[发明专利]一类具有细胞核靶向功能的DNA染料化合物及应用

说明书

一类具有细胞核靶向功能的DNA染料化合物及应用，属于精细化工领域。在生物成像领域，遗传物质的可视化研究对研究细胞活动具有重要的意义。但是传统靶向细胞核的染料Hoechst和DAPI所需要的激发光波长较短，在成像中会造成严重的细胞损伤，另外Hoechst和DAPI只能够单纯靶向于细胞核却无法实现其他功能。为了不影响细胞的正常生理功能，本发明提供了一类具有细胞核靶向功能的DNA染料化合物，该化合物具有较高的生物兼容性，能够与DNA特异性结合，同时具有细胞核靶向性的功能。

技术领域

本发明涉及一类具有细胞核靶向功能的DNA染料化合物及应用，特别涉及一类用于靶向细胞核的染料化合物，其属于精细化工领域。

背景技术

细胞核是真核细胞维持基因完整性和调节细胞功能的主要细胞器，内部含有大量的遗传物质，即DNA。每个真核细胞中大约含有两米长的DNA，这些DNA与蛋白质作用形成了高度结构化的染色质。DNA主要是以染色质或染色体的形态存在于细胞核中。细胞核对细胞功能的调节主要是通过对管控DNA的活动来实现的。因此研究细胞核中高度结构化的染色质或染色体对研究细胞核及控制细胞生命活动具有重要的意义。

在生物成像领域，遗传物质的可视化研究对于研究细胞活动具有重要的意义。Hoechst和DAPI是两种能够与DNA结合的染料，但是Hoechst和DAPI的激发光波长较短，在成像过程中细胞会受到光毒性的影响从而导致正常的生理过程紊乱或造成严重的细胞损伤，并且Hoechst和DAPI只能够单纯的靶向于细胞核却无法实现其他功能，如pH值测量等。为了不影响细胞的正常生理功能，合成一类具有较高的生物兼容性的功能性细胞核靶向染料具有重要的研究价值。

发明内容

为了寻找一类具有优异细胞核靶向性的荧光染料，实现细胞核的可视化和研究细胞核遗传物质的功能，本发明提供了一类具有细胞核靶向功能的DNA染料化合物，该化合物是基于磺酸罗丹明和Hoechst两种可用于细胞显微成像的荧光染料合成的一类磺酰胺罗丹明化合物。与普通罗丹明一样，磺酸罗丹明不仅具有较高的荧光量子产率，还具有容易进行功能化修饰的特点。另外，磺酸罗丹明的激发波长较长，成像过程中对细胞损伤较小。以传统的细胞核染料Hoechst作为DNA的靶向基团，通过Click反应将Hoechst与不同的具有生物兼容性的磺酰胺罗丹明发色团连接得到了一类具有细胞核靶向功能的DNA染料化合物。

本发明采用的技术方案是：一类具有细胞核靶向功能的DNA染料化合物，该化合物具有如下结构通式：

通式中，其中：n＝0-18的整数，m＝0-18的整数，X^-为阴离子，所述阴离子为BF₄^-、Cl^-、Br^-、I^-、NO₃^-、SO₄^2-、ClO₄^-、CH₃COO^-、CH₃SO₃^-或CF₃SO₃^-；

所述所带正电荷总数等于阴离子X^-所带负电荷总数，R₁和R₂可为不同基团；

或R₃和R₄可为不同基团；

或与同侧N原子及苯环上碳原子构成的六元环状结构，其中：n₆＝0-18的整数，R₅和R₆可为不同基团；