染料是一种广泛使用的荧光标示剂，具有检测速度快，重复性好，用量少以及无辐射等优点。常用于细胞标记的荧光染料，按照荧光染料，探针分子标记细胞的方式可分为：一类是含有活性基团的荧光探针，它们与被标记物质发生键合作用，如罗丹明类，荧光素类，吖啶和二苯乙烯类等；另一类是嵌入式荧光探针，其与核酸的作用方式是以亲和力插入核酸的结构中，如噻唑橙(TO)，噁唑黄(YO)系列的菁染料，它们在没有与核酸结合时不发光，检测时没有背景干扰，这是传统染料所缺乏的。当与DNA结合后，尤其与ds-DNA结合时，其荧光强度增大到1000倍以上；与RNA结合时，其荧光强度增加到3000倍以上，而且该染料对肿瘤细胞比对正常细胞更具有亲和力，有希望在肿瘤细胞早期标记中得到广泛运用。

G-四链体(G-quadruplex)是一种特殊的核酸二级结构。人类基因组中很多富鸟嘌呤区域具有形成这一结构的能力，包括端粒末端鸟嘌呤重复序列，以及多种基因的启动子区域，如c-kit、c-myc、c-myb、Bcl-2、Pdgf、Hras、Vegf、Rb和胰岛素基因等。G-四链体结构具有多态性，链的数量和取向、loop的连接方式以及鸟嘌呤的糖苷扭转角以及与羰基负电中心配位的金属离子等多方面决定了G-四链体的类型和构象，这些差异性也为蛋白和小分子化合物提供了多个识别位点。根据链的取向不同，G-四链体分为正平行，反平行与混合型三种构象。

G-四链体结构的形成对于体内的一系列生理过程都存在调控作用。研究证明，某些启动子区域的G-四链体结构会显著影响基因的转录和翻译水平，因此G-四链体结构被认为是起到分子开关的功能，其形成和拆散可能涉及到信号传导、细胞凋亡和细胞增殖等一系列体内重要的生理过程。所以，在体内或者体外试验中，能够特异性地检测出G-四链体结构的存在或者形成，对于研究G-四链体结构的相关生物学功能以及开发以G-四链体结构为靶点的抗癌药物等方面都具有非常重要的作用。

随着生物技术的发展，对于核酸标记的要求越来越高，以往通过同位素效应来进行DNA分子测序的方法已经无法满足需求，而荧光标记作为一种具有检测速度快、重复性好、用样量少、无辐射等优点的标记技术受到广泛重视，并取得迅速发展。目前噻唑橙(TO)，噁唑黄(YO)系列的菁染料与核酸结合后荧光强度增强1000倍以上，但是这类染料还可以进行结构设计优化和选择，合成出荧光强度更高的嵌入式荧光探针。我们在噻唑橙(TO)基础上合成出来的一系列噻唑橙(TO)衍生物荧光探针与核酸结合后荧光强度增强了10000倍以上，且我们设计出的荧光探针有着快速，灵敏，微量和无荧光猝灭等优点，在肿瘤细胞早期标记，研究G-四链体DNA结构在细胞内的分部和生物功能机理中有着重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种对核酸具有较高的荧光响应的化合物及其制备方法。

本发明提供了一种化合物，如式(I)所示：

其中，R₁与R₂各自独立地选自H或式(II)所示的基团，且至少一个为式(II)所示的基团；

R₃选自H、F、Cl、Br、OH、OCH₃、N(CH₃)₂或C1～C6的烷基；

R₄选自C1～C6的烷基；

R₅选自芳香仲胺、环仲胺或直链仲胺；R₆选自H或C1～C6的烷基。

优选的，所述R₅具有如式(VI)～(IX)所示结构：

其中，R₁₂～R₁₆优选各自独立选自H、F、Cl、Br、OH、OCH₃、C1～C6的烷基、C3～C6的环烷基。

优选的，所述式(I)所示的化合物为如下所示结构：

本发明提供了一种化合物的制备方法，包括：

将式(II)所示的化合物与式(II)所示的基团反应，得到式(I)所示的化合物；

其中，R₁与R₂各自独立地选自H或芳香胺基团，且至少一个为芳香胺基团；