本發(fā)明屬于配合物技術領域，具體涉及一種有機配體及其制備方法、新型釕配合物和熒光探針。

背景技術：

熒光探針是指那些能夠選擇性結合某種被分析物，隨之體系的熒光光譜發(fā)生一定變化的分子。在分子探針設計時，通過化學結構、環(huán)境及分子間作用的變化來調(diào)控發(fā)光信號，從而發(fā)揮對被測物的檢測作用。Re(I)、Ru(II)、Ir(III)、Pt(II)配合物為一類過渡金屬配合物，由于其在熒光生物成像方面較好的應用價值常被用于分子探針的發(fā)光基團，這類熒光探針由于其特殊的光物理和光化學特性而具有消耗低、靈敏度高、動態(tài)響應范圍寬的優(yōu)點，被廣泛的應用于各學科領域。近幾年來，關于過渡金屬熒光探針的研究發(fā)展迅速，多種熒光探針已被設計合成并應用于DNA、蛋白質(zhì)、氣體傳感器等領域中。

然而，現(xiàn)有熒光分子探針普遍存在熒光發(fā)射不穩(wěn)定壽命短和水溶性差的問題，不能很好的應用于生物醫(yī)學研究中的熒光生物成像。因此，研發(fā)一種新型熒光探針是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種熒光發(fā)射穩(wěn)定的新型熒光探針。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體技術方案如下：

本發(fā)明提供了一種新型有機配體，具有通式(Ⅰ)所示的結構：

本發(fā)明還提供了一種新型有機配體的制備方法，包括：

將5-氟吲哚甲酸、二氯亞砜和5-氨基-1,10-鄰菲羅啉在反應溶劑中混合反應，得到權利要求1所述的新型有機配體。

優(yōu)選的，所述反應溶劑為苯或吡啶。

本發(fā)明還提供了一種新型釕配合物，包括式(Ⅱ)所示的化合物和/或式(Ⅱ)所示的化合物的水合物，

Ru[M2(fpic)]X2 (Ⅱ)；

其中，M為1,10-鄰菲羅啉或2,2'-聯(lián)吡啶；

X為無機鹽陰離子；所述無機鹽陰離子為ClO4-、NO3-或Br-；

fpic為有機配體，所述有機配體具有如通式(Ⅰ)所示的結構：

優(yōu)選的，所述新型釕配合物中，M為1,10-鄰菲羅啉時，陽離子部分的分子結構式如式(III)所示：

所述新型釕配合物中，M為2,2'-聯(lián)吡啶時，陽離子部分的分子結構式如式(IV)所示：

本發(fā)明還提供了一種新型釕配合物的制備方法，包括：

將上述新型有機配體或上述制備方法制備的新型有機配體、釕的有機配合物和乙醇混合，回流，冷卻至室溫，過濾后加入無機鹽溶液，析出沉淀，得到上述的新型釕配合物。

優(yōu)選的，所述釕的有機配合物為二(2,2'-聯(lián)吡啶)-二氯-二水合釕或二(1,10-鄰菲羅啉)-二氯-二水合釕。

優(yōu)選的，所述回流為在氮氣條件下回流，所述回流時間為6h。

優(yōu)選的，所述無機鹽溶液為NaClO₄水溶液。

本發(fā)明還提供了一種熒光分子探針，包括：上述新型釕配合物和/或所述新型釕配合物的制備方法制備得到的新型釕配合物。

本發(fā)明還提供了一種藥物組合物，包括：所述的新型釕配合物和/或所述新型釕配合物的制備方法制備得到的新型釕配合物。

本發(fā)明還提供了所述有機配體或所述新型釕配合物或所述藥物組合物在制備抗癌藥物中的應用。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供了一種新的有機配體，結構新穎，與有機釕配合物反應可合成一種新型釕配合物結構新穎；所述釕配合物具有較好的水溶性，光學性質(zhì)優(yōu)良，激發(fā)態(tài)壽命長，生物相容性好，合成步驟簡單，可作為一種新型熒光分子探針，應用于生命科學研究中的熒光生物成像領域。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在水中的熒光強度測定結果；

圖2為Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在水中的熒光強度測定結果；

圖3為Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在水中的熒光壽命測定結果；

圖4為Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在水中的熒光壽命測定結果；

圖5為Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在乙腈中的熒光強度測定結果；

圖6為Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在乙腈中的熒光強度測定結果；

圖7為Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在乙腈中的熒光壽命測定結果；

圖8為Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在乙腈中的熒光壽命測定結果；

圖9為Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O和DNA結合后的熒光壽命測定結果；

圖10為Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O和DNA結合后的熒光壽命測定結果。

具體實施方式

本發(fā)明公開了一種有機配體fpic，具有通式(Ⅰ)所示的結構：

本發(fā)明公開了一種可作為熒光分子探針的新型釕配合物，所述新型釕配合物為Ru[M₂(fpic)]X₂，其中，M為1,10-鄰菲羅啉或2,2'-聯(lián)吡啶；X為不影響配合物水溶性的離子，優(yōu)選為NO₃^2-、Br-等無機鹽陰離子，更優(yōu)選為ClO4-。

結構式如式(Ⅰ)所示的化合物為該新型釕配合物的主要配體fpic，5-Fluoro-1H-indole-2-carboxylic acid-1,10-phenanthrolin-5-ylamide(譯為：5-氟-1-吲哚-2-乙酰基-1,10-鄰菲咯啉-5-胺)，是一種新型有機配體；

fpic的制備方法具體為：將5-氟吲哚甲酸加入到苯或吡啶中，緩慢滴加二氯亞砜，加熱回流，濃縮至晶體析出，然后加入5-氨基-1,10-鄰菲羅啉，攪拌，收集沉淀，干燥。其化學反應式為：

配體fpic、釕的有機配合物和反應溶劑乙醇混合，在氮氣條件下回流6h，冷卻至室溫，過濾，在濾液中加入NaClO₄水溶液，析出沉淀，抽濾，洗滌，干燥，得到所述釕配合物。

所述釕的有機配合物為二(1,10-鄰菲羅啉)-二氯-二水合釕時，所述新型釕配合物的分子結構如式(a)所示：

所述釕的有機配合物為二(2,2'-聯(lián)吡啶)-二氯-二水合釕，所述新型釕配合物的分子結構如式(b)所示：

本發(fā)明提供的新型釕配合物具備較好的水溶性、穩(wěn)定的熒光發(fā)射、較高的熒光量子效率，可作為一種新型的長壽命熒光分子探針，應用于熒光生物成像技術，具有廣泛的應用前景。將所述新型釕配合物開發(fā)為能夠用于活體成像的探針，實時原位的提供被測物質(zhì)在活體內(nèi)的動態(tài)過程將對于生命科學中的熒光分子檢測研究起到了很好的促進作用。

下面將結合本發(fā)明具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本領域技術人員應當理解，對本發(fā)明的具體實施例進行修改或者對部分技術特征進行同等替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神，均應涵蓋在本發(fā)明保護的范圍中。

實施例1有機配體fpic的合成

把5-氟吲哚-2-甲酸(1.27g，9.0mmol)加入到苯中，加熱回流，緩慢滴加二氯亞砜，并將該懸浮液加熱回流min；然后，將混合物真空濃縮直至淡黃綠色晶體析出，得到5-氟吲哚-2-酰氯。將5-氟吲哚-2-酰氯的苯溶液逐滴滴加到5-氨基-1,10-鄰菲咯啉(1.9g，9.0mmol)的吡啶溶液中，并將所得混合物在室溫下攪拌過夜；靜置沉淀，過濾并收集沉淀，然后在乙醇溶液中結晶，得土黃色固體，產(chǎn)量為2.918g，產(chǎn)率91％。

Fpic-¹H NMR(400MHz,DMSO,ppm):δ12.04(3H,s),10.96(3H,s),9.25(4H,d,J＝3.3Hz),9.22-9.14(3H,m),8.97-8.72(7H,m),8.35(3H,s),8.16-7.95(7H,m),7.62(3H,d,J＝1.5Hz),7.57-7.40(8H,m),7.26(1H,d,J＝17.4Hz),7.20-6.99(4H,m),5.37-2.06(95H,m),2.50(18H,d,J＝1.6Hz),2.35(21H,dd,J＝119.7,52.0Hz),2.10-0.52(3H,m)。

實施例2配合物Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的制備

將0.568g(1mmo1)的Ru(phen)₂Cl₂·2H₂O、0.356g(1mmo1)的fpic加入三口燒瓶中，再加入乙醇，將所得的混合物在氮氣條件下回流6h，冷卻至室溫，過濾。在濾液中加入NaClO₄，靜置、抽濾，沉淀用水、乙醚洗滌數(shù)次后真空干燥，得橙紅色固體產(chǎn)物，產(chǎn)量為2.918g，產(chǎn)率為75％。

Ru[(phen)₂(fpic)]-¹H NMR(400MHz,DMSO,ppm):δ11.98(22H,d,J＝18.2Hz),10.95(20H,s),8.93-8.73(129H,m),8.62(23H,s),8.40(84H,s),8.23-8.00(126H,m),7.99-7.70(130H,m),7.67-7.38(79H,m),7.28(7H,s),7.13(28H,dtd,J＝24.7,9.2,2.5Hz),3.35(629H,s),2.47(303H,d,J＝29.2Hz),2.36-1.23(33H,m),1.61(21H,d,J＝304.8Hz),1.23(11H,s),1.00(9H,d,J＝118.3)。

實施例3配合物Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的制備

將0.480g(1mmo1)的Ru(bpy)₂Cl₂·2H₂O、0.356g(1mmo1)的fpic加入三口燒瓶中，再加入乙醇，將所得的混合物在氮氣條件下回流6h，冷卻至室溫，過濾。在濾液中加入NaClO₄，靜置、抽濾，沉淀用水、乙醚洗滌數(shù)次后真空干燥，得橙紅色固體產(chǎn)物，產(chǎn)量為2.918g，產(chǎn)率為78％。

Ru[(bpy)₂(fpic)]-¹H NMR(400MHz,DMSO,ppm):δ12.00(1H,s),10.94(1H,s),8.93-8.68(7H,m),8.62(1H,s),8.30-8.01(7H,m),8.01-7.68(5H,m),7.68-7.50(8H,m),7.39(2H,dd,J＝12.3,5.2Hz),7.26-7.04(1H,m),3.36(94H,s),2.42(13H,d,J＝69.8Hz),2.10-1.96(1H,m),1.23(1H,s)。

實施例4

分別配制濃度均為10umol/L的Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O和Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的水溶液，用紫外可見分光光度計測定其吸光度并繪制吸收光譜曲線，從而獲得配合物的特征吸收峰波長，以波長作為激發(fā)波長，然后采用熒光光譜儀分別測試兩種配合物的熒光強度及熒光壽命。

如圖1至圖4所示，這兩種配合物在水中均發(fā)出強烈的熒光，其熒光強度分別為3.87×10⁶cps、2.26×10⁶cps。而且，以水為溶劑時，這兩種配合物的熒光壽命都符合雙指數(shù)衰減曲線，其中，Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的熒光壽命為215.45ns、590.76ns，Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的熒光壽命為306.52ns、544.82ns。

實施例5

采用乙腈分別配制濃度均為10umol/L的Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O和Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的乙腈溶液，用紫外可見分光光度計測定其吸光度并繪制吸收光譜曲線，從而獲得配合物的特征吸收峰波長，以波長作為激發(fā)波長，然后采用熒光光譜儀分別測試兩種配合物的熒光強度及熒光壽命。

如圖5至圖8所示，這兩種配合物在乙腈中均發(fā)出強烈的熒光，其熒光強度分別為1.31×10⁶cps、8.96×10⁵cps。而且，以乙腈為溶劑時，這兩種配合物的熒光壽命都符合雙指數(shù)衰減曲線，其中，Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的熒光壽命為111.81ns、301.71ns，Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的熒光壽命為144.18ns、224.07ns。

實施例6

配制含5mM Tris和50mM NaCl(鹽酸調(diào)pH值至7.0)的緩沖液。取適量緩沖溶液加入適量DNA，配成5mg/mL DNA母液。

取適量緩沖溶液配成10umol/L的Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的溶液，滴加5mg/mL DNA母液，加入DNA后，測定配合物的熒光強度，接著繼續(xù)滴加DNA溶液，直至滴加至熒光強度基本不變，測試其熒光壽命。同理，測試10umol/L Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的DNA滴定曲線及熒光壽命。

如圖9和圖10所示，在結合DNA后，這兩種配合物的熒光壽命仍然保持雙指數(shù)衰減模式。其中，Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的熒光壽命增加至519.23ns、1552.49ns，說明配合物Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O結合DNA后的熒光壽命是結合前的2-3倍；Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O的熒光壽命增加至538.26ns、1384.27ns，說明配合物Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O結合DNA后的熒光壽命是結合前的1-2倍。

與DNA作用后，這兩個配合物的熒光強度均明顯增強，隨著DNA濃度的增加，倆配合物的熒光逐漸增強，配合物Ru[(phen)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在滴加至440ul DNA母液時達到飽和，熒光強度增加了約13.2％，配合物Ru[(bpy)₂(fpic)](ClO₄)₂·2H₂O在滴加至380ul DNA母液時達到飽和，熒光強度增加了約25.6％，說明這兩個配合物與DNA結合后，熒光強度與熒光壽命都有一定幅度的增強。