[发明专利]杯[n]咔唑类衍生物及其作为T交叉DNA荧光分子探针的应用

说明书

本发明属于医药技术领域，涉及制备杯[n]咔唑类衍生物及其作为T交叉DNA荧光分子探针的应用。本发明所述的杯[n]咔唑衍生物，其化学结构通式如下。所述的杯咔唑衍生物，(1)在生理条件下可与不同结构核酸的相互作用，特异性识别T交叉DNA，并使之稳定。(2)两者之间相互结合所展现出的荧光选择性，对T交叉DNA相关疾病的早期诊断和预防的应用价值。

技术领域

本发明属于医药技术领域，涉及制备杯[n]咔唑类衍生物及其作为T交叉DNA荧光分子探针的应用。

背景技术

受到尺寸大小等结构因素的限制，传统的苯酚骨架的杯芳烃与体积较大的离子、生物大分子匹配程度不高。鉴于大环主体分子在超分子化学中的重要意义，新型大环化合物的创制已经得到越来越多的关注。构筑新型大环主体分子，并将其应用于离子检测、环境检测、药物传递、疾病的早期诊断和治疗等领域，具有重要的意义。

DNA在复制和转录的过程中，会出现局部的解链，产生变型。这种变型会导致一种称为超螺旋的、不寻常的DNA结构形成(如支链DNA连接体，三链体和四链体DNA等)。这种超螺旋的结构会阻碍DNA的正常转运。近年来，四链体DNA引起了化学家和生物学家的足够关注，但对于支链DNA连接体(T交叉DNA，Three Way Junction,TWJ)的研究还不够深入。在DNA中，TWJ产生于噬菌体的重组和复制后随链的过程中。更进一步，在腺病毒末端反向重复中能够观察到TWJ的结构。它参与病毒DNA的复制和将病毒DNA与宿主基因组结合。根据这种结合特点，能使病毒开发为基因治疗载体。通过外加的药物来稳定T交叉DNA的结构，可能会阻止DNA正常的酶反应进程，从而引起基因组的不稳定性，达到抑制DNA复制的目的。

杯咔唑类衍生物在与T交叉DNA结合前后荧光的明显差异，提高了检测的灵敏度，这种荧光探针染料由于其标记速度快、生理pH条件、对生物分子的功能活性影响小。

发明内容

本发明的目的是改进杯[n]咔唑衍生物的结构、优化其制备方法并提高其响应的灵敏度。本发明不改变杯咔唑的母体结构，在咔唑2,7位，以及9位N原子上引入不同的取代基，制备了一系列衍生结构，增大了探针与T交叉DNA的结合能力，所检测核酸的极限浓度为275nM。表明杯咔唑衍生物可作为一种定量检测T交叉DNA的高灵敏探针。

本发明所述的杯[n]咔唑衍生物，其化学结构通式为：

R₂＝-H,C₁～C₄的烷基或烷氧基，卤素

进一步地，本发明所述的杯[n]咔唑衍生物选自：

本发明还提供了所述的杯[n]咔唑衍生物的制备方法，包括以下步骤：

(1)在四氢呋喃(THF)，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或N,N-二甲基亚砜(DMSO)等溶剂中，向R₁含有酯基的化合物中加入5～30倍量(摩尔比)的N,N-二甲基乙二胺，25～90℃加热5～24小时，制备R₁含有烷氨基侧链的化合物；

(2)加入四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基亚砜等溶剂使化合物溶解，加入3～10倍量碘甲烷，25～60℃加热3～10小时制备R₁含有季胺盐侧链的化合物。

本发明中杯[n]咔唑类衍生物可以用于检测核酸，包括以下步骤：

(1)紫外检测

向溶于化合物的缓冲液中逐渐加入DNA溶液，得260nm-450nm的紫外吸收值。

(2)荧光检测