[发明专利]一种酯类Furimazine衍生物及制备方法与应用

说明书

本发明属于生物发光领域，具体涉及一种酯类Furimazine衍生物及制备方法与应用。所述酯类Furimazine衍生物的化学结构如式Ⅰ所示：其中，Rsubgt;1/subgt;选叔丁基、苯基、呋喃基、叔丁氧基甲基、2‑苯基‑2‑甲基乙基、2‑(苯甲酰氧基)‑2‑甲基乙基、1‑甲氧基乙基、丙氧基。该物质能够作为生物发光底物，且部分化合物与含硫Furinazine相比，在细胞水平、动物水平的生物发光时间均有所延长，可持续发光3小时，在24小时仍可检测到光信号。

技术领域

本发明属于生物发光领域，具体涉及一种酯类Furimazine衍生物及制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

生物发光(Bioluminescence,BL)指生物体发出的可见光，可由如细菌、萤火虫、海肾等生物体中提取的化学物质发出。已有三十多种生物发光体系被发现，目前得到普遍应用的生物发光体系为萤火虫生物发光系统、腔肠素类生物发光系统、目前最新的NanoLuc-furimazine生物发光系统以及细菌生物发光系统。利用生物发光特性而衍生的生物发光成像技术(Bioluminescent imaging,BLI)被广泛的用于生物活动过程的实时监测。

生物发光成像技术(BLI)应用于体内成像的三个关键要素：一是构建包含萤光素酶基因的报告基因，并使其在病毒，细菌，植物或动物细胞或整个动物中表达；二是将萤光素底物注入已进行转基因的动物或已表达萤光素酶的动物；三是使用成像系统(例如CCD相机)来捕获和转化光信号。生物体内成像能够广泛应用的原因为此种方法易操作且成本低，而真正优势在于其高灵敏度和特异性。NanoLuc系统是目前最新发现的生物发光体系。NanoLuc萤光素酶源自深海虾Oplophorus gracilirostris中存在的天然萤光素酶，并经过优化产生了具有改善的发光性和稳定性的萤光素酶亚基。NanoLuc-furimazine生物发光系统的发光强度可达10¹⁰数量级，这给体内成像带来了许多便利，使光信号更易被捕捉，被广泛的应用于各生物过程的研究和监测。

然而，发明人发现，虽然NanoLuc-furimazine生物发光系统有明显的发光优势，但仍存在以下不足：(1)生物发光持续时间较短，不利于长时间的检测成像；(2)底物Furimazine 的稳定性较差，易被氧化变质，给实时监测带来麻烦。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种酯类Furimazine衍生物及制备方法与应用，本发明通过同时对Furimazine底物的C3、C8位进行修饰改造，延长了生物发光的时间，提高了生物发光底物的稳定性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明第一方面，提供一种酯类Furimazine衍生物，其化学结构如下式Ⅰ所示：

其中，R₁选自叔丁基、苯基、呋喃基、叔丁氧基甲基、2-苯基-2-甲基乙基、2-(苯甲酰氧基)-2-甲基乙基、1-甲氧基乙基、丙氧基。

本发明第二方面提供了一种上述酯类Furimazine衍生物的制备方法：在惰性氛围中，以 2-(呋喃-2-基甲基)-6-苯基-8-(苯硫基)咪唑并[1,2-a]吡嗪-3(7H)-酮(含硫Furimazine 类似物B0)为原料，与氯甲酯类化合物在碳酸钾、碘化钾作用下反应得到式Ⅰ的所示化合物；

本发明第三方面提供上述酯类Furimazine衍生物的以下应用：

(1)作为NanoLuc生物发光体系的发光底物；

(2)生物发光成像研究；