一种有机化合物生物探针及其制备方法与应用

本发明涉及荧光探针，特别涉及一种有机化合物生物探针及其制备方法与应用。

背景技术：

1、肿瘤的治疗一直是科学研究中的难题，对人类的生存和发展构成了极大的威胁。靶向治疗采用低剂量药物精准作用于肿瘤部位，避免对正常组织器官产生毒副作用，具有高效、低毒等特点。细胞器靶向治疗可以进一步提高肿瘤治疗水平，减少毒副作用，因此越来越受到人们的关注。线粒体作为细胞中最特殊的细胞器，不仅为细胞生命活动提供化学能，而且与肿瘤的发生、生长和扩散密切相关。f16是通过高通量计算筛选出的具有线粒体靶向功能和选择性抑制肿瘤生长的小分子，在线粒体靶向药物的设计和合成发挥着越来越重要的作用。

2、光动力疗法在抗癌治疗中占有举足轻重的地位。它不仅已用于临床实践，还可以与其他疗法联合使用，而不会影响其他疗法的后续使用。pdt的主要优点是副作用小、创伤小、选择性好。它由光敏剂、光源和氧气组成，其中光源取决于光敏剂的光谱吸收范围，所以光敏剂很重要。鉴于线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所，线粒体靶向光敏剂有助于增强光毒性和杀死癌细胞。许多花氰衍生染料已被证明具有线粒体靶向和光动力治疗能力，并且易于功能设计和合成，因此它们是制备生物诊断和治疗剂的理想近红外(nir)荧光团。

3、有机荧光探针在生物成像、生命活动检测以及各种生物物质的定性或定量分析中发挥着不可替代的作用。与大量的单通道荧光成像探针相比，多通道荧光探针更容易被应用于复杂的生理环境，有助于获得更全面、多维的信息，极大地避免了单通道成像可能造成的结果误差。

4、因此，急需开发一种具有多通道的有机化合物生物探针及其制备方法与应用。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种有机化合物生物探针及其制备方法与应用，本发明的有机化合物生物探针具有聚集诱导发光特性、ph敏感、多通道成像、线粒体靶向、线粒体膜电势敏感、抗光漂白能力强和光动力治疗的能力。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、在本发明的第一方面，提供了一种有机化合物生物探针，所述有机化合物生物探针的名称为in-aie，结构式如下：

4、

5、本发明的第二方面，提供了一种有机化合物生物探针的制备方法，所述方法包括：

6、将芦竹碱溶解于无水乙腈中，后加入4-醛基吡啶和正三丁基膦进行回流反应，后纯化，获得化合物1；

7、将1,1,2-三甲基-1h-苯并[e]吲哚和碘乙烷溶解于无水乙腈中获得混合物，将所述混合物回流，冷却至室温后，固液分离取固体后纯化，获得化合物2；

8、将2,4-二羟基苯甲醛和无水碳酸钾加入到无水乙腈中并在搅拌下加热，后滴加1,4-二溴丁烷进行回流反应，冷却至室温后固液分离取液体后纯化，获得无色油状化合物3；

9、将所述化合物2和所述无色油状化合物3溶于无水乙醇，在氩气保护下进行回流反应，冷却至室温后纯化，获得固体化合物4；

10、将所述化合物1和所述化合物4溶于无水乙腈，在氩气保护下进行回流反应，冷却至室温后纯化，获得固体in-aie，即所述有机化合物生物探针。

11、所述化合物1、所述化合物2、所述无色油状化合物3和所述化合物4的结构式分别如下所示：

12、

13、进一步地，所述芦竹碱、所述4-醛基吡啶和所述正三丁基膦的摩尔比为1：(1.1-1.5)：(1.2-2)。

14、进一步地，所述1,1,2-三甲基-1h-苯并[e]吲哚和所述碘乙烷的摩尔比为1：(1-5)。

15、进一步地，所述2,4-二羟基苯甲醛和所述1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：(0.5-1)。

16、进一步地，所述化合物2和所述化合物3的摩尔比为1：(1-2)。

17、进一步地，所述化合物1和所述化合物4的摩尔比为1：(0.5-1)。

18、在本发明的第三方面，提供了所述有机化合物生物探针在体内和体外多通道成像中的应用。

19、在本发明的第四方面，提供了所述有机化合物生物探针在线粒体靶向和线粒体膜电势检测的应用。

20、在本发明的第五方面，提供了所述有机化合物生物探针在ph检测和光动力治疗中的应用。

21、本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

22、1、本发明提供的有机化合物生物探针的制备方法中，合成简单，有利于商业化的推广应用。

23、2、本发明提供的一种有机化合物生物探针in-aie具有优异的应用前景，具有聚集诱导发光特性、ph敏感、多通道成像、线粒体靶向、线粒体膜电势敏感、抗光漂白能力强和光动力治疗的能力，即in-aie可以在1min内快速进入细胞，抗光漂白能力强，集多通道成像、ph检测、线粒体靶向和光动力治疗于一体；且能够实现体内和体外近红外荧光成像，这对于图像引导的光动力治疗具有非常好的应用前景。

技术特征：

1.一种有机化合物生物探针，其特征在于，所述有机化合物生物探针的名称为in-aie，结构式如下：

2.一种权利要求1所述的有机化合物生物探针的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的一种有机化合物生物探针的制备方法，其特征在于，所述芦竹碱、所述4-醛基吡啶和所述正三丁基膦的摩尔比为1：(1.1-1.5)：(1.2-2)。

4.根据权利要求2所述的一种有机化合物生物探针的制备方法，其特征在于，所述1,1,2-三甲基-1h-苯并[e]吲哚和所述碘乙烷的摩尔比为1：(1-5)。

5.根据权利要求2所述的一种有机化合物生物探针的制备方法，其特征在于，所述2,4-二羟基苯甲醛和所述1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：(0.5-1)。

6.根据权利要求2所述的一种有机化合物生物探针的制备方法，其特征在于，所述化合物2和所述化合物3的摩尔比为1：(1-2)。

7.根据权利要求2所述的一种有机化合物生物探针的制备方法，其特征在于，所述化合物1和所述化合物4的摩尔比为1：(0.5-1)。

8.权利要求1所述的有机化合物生物探针在体内和体外多通道成像中的应用。

9.权利要求1所述的有机化合物生物探针在线粒体靶向和线粒体膜电势检测的应用。

10.权利要求1所述的有机化合物生物探针在ph检测和光动力治疗中的应用。

技术总结
本发明公开了一种有机化合物生物探针及其制备方法与应用，所述有机化合物生物探针为In‑AIE，所述方法包括：将芦竹碱溶解于乙腈中，后加入4‑醛基吡啶和正三丁基膦进行回流反应获得化合物1；将1,1,2‑三甲基‑1H‑苯并[e]吲哚和碘乙烷溶解于无水乙腈中回流获得化合物2；将2,4‑二羟基苯甲醛和无水碳酸钾加入到无水乙腈中后滴加1,4‑二溴丁烷回流反应获得无色油状化合物3；将化合物2和化合物3溶于无水乙醇回流反应获得固体化合物4；将化合物1和合物4溶于无水乙腈回流反应后纯化，获得固体In‑AIE。其可以在1min内快速进入细胞，抗光漂白能力强，集多通道成像、pH检测、线粒体靶向和光动力治疗于一体。

技术研发人员：刘义,张璐,蒋风雷,姜鹏
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11