[发明专利]具有仲醇官能团的细胞穿透性荧光染料

摘要

本发明涉及通式I‑III和4的具有仲醇官能团的新型细胞穿透荧光染料；本发明还涉及这些化合物用于光学显微术和成像技术的用途。

主权项

1.荧光染料，其选自下列通式I‑III和4的化合物：其以开环两性离子形式(a)和闭合形式(b)之间的平衡状态存在，其中在式I‑III中，X＝O、C(烷基)₂、Si(烷基)₂或Ge(烷基)₂，并且烷基是C₁‑C₄烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基或仲丁基；结构I和II中的R¹和R²独立地为CF₃CH₂、C₁‑C₆烷基或取代的C₁‑C₆烷基；结构I‑III中的R³和R⁴独立地为氢；C₁‑C₆烷基或取代的C₁‑C₆烷基；羧基或所述羧基的衍生物，例如低级烷基酯、芳基酯或杂芳基酯，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被任意官能团取代；伯或仲烷基、芳基或杂芳基甲酰胺(CONHR′、CONR′R″)，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分(R′、R″)任选地被任意官能团取代；N‑羟基琥珀酰亚胺基酯或另一种式CO₂X的反应性酯，其中X是良好的离去基团，例如F、N₃、SR′、OR′，R′＝芳基或杂芳基；CONHNH₂或CONR′NR″R″′，R′、R″、R″′独立地为H、优选为C₁‑C₆烷基的低级烷基、芳基或杂芳基，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被任意官能团取代；CONHOH或CONR′OR″，R′、R″独立地为H、低级烷基、芳基或杂芳基，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被任意官能团取代；COCHN₂或COCR′N₂，R′＝低级烷基、芳基或杂芳基，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被任意官能团取代；氨基、低级烷基氨基或二烷基氨基，其烷基部分可任选地被任意官能团特别是羧基或所述羧基的衍生物例如低级烷基酯、芳基酯或杂芳基酯取代，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被任意官能团取代；叠氮基；N‑马来酰亚胺基烷基、碘乙酰胺或适合与生物分子缀合的任意其他反应性基团；芳硫基或烷硫基，其芳基或烷基部分可任选地被任意不带电荷的基团取代，所述不带电荷的基团包括叠氮基‑N₃、羧基、所述羧基的衍生物例如低级烷基酯、芳基酯或杂芳基酯，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被任意官能团取代；烷基、芳基或杂芳基酰胺(NHCOR′、NHCOR′R″)，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分(R′、R″)任选地被任意官能团取代；任选地，R¹、R²、R³和R⁴中的碳链可含有双键或三键和/或环，和/或例如羟基的不带电荷的基团，以及一个、两个、三个或四个杂原子；R⁵＝H、F或Cl；R⁶、R⁹、R¹⁰、R¹¹＝H或OH，并且如果组R⁶、R⁹、R¹⁰、R¹¹中的一个或多个取代基是OH，则以上结构I‑III中的波形键(～～～)表示所有可能的异构体；R⁷、R⁸独立地为H、C₁‑C₄烷基、F、Cl、Br或I；条件是(1)，所述式I、II和III表示的所有染料含有至少一个掺入荧光团的结构的取代的3‑羟基‑1，2，3，4‑四氢喹啉片段(具有元素‑CH₂CH(OH)CH₂‑)，其如式I、II和III和以下的结构式中所示，对于结构III额外条件是(2)：R⁶、R⁹、R¹⁰或R¹¹中的至少一个是羟基；其中结构4中的烷基是C₁‑C₆烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、戊基、异戊基、2‑甲基丁基、2，2‑二甲基丙基、己基、异己基、2‑甲基戊基、3‑甲基戊基、2，2‑二甲基丁基；结构4中的R可以是氢、C₁‑C₆烷基或取代的C₁‑C₆烷基、羧基或所述羧基的衍生物，例如低级烷基酯、芳基酯或杂芳基酯，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被任意官能团取代；伯或仲烷基、芳基或杂芳基甲酰胺(CONHR′、CONR′R″)，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分(R′、R″)任选地被一个或多个任意官能团取代；N‑羟基琥珀酰亚胺基酯或另一种式CO₂X的反应性酯，其中X是良好的离去基团，例如F、N₃、SR′、OR′，R′＝芳基或杂芳基；CONHNH₂或CONR′NR″R″′，R′、R″、R″′独立地为H、C₁‑C₆烷基、芳基或杂芳基，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被一个或多个任意官能团取代；CONHOH或CONR′OR″，R′、R″独立地为H、低级烷基、芳基或杂芳基，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被一个或多个任意官能团取代；COCHN₂或COCR′N₂，R′＝低级烷基、芳基或杂芳基，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被任意官能团取代；氨基、低级烷基氨基或二烷基氨基，其烷基部分可任选地被任意官能团特别是羧基或所述羧基的衍生物例如低级烷基酯、芳基酯或杂芳基酯取代，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分任选地被任意官能团取代；伯或仲烷基、芳基或杂芳基酰胺(NHCOR′、NHCOR′R″)，其中所述烷基、芳基或杂芳基部分(R′、R″)任选地被一个或多个任意官能团取代；叠氮基；N‑马来酰亚胺基烷基；碘乙酰胺或适合与生物分子缀合的任意其他反应性基团；任选地，所述基团R中的碳链可含有双键或三键和/或环，和/或不带电荷的基团以及一个、两个、三个或四个杂原子。