一种具有聚集诱导发光效应的两亲性分子及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于细胞成像技术领域，设及一种具有聚集诱导发光效应的两亲性分子， 其制备方法，及其作为巧光探针在细胞成像中的用途。
【背景技术】
[0002] 随着生命科学的发展，为了获得分子生物学功能的直观信息，人们致力于研究各 种成像技术。巧光成像（fluorescenceimaging，FI)因其具有非破坏性、选择性好、灵敏度 高等优点，逐渐成为人们关注的焦点。因此，研究性能优异的巧光染料已成为一个重要的研 究方向，而目前用于活细胞成像的主要为有机染料。
[0003] 传统有机染料中的巧光生色团主要是具有大共辆体系的刚性平面分子，在稀溶液 中有较强的巧光，而在浓溶液中或者在固体状态下的巧光较弱，甚至不发光，即聚集导致巧 光巧灭。在实际应用中，即使在很低的浓度下，运种巧光分子的聚集现象依然存在，从而降 低了灵敏度。虽然科学家们尝试了很多化学和物理方法阻止巧光分子的聚集，但是作用都 非常有限。
[0004] 2001年，唐本忠课题组首次发现并报道了一类具有"聚集诱导发光效应"的化合 物，它们在溶液中不发光或者发光很弱，但是在浓溶液中或者在固体状态下却发出强烈的 巧光。运一发现从根本上克服了聚集诱导巧光巧灭的难题，为获得高效的巧光成像材料提 供了一条新的路径。在已报道的具有聚集诱导发光（aggregation-inducedemission,AIE) 效应的分子当中，四苯乙締因其发光效率高、结构简单，而成为应用最广泛的结构单元。
[0005] 作为细胞内的成像探针，巧光染料需要两个非常重要的条件，即水溶性和稳定性。 为了改善巧光分子的水溶性W及稳定性，目前的研究集中在W下方面：（〇用二氧化娃包 裹巧光团，W提高其稳定性和生物相容性；（2)用表面活性剂包裹具有聚集诱导发光效应 的分子，使巧光分子能够稳定地分散在细胞中。但是上述思路均需要采用其他材料对巧光 探针进行包裹，操作复杂，不易于施行。鉴于此，W更加简单、易行且有效的方式得到一种水 溶性好并且能够稳定存在于细胞中的巧光探针已经成为本领域亟待解决的问题之一，具有 重要的科研和经济价值。
【发明内容】
[0006] 针对上述情况，本发明设计并合成了W四苯乙締为构筑单元的，具有聚集诱导发 光效应的水溶性两亲性分子，通过调节浓度自组装成稳定的纳米结构，并作为巧光探针应 用于细胞成像。
[0007] 具体而言，本发明中具有聚集诱导发光效应的两亲性分子的结构如式（I)所示：
其中：η为9至13中的任一整数，优选n=9。
[0008] 上述如式（I)所示的具有聚集诱导发光效应的两亲性分子可W通过包括W下步骤 的制备方法制得： (1) 在惰性气体保护下，向盛有溶剂的反应容器中加入式（II)化合物、式（III)化合 物、亚铜盐和钮催化剂，其中式（II)化合物、式（III)化合物、亚铜盐、钮催化剂之间的摩尔 比为2~4:1:0. 05~0.1:0. 05~0.1，在揽拌条件下再加入过量的缚酸剂，回流反应10-20小 时，反应完成后，减压蒸馈除去溶剂，残留物采用水/二氯甲烧体系萃取，分离有机相后减 压蒸馈除去二氯甲烧并得到粗品，再用硅胶柱色谱法纯化，得到式（IV)中间体；
(2) 向反应容器中加入步骤（1)中得到的式（IV)中间体，再加入过量的化晚，回流反应 40~50小时，反应完成后，减压蒸馈除去化晚并得到粗品，再用洗液洗涂并干燥，得到如式 (I)所示的具有聚集诱导发光效应的两亲性分子；
[0009] 优选的，步骤（1)中所述惰性气体为氣气或氮气，优选氣气。
[0010] 优选的，步骤（1)中所述溶剂为四氨巧喃。
[0011] 优选的，步骤（1)中所述亚铜盐选自舰化亚铜、漠化亚铜、氯化亚铜中的任意一种， 优选舰化亚铜。
[0012] 优选的，步骤（1)中所述钮催化剂为四（Ξ苯基麟）钮或二（Ξ苯基麟）二氯化 钮，优选四（Ξ苯基麟）钮。
[0013] 优选的，步骤（1)中所述式（II)化合物、式（III)化合物、亚铜盐、钮催化剂之间的 摩尔比为2:1:0.1:0.1。
[0014] 优选的，步骤（1)中所述缚酸剂选自二乙胺、Ξ乙胺、二异丙基乙基胺中的任意一 种，优选Ξ乙胺。
[0015] 优选的，步骤（1)中所述硅胶柱色谱法的洗脱剂为乙酸乙醋/石油酸混合液，其中 乙酸乙醋和石油酸的体积比为1:10。
[001引优选的，步骤（2)中所述洗液为乙酸。
[0017]另外，本发明还请求保护上述如式（I)所示的具有聚集诱导发光效应的两亲性分 子作为巧光探针在细胞成像中的用途。
[0018] 与现有技术相比，采用上述技术方案的本发明具有如下优点： (1) 巧光探针本身包含具有聚集诱导发光效应的巧光团，发光效率高且稳定； (2) 巧光探针为两亲性分子，水溶性好，在高于临界胶束浓度时容易聚集形成稳定的纳 米结构； (3) 巧光探针能够透过细胞膜进入细胞，并且对细胞无毒，生物相容性好。
【附图说明】
[001引 图1为两亲性分子TPE-11的iH-NMR谱图。
[0020] 图2为两亲性分子TPE-11的水溶液巧光发射光谱图。
[0021] 图3为两亲性分子TPE-11对化La细胞的共聚焦显微镜拍摄照片。
[0022] 图4为化La细胞存活率随两亲性分子TPE-11浓度变化的曲线图。
[002引图5为两亲性分子TPE-11的流式细胞图。
[0024] 图6为低浓度两亲性分子TPE-11的细胞成像图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和具体实施例对本发明做出进一步的说明。
[0026] 实施例1:Τ阳-11的合成。
[0027] (1)在氣气保护下，将 400mg(0.82mmol) 1-漠-4-(2-(4-漠苯基）-1,2-二苯 基乙締基）苯、622mg(1. 64mmol) 4-乙烘基苯甲酸11-漠正^ 烷基醋、100mg(0. 08 mmol)四（Ξ苯基麟）钮、20mg(0. 08mmol)舰化亚铜加入到盛有50血四氨巧喃的100 血Ξ口烧瓶中，在揽拌条件下再加入5血（36.07mmol)Ξ乙胺，加热至70°C后回流反应 10小时，反应完成后，减压蒸馈除去四氨巧喃，残留物采用水/二氯甲烧体系萃取，分离有 机相，无水硫酸钢干燥0. 5小时W上，减压蒸馈除去二氯甲烧并得到粗品，采用乙酸乙醋： 石油酸=1:10(v/v)的洗脱剂进行硅胶柱色谱法纯化，得到黄色固体状中间体，产率为8% ;
(2)向100血烧瓶中加入步骤（1)中得到的中间体，再加入50血化晚，加热至110°C后回流反应48小时，反应完成后，减压蒸馈除去化晚并得到粗品，再用乙酸洗涂4次并干 燥，得到墨绿色固体状产物，产率为90%。
[002引采用iH-NMR和MS对产物进行表征，证实该墨绿色产物为化合物TPE-11，具体数值 如下： iH-NMR600MHz;DMS0-4;TMS):《9.10(4H，d，^5.8Hz)，8.61(2H，t，^7.5 Hz)，8. 16 (4H, t方6. 5 Hz)，7. 97 (4H, t方6. 4 Hz)，7. 67 (4H, d,方8. 2 Hz)， 7. 39 (4H, q,方8. 2 Hz), 7. 22-7. 17巧H, m), 7.07-7.00 (8H, m), 4. 59 (4H, t 方7. 3 Hz), 4.28 (4H,