專利名稱：硒多吡啶配體、釕-硒多吡啶配合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活細(xì)胞染色技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新的化合物硒多吡啶配體，由該配體衍生的釕-硒多吡啶配合物，及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)細(xì)胞研究的日益深入，核磁共振成像(MRI)、正電子發(fā)射型斷層成像(PET)、單光子發(fā)射型斷層成像(SPECT)以及激光共聚焦熒光顯微鏡技術(shù)等生物醫(yī)學(xué)光學(xué)成像技術(shù)也得到不斷發(fā)展，適合的生物成像試劑的開發(fā)是當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前，應(yīng)用于細(xì)胞成像領(lǐng)域的商用熒光染料大部分是一些有機(jī)小分子，如PI、DAPI、EB、Hoechst等。然而，這些有機(jī)小分子存在一些缺點(diǎn)(V. Fernandez-Moreira, F. L. Thorp-Greenwood andM. P. Coogan. Chem. Commun. 2010,46,186-202):水溶性較差，在水環(huán)境(如培養(yǎng)基中)容易產(chǎn)生沉淀或者與細(xì)胞作用后即刻析出，影響染色效果；具有比較高的細(xì)胞毒性，染料與細(xì)胞 作用后，導(dǎo)致細(xì)胞的死亡，影響對(duì)細(xì)胞正常狀態(tài)的觀測(cè)；光穩(wěn)定性低，因受空氣中或介質(zhì)中活性劑基團(tuán)(單線態(tài)氧等)的作用，染料在激發(fā)波長(zhǎng)照射后，熒光不斷減弱，光漂泊現(xiàn)象嚴(yán)重，不利于成像穩(wěn)定(M. S. Lowry, ff. R. Hudson, R. A. Pascal and S. Bernhard. J. Am. Chem.Soc. 2004，126，14129-14135);激發(fā)和發(fā)射光譜的交叉嚴(yán)重(stoke shif小)，一般在幾十個(gè)納米左右，不利于區(qū)分內(nèi)源熒光和降低染料本身的自淬滅?；谟袡C(jī)染料存在的若干缺點(diǎn)，人們更多的把目光轉(zhuǎn)向具有優(yōu)良光電屬性的過(guò)渡金屬配合物上。過(guò)渡金屬配合物，特別是釕多吡啶配合物，由于其優(yōu)良的光物理和光化學(xué)性質(zhì)，在細(xì)胞成像試劑方面具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。作為細(xì)胞成像劑的釕多吡啶配合物大致可以分為兩種，第一類是具有明顯的光開關(guān)效應(yīng)的釕多吡啶配合物，即該類化合物在水溶液中熒光被淬滅，不發(fā)射熒光，但與DNA作用后，受DNA疏水結(jié)構(gòu)的保護(hù)，熒光大大增強(qiáng)。這種具有分子光開關(guān)效應(yīng)的釕配合物具有背景熒光低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、水溶性強(qiáng)、激發(fā)和發(fā)射光譜stoke位移大且在長(zhǎng)波區(qū)的特點(diǎn)，可直接用于細(xì)胞內(nèi)核酸的染色，是潛在的優(yōu)良的DNA染色試劑(M. Matson, F. R. Svensson, B. Norden and P. Lincoln. J. Phys. Chem. B 2011,115，1706-1711 ；F. R. Svensson, M. Abrahamsson, N. Stromberg, A. G. Ewing and P. Lincoln.J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 397-401)。這些具有分子光開關(guān)性質(zhì)配合物的細(xì)胞吸收及其細(xì)胞染色研究已經(jīng)初步開始。Barton J. K.工作組研究[Ru (bpy)2dppz]2+和[Ru (phen) 2dppz]2+的細(xì)胞吸收后發(fā)現(xiàn),配合物穿越細(xì)胞膜的能力較差，其進(jìn)入細(xì)胞的能力與其疏水性成正比。配合物主要集中在細(xì)胞質(zhì)部位，細(xì)胞核內(nèi)突光并沒有發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)(A. Puckett Cindy and K. Barton Jacqueline.J. Am. Chem. Soc. 2007,129,46-47)。Palaniandavar M.工作組發(fā)現(xiàn)[Ru(phen)2dppz]2+能快速地進(jìn)入死細(xì)胞，可用于區(qū)別不同的細(xì)胞組分，是良好的死細(xì)胞染料(V. Rajendiran，M. Palaniandavar, V. S. Periasamy and M. A. Akbarsha. J. Inorg. Biochem. 2010, 104,217-220)。對(duì)dppz配體上修飾烷基醚后，可以加強(qiáng)其細(xì)胞膜滲透性(F. R. Svensson，M. Li, B. Norden and P.Lincoln. J. Phys. Chem. B 2008,112,10969-10975 ；F. R. Svensson,M. Matson, M. Li and P. Lincoln. Biophys. Chem. 2010,149,102-106)。將 dppz 的苯環(huán)末端修飾不同長(zhǎng)度的烷基醚(-OC2H5, -OC4H9, -OC6H13)其表現(xiàn)不同的染色效果。對(duì)甲醇固定后的細(xì)胞，親脂性最強(qiáng)的配合物(-OC6H13)傾向于染細(xì)胞膜，中等親脂性的配合物(-OC4H9)富集在核仁的RNA區(qū)域，而親脂性最弱的(-OC2H5)專染核仁的DNA區(qū)域。其細(xì)胞內(nèi)定域的選擇性與鍵合的選擇性有關(guān)(M. Matson, F. R. Svensson, B. Norden and P. Lincoln. J. Phys.Chem. B2011,115,1706-1711 ；M. Ardhammar, P.Lincoln and B. Norden. J. Phys. Chem.B2001,105，11363-11368)。此外，雙核Ru_dppz配合物作為DNA的雙插入試劑在電穿孔的條件下可以對(duì)V79Chinese hamster cells活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)染色(M. E. Jimenez-Hernandez,G.Orellana, F. Montero and M. T. Portoles. Photochem. Photobiol. 2000,72,28-34 ；B.Onfelt, L.Gostring, P. Lincoln, B.Norden and A.Onfelt. Mutagenesis 2002,17,317-320.)。以dppz衍生物為橋連配體的雙核釕多卩比唳配合物[Ru(phen)2tpphz] (tpphz=tetrapyrido [3, 2~a 2 ' , 3 ' _c:3" ,2" _h:2" ' ,3" ' -j]phenazine)，可以作為活細(xì)胞 DNA 染料(M. R. Gill, J. Garcia-Lara, S. J. Foster, C. Smythe, G. Battaglia andJ. A. Thomas. Nat. Chem. 2009，I，662-667)，是優(yōu)良的活細(xì)胞成像試劑。
第二類是依靠本身的強(qiáng)熒光，定位于細(xì)胞的某個(gè)部位。但由于釕多吡啶配合物因其較弱的細(xì)胞遷移率，很難超越完整的細(xì)胞膜，因此限制這一類配合物在活細(xì)胞生物成像領(lǐng)域的研究。單核釕多吡啶配合物作為活細(xì)胞染色的報(bào)道目前較少，如在[Ru(bpy)3]2+或[Ru(Phen)3]2+中引入一個(gè)或兩個(gè)羧基后，配合物能夠順利地穿透細(xì)胞膜，定位地染色與活細(xì)胞的細(xì)胞核，是一種低毒、優(yōu)良的活細(xì)胞核成像劑(E. Musatkina, H. Amouri,M. Lamoureux, T.Chepurnykh and C. Cordier, J.Inorg. Biochem. ,2007,101,1086)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于以下幾項(xiàng)提供一種硒多吡啶配體，由該硒多吡啶配體衍生的釕-硒多吡啶配合物，以及二者的制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的一種硒多卩比唳配體，簡(jiǎn)稱phendione-Se,其化學(xué)名稱為硒-5,6- 二酮-1,10-鄰菲羅啉，結(jié)構(gòu)式如式I所示
權(quán)利要求
1.一種硒多吡啶配體，其特征在于化學(xué)名稱為硒-5，6- 二酮-1，10-鄰菲羅啉，結(jié)構(gòu)式如式I所示
2.權(quán)利要求I所述硒多吡啶配體的制備方法，其特征在于步驟如下將質(zhì)量比為I: I的1，10-菲羅啉-5，6- 二酮和二氧化硒加入冰醋酸后加熱攪拌，回流6h后冷卻至室溫，過(guò)濾，濾液倒入冰水中，靜置過(guò)夜，抽濾；分別用水和乙醚多次洗滌，真空干燥，得權(quán)利要求I所述硒多吡啶配體。
3.權(quán)利要求I所述硒多吡啶配體在制備活細(xì)胞核染料試劑中的應(yīng)用。
4.一種釕-硒多吡啶配合物，其特征在于結(jié)構(gòu)式如下式II、III、IV或V中的任意一種
5.權(quán)利要求4所述釕-硒多吡啶配合物的制備方法，其特征在于先合成Cis-[Ru (N-N)2Cl2] ·2Η20，與權(quán)利要求I所述硒多吡啶配體一起加入到乙二醇中，氬氣保護(hù)下120°C加熱回流6h，冷卻至室溫，加水后過(guò)濾，除去不溶物，再緩慢加入過(guò)量的NaClO4，生成的沉淀經(jīng)抽濾后分別用水和乙醚洗滌，過(guò)中性氧化鋁柱，用體積比為I : I的甲苯和乙腈混合液淋洗，真空干燥即得所述釕-硒多吡啶配合物； 其中N-N為2，2-聯(lián)吡啶、1，10-鄰菲咯啉、4，7- 二苯基-1，10-鄰菲咯啉或2，2’- 二吡啶胺。
6.權(quán)利要求4所述釕-硒多吡啶配合物在制備活細(xì)胞核染料試劑中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了硒多吡啶配體、釕-硒多吡啶配合物及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的硒多吡啶配體化學(xué)名稱為硒-5,6-二酮-1,10-鄰菲羅啉，以1,10-菲羅啉-5,6-二酮和二氧化硒為原料，經(jīng)過(guò)加熱回流反應(yīng)后冷卻過(guò)濾、洗滌、干燥等步驟制備而成。本發(fā)明還公開了一種釕-硒多吡啶配合物，其化學(xué)式為[Ru(N-N)2(phendione)Se]2+(N-N=bpy,phen,dip或dpa)，是由硒-5,6-二酮-1,10-鄰菲羅啉衍生而來(lái)的化合物，該配合物具有良好的活細(xì)胞核著色特性、較強(qiáng)的細(xì)胞膜穿透性和較低的細(xì)胞毒性，在生物標(biāo)記和細(xì)胞成像方面將具有極大的應(yīng)用潛力。
文檔編號(hào)C07D517/14GK102675348SQ20121006643
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者巢暉, 計(jì)亮年, 許文超, 陳禹 申請(qǐng)人:中山大學(xué)