[发明专利]噻唑橙衍生物及其制备方法和作为双螺旋核酸荧光分子探针的应用

说明书

技术领域

本发明属于医药技术领域，涉及噻唑橙衍生物及其制备方法和作为双螺旋核酸荧光分子探针的应用。

背景技术

噻唑橙类（Thiazol Orange TO）菁染料，具有摩尔消光系数大、荧光性能良好、与核酸结合后荧光效率增大、最大吸收波长可调谐范围大、易于合成等优点，其主体部分是由噻唑和喹啉通过甲川基而连接在一起。在没有核酸的情况下，桥链两端的苯并噻唑环和喹啉环之间自由转动，故无荧光。而当有核酸存在时，TO分子与核酸的大沟槽结合后，其自由转动受到限制，导致荧光强烈增强。

噻唑橙类菁染料在与双螺旋核酸结合前后荧光的明显差异，提高了检测的灵敏度，减少了标记过程中除去游离染料的复杂步骤。这种荧光探针染料由于其标记速度快、接近生理pH条件、对生物分子的功能活性影响小。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种噻唑橙衍生物，通过改进噻唑橙菁染料的结构、优化其制备方法，使得到的衍生物具有明显提高响应的灵敏度的优点。本发明不改变菁染料的母体结构，对喹啉环N上取代基进行改造，增大了探针与双螺旋核酸的结合能力，

本发明所述的噻唑橙衍生物，其化学结构通式为：

式中X：O、S

Y：卤素

R₁：氢、C₁-C₄烷基、二甲胺基C₁-C₄烷基

R₂：氢、C₁-C₄烷基、氨基、C₁-C₄烷基胺基、二（C₁-C₄烷基）胺基

优选地：X：S

Y：Cl、Br、I，更优选Br

R₁：氢、C₁-C₄烷基、二甲胺基C₁-C₄烷基，更优选：氢、甲基、二甲胺基乙基、二甲胺基丙基、二甲胺基丁基

R₂：氢、C₁-C₄烷基、氨基、C₁-C₄烷基胺基、二（C₁-C₄烷基）胺基，更优选：氢、甲基、胺基、二甲胺基、二乙胺基

本发明的噻唑橙衍生物制备方法合成路线如下：

具体步骤如下：

（1）化合物D（TODN）1-（2-（N,N-双取代（3-（二甲基氨基）丙基）氨基）氧代乙基）-4-（3-甲基-苯并噻唑-2-甲川基）-喹啉碘盐的制备

1.1溴乙酸和4-甲基喹啉在乙酸乙酯中反应，室温下搅拌，再过滤，用乙醚洗涤滤饼后置于通风橱内自然干燥，得到化合物A。

1.2取2-巯基苯并噻唑于DMF（N,N-二甲基甲酰胺）溶液中，再加入碘甲烷，上述混合体系于90℃下反应，反应完毕，冷却，抽滤，用乙腈洗涤滤饼数次后干燥。得化合物B。

1.3取化合物A和化合物B，摩尔比6：5，置于圆底烧瓶中，向其中加入甲醇、DMF和三乙胺，室温下反应，反应完毕，抽滤，滤饼用少量甲醇洗涤后置于通风处内干燥，得化合物C（1-（羧甲基）-4-（（3-甲基苯并噻唑-2-甲川基）甲基）喹啉溴盐）。

1.4取化合物C于鸡心瓶中，再取HBTU（2-(7-偶氮苯并三氮唑)-四甲基脲六氟磷酸酯）和DIEA（N,N-二异丙基乙胺），于室温下搅拌，再将另一原料（N¹-（3-（二甲基氨基）丙基）-N³，N³-二甲基丙烷-1,3-二胺）加入上述体系中，搅拌反应。将该反应体系倒入乙醚中，收集不溶物。将不溶物加适量甲醇溶解，硅胶柱层析提纯（其中氯仿／甲醇=5／5,V／V）。得化合物D。

（2）化合物E（TOMN）1-（2-（（3-（二甲基氨基）丙基）氨基）氧代乙基）-4-（3-甲基-苯并噻唑-2-甲川基）-喹啉溴盐的制备

取DMF和化合物C，并加入HBTU和DIEA，取化合物C、HBTU与DIEA的摩尔比为4：8：9,于室温下搅拌，然后把N,N-二甲基丙二胺加入上述体系中，继续在室温下搅拌反应。将反应液倒入乙醚中，收集不溶物，将不溶物加适量甲醇溶解，硅胶柱层析提纯（其中氯仿／甲醇=5／5,V／V）。得化合物E。