一类可以作为高尔基体细胞器探针的新型喹啉染料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料领域，具体涉及一类可以作为高尔基体细胞器探针的新型喹啉染 料、其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 喹啉类化合物作为制药工程中很多药物分子的中间体，是有机化学中最重要的领 域之一。天然的喹啉衍生物奎宁是第一个有效治疗疟疾的药物分子，很多喹啉衍生物（例 如氯喹，甲氟喹）具有抗疟疾活性。事实上，奎宁也是历史上有记录的荧光分子之一，具 有很亮的蓝光发射，时至今日依然被用在荧光量子产率测定领域中。另外，8-羟基喹啉铝 亦是第一个用在有机发光二极管（OLED)的化合物（C.W. Tang and S.A.VanSlyke，Appl. Phys. Lett.，1987, 51，913)。鉴于喹啉类化合物有着如此重要的作用，近年来仍有大 量对喹啉类化合物的研宄，特别是在荧光传感方面。例如，有很多基于喹啉衍生物的 荧光探针被用来检测与生物相关的物质，如质子（G. Li, D.Zhu，L. Xue，H. Jiang，Org. Lett. , 2013, 15, 5020-5023.), Cd2+(Q. Zhao, R. -F. Li, S. -K. Xing, X. -M. Liu, T. -L Hu, X. -H. Bu, Inorg. Chem. , 2011, 50, 10041-10046.), Zn2+(X. Meng, S. Wang, Y. Li, M. Zhu, Q. Guo, Chem. Commun. , 2012, 48, 4196-4198. ), Hg2+(B. N. Ahamed, P. Ghosh, DaltonTrans. , 2011, 40, 125 40-12547. )，Al3+(D. Maity, T. Govindaraju, Chem. Commun.，2012, 48, 1039-1041.),氰化 物（V. Zlo jutro, Y. Sun, Ζ· M. Hudson, S. Wang, Chem. Commun.，2011，47, 3837-3839.)，氟化 物（P. G. Sutariya，A. Pandya，A. Lodha，S. K. Menon，Analyst, 2013, 138, 2531-2535.)，焦 磷酸盐（Y.Mikata，A. Ugai，R.0hnishi, Η,Κοηηο, Inorg. Chem. ,2013, 52, 10223-10225) 及碳水化合物（W. Yang, J. Yan, G. Springsteen, S. Deeter, B. Wang, Bioorg. Med. Chem. Lett.，2003, 13, 1019-1022.)等。
[0003] 高尔基体细胞器作为细胞分泌物最后的加工和包装场所，有着极其重要的 地位，使用探针对高尔基体细胞器准确标记有助于进一步探宄高尔基体细胞器的工 作机制。现有的已经商业化的高尔基体细胞器探针主要是美国生命技术公司（Life technologies)生产的 BODIPY? FL C5Ceramide，BODIPY? TR Ceramide 和 Alexa Fluor594_conjugatedWGAlectin，以及 List Biological Labs 生产的 TRITC -CTB(TRITC-labeled cholera toxin B subunit)，但是这些探针结构复杂，成本颇高。
[0004] 亦有文献报道一些能够定位在高尔基体细胞器的染料。X. Sun等（Photochemistry and Ph〇t〇bi〇l〇gy，2002,75(6):644 - 651)探宄了焦脱镁叶绿酸α甲酯在光动力治疗人 类肺癌细胞中的突出作用，并指出其分布在高尔基体细胞器。但是焦脱镁叶绿酸α甲酯并 不是只存在高尔基体细胞器上，它分布在细胞内的膜系统，包括内质网，线粒体，溶酶体和 高尔基体，所以并不能特异定位高尔基体。Masaaki Sawa等（PNAS, 2006, 103(33) :12371 -12376)合成了一类通过点击化学反应活化荧光探针的方法来研宄细胞内岩藻糖基 化过程，可以特异定位到高尔基体细胞器，但是细胞必须预先进行特定的处理，才能 定位出高尔基体细胞器。Gianni Guizzunti 等（Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters, 2007, 17:320 - 325)合成了一系列基于norrisolide的功能化探针来研宄高尔基 体囊泡形成的过程，这些功能探针有的可以诱发高尔基体发生大规模且不可逆的分裂。但 是这些功能化的探针合成步骤繁多，不够简便。因此，如何能够以低成本快速简便且特异地 标记高尔基体细胞器值得进一步探宄。
【发明内容】
[0005] 在本发明中，我们合成了一类可以作为高尔基体细胞器探针的新型喹啉染料，可 以低成本，高效率，高特异性地快速标记高尔基体细胞器。
[0006] 我们依据Combs喹啉合成方法，采用芳胺和β -二酮反应合成目标产物。但是传统 的Combs喹啉合成方法反应条件苛刻，需要在高温强酸的催化下反应。为了提高反应活性 且更好地使用在细胞内，我们对两种反应物的结构进行了一定的设计，在二酮上引入 了强吸电基-CF 3，芳胺采用两个氨基取代的芳胺。这样反应在极其温和的条件下（在CHCl3 中温度只需80°C，且不需要任何催化剂）便可获得较高的产率。两种反应物的具体结构如 下：
[0007]
【主权项】
1. 式（I)的化合物
其中，R为取代的苯基或萘基，所述取代的苯基或萘基的取代基选自氢、卤素、C1-Cj^ 基、-〇CH3、-0H、_順2或-CN，优选为氢原子。
2. -种式（I)的化合物的合成方法，所述方法包括将芳胺与β-二酮在溶剂中反应的 步骤，其中所述芳胺为两个氨基取代的芳胺，所述β -二酮上带有强吸电基。
3. 根据权利要求2所述的方法，所述强吸电基为三氟甲基。
4. 根据权利要求2所述的方法，所述反应不需要催化剂。
5. 根据权利要求2所述的方法，所述溶剂为有机溶剂或水，所述有机溶剂优选为氯仿， 反应温度范围为室温至溶剂的沸点，优选为80°C。
6. 根据权利要求2所述的方法，所述β -二酮为4, 4, 4-三氟-1-苯基-1，3- 丁二酮或 4, 4, 4-三氟-1-(2-萘基）-1，3- 丁二酮。
7. 根据权利要求2所述的方法，所述芳胺为间苯二胺。
8. 根据权利要求1所述的化合物，所述化合物选自 分别命名为 Quinolinel 和 Quinoline2。
9. 权利要求1或8所述的化合物作为细胞染料的用途。
10. 权利要求1或8所述的化合物用于标记高尔基体以及成像高尔基体的用途。
【专利摘要】本发明涉及一类可以作为高尔基体细胞器探针的新型喹啉染料，通过对该染料与商用的高尔基体细胞器染料在人骨肉瘤细胞U2OS细胞内成像结果的比对，证实了该染料对高尔基体细胞器的靶向定位。该染料在标记高尔基体细胞器领域有着巨大的潜在作用。
【IPC分类】C07D215-38, C09B57-00, C12Q1-00
【公开号】CN104529893
【申请号】CN201410840037
【发明人】陈晓锋, 张国庆, 毕国强
【申请人】中国科学技术大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月30日