[发明专利]苯并噻唑衍生物荧光探针、制备方法、中间体及应用

说明书

本发明公开了一种苯并噻唑衍生物荧光探针、制备方法、中间体及应用。本发明所述的苯并噻唑衍生物荧光探针结构式如式(Ⅰ)所示。该荧光探针通过两步合成得到，表现出大的斯托克斯位移，能有效解决因荧光自吸收导致在生物应用方面缺陷。荧光分析表明该化合物可用于水合肼的高灵敏检测，其检测限为0.3μM。本发明具备优良的AIE特性，在细胞中实现对N₂H₄的精确定位和高灵敏、高选择定量检测，有着良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种有机小分子生物荧光探针，特别涉及苯并噻唑衍生物荧光探针、制备方法、中间体及应用。

背景技术

近年来，荧光成像技术作为一种新兴分子成像技术发展迅速。荧光成像作为一种高灵敏度、非侵入性的重要生物应用技术，可以监控生命体复杂的生理活动，如病理进化、生物学过程、药物监测等，在生物医学中得到了广泛的应用是分析目标的最佳检测方法之一。有机小分子不仅仅可作为检测目标物的结构，也可以达到靶向癌症细胞，抑制肿瘤生长的作用。有机小分子荧光探针由于其合成可控性、设计方案灵活性和使用简便性等优点成为荧光技术在生物传感器领域的重要组成部分。同时有机小分子的成像能力已成为现阶段临床诊疗过程中的重要辅助手段，在生物医学领域具有广阔的应用前景。

肼(N₂H₄)是一种非常重要的化学物质，广泛用作喷气发动机和火箭燃料、抗氧化剂、还原剂、催化剂、燃料电池反应物、聚合物交联剂和扩链剂、CO₂清除剂、和农药和医药原料。然而，N₂H₄的使用也因其高毒性而给人类健康和环境安全带来重大风险。此外，尤其是N₂H₄在任何体积比下都可以很容易地与水混溶形成水合肼，这是不容忽视的。这很容易导致人类和其他生物通过饮用水缓慢摄入N₂H₄，造成长期损害。高浓度的N₂H₄或其衍生物可能会引起眼睛、鼻子和喉咙的刺激，暂时性失明、头晕、恶心、肺水肿、昏迷、血液异常、DNA缺陷某些重要器官如肝脏、肺、肾脏和人类中枢神经系统造成损害，甚至是癌症。美国环保局和国际癌症研究机构建议的N₂H₄最高允许浓度为10ppm(0.31μM)。因此，在活细胞及生物体中监测N₂H₄具有重要意义，合理设计新颖的荧光探针分子，丰富其荧光成像方式并提高成像性能，已逐渐成为荧光成像技术发展过程中的热点与难点。

传统的有机荧光材料存在一些不足之处，例如：在聚集态或高浓度下存在荧光猝灭现象，斯托克斯位移小，有严重的“自吸收”现象，耐光漂白性能差等。相比传统有机荧光材料，聚集诱导发光荧光材料具有聚集态发射效率高、斯托克斯位移大、光稳定性好、背景噪声低和生物可视化能力强等独特优势，已被成功用作细胞的长期无创和荧光追踪的探针，这为基于影像指导的疾病临床化治疗开辟了新的机遇。AIE发展的20年来，许多AIE探针已成功应用于细胞成像、细胞追踪、体内成像与治疗。尽管如此，用于检测N₂H₄的AIE型荧光探针仍很缺乏，这类探针有待开发。

发明内容

发明目的：为了解决目前可用于N₂H₄检测的AIE型荧光探针缺乏的现状，本发明提供了一种苯并噻唑衍生物荧光探针、制备方法中间体和在细胞成像中的应用。

技术方案：本发明所述的一种苯并噻唑衍生物荧光探针，结构式如式(Ⅰ)所示：

该荧光探针的化学名称为(E)-2-(苯并[d]噻唑-2-基)-3-(4'-(二苯氨基)-[1,1'-联苯]-4-基)丙烯腈，分子式为C₃₄H₂₃N₃S。

本发明所述的苯并噻唑衍生物荧光探针的制备方法，包括如下步骤：