[发明专利]一种喹啉鎓盐型化合物及其应用

说明书

本发明涉及荧光分子技术领域，特别是一种喹啉鎓盐型化合物及其应用，尤其是与核酸和核苷酸结合的喹啉鎓盐型化合物及其应用。本发明的喹啉鎓盐型化合物用作发光型荧光分子时，能够与特定的DNA序列结合，从而识别DNA结构或核苷酸。本发明喹啉鎓盐型化合物用作荧光分子时在生理溶液中背景荧光很弱，与目标分析物反应后，荧光信号显著增强。此外，本发明的喹啉鎓盐型化合物在水性介质中具有良好的溶解性以及良好的光稳定性，可在420‑500nm波长激发，与目标分析物作用后的发射波长在550‑650nm。本发明的喹啉鎓盐型化合物可以用作凝胶电泳和活细胞成像中的染色剂。

技术领域

本发明涉及荧光分子技术领域，特别是一种喹啉鎓盐型化合物及其应用，尤其是与核酸和核苷酸结合的喹啉鎓盐型化合物及其应用。

背景技术

在生物化学和临床诊断中，体外或体内目标分子的可视化具有非常重要的现实意义。目前，与目标分子的可视化相关的荧光成像技术、成像实验和分析方法均需要借助荧光分子来实现，并要求这些荧光分子具有结构简单、灵敏度高、光稳定性好、生物相容性好、易于合成以及成本低等特点。目前，对于目标分子物核酸或核苷酸，已经开发了大量的“点亮型(turn-on)”荧光分子，包括苯并咪唑型、苯并吲哚型、苯并噻唑型、黄连素型、香豆素型、花菁型，喹啉型、哌嗪型和硫黄素型。这些荧光分子自身的荧光量子产率很低，与更高阶形式的DNA结合(如G-四联体DNA结构)后，荧光量子产率急剧增加。在所报道的荧光分子中，用于检测DNA的喹啉鎓盐型荧光探针分子比较罕见。由于DNA或核苷酸残基与很多疾病息息相关，因此急需快速方便的发光型荧光探针分子，用于检测序列特异性DNA或核苷酸残基并监测其生物活性，进而开发用于诊断或治疗疾病的抑制剂。

由于其简单、成本低、灵敏度高和高通量筛选的可操作性，基于发光型荧光分子的光学方法在DNA或其它生物分子检测中具有非常大的潜力。在基于发光型荧光分子的光学方法中，通过调节激发和发射波长，可以容易地实现发光检测的选择性。此外，这种光学方法提供了快速和连续的可视化信号，允许通过显微镜实时监测并对细胞成像。另外，这种光学方法还避免了与放射成像曝光和/或放射性废物处置有关的问题。

发明内容

本发明涉及喹啉鎓盐型化合物，所述化合物能够用作发光型荧光分子。本发明的喹啉鎓盐型化合物用作发光型荧光分子时，能够与特定的DNA序列结合，从而识别DNA结构或核苷酸。在生理溶液条件下，该发光型荧光分子仅显示出弱的发射信号或无背景发射信号，而与DNA或核苷酸相互作用或结合后，在500nm的激发波长激发时，在530nm的发射波长处具有强烈的荧光信号。本发明的喹啉鎓盐型化合物是固体粉末，在干燥和室温条件下具有约两年的保质期。另外，本发明的喹啉鎓盐型化合物用作发光型探针分子时，与目标分子结合后，产物的激发波长在420-500nm之间，能够与商品化的激光器相匹配。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种化合物，具有式I所示的结构：

其中：

n可以为1-4的整数，m可以为1-4的整数；

X可以为O、S或者-N-R₁₁；

R₁、R₃和R₄可以为H；-O-R₈；-N(R₉)(R₁₀)；C_1-6直链或具有支链的饱和或不饱和烷基、任选地被含有N、O或卤素的基团取代；卤素；或者C_3-10具有环结构的含有或不含有杂原子的饱和或不饱和基团、任选地被含有N、O或卤素的基团取代；

R₅可以为键；或者具有1-6个碳原子的直链或具有支链的饱和或不饱和烷基，任选地被O、S或N原子间隔；