一种-N=N-双氮键侨联Aβ抑制剂的荧光探针及其制备方法

一种
‑
n＝n
‑
双氮键侨联a
β
抑制剂的荧光探针及其制备方法
技术领域
1.本发明属于有机合成技术领域，特别涉及一种
‑
n＝n
‑
双氮键侨联aβ抑制剂的荧光探针(nb
‑
n＝n
‑
m)及其制备方法。


背景技术：

2.阿尔茨海默病(ad)是一种认知功能逐渐退化的致死性神经退行性疾病。2020年9月21日是世界第七个阿尔兹海默症日，根据美国的报告，因患有阿尔兹海默症而死亡的人口大大增加，从2010年开始，阿尔兹海默症已经成为美国的第六大死亡原因，有三分之一的老年人死于阿尔兹海默症或其他痴呆症。依据目前医疗水平，阿尔兹海默病没有良好的治疗方案，其药物研发的进展可谓困难重重，且阿尔兹海默症的早期确诊也是一项不小的挑战。世界上阿尔兹海默症的病例逐年累增，ad的早期准确诊断和疾病监测的缺乏进一步阻碍了治疗性药物的发展。因此，及时准确的诊断前驱期ad是预防和治疗ad的关键。
3.伴随ad发病机制的研究，β
–
淀粉样蛋白(aβ)及其聚集状态的作用成为研究热点。到目前为止，已经开发了多种检测aβ的荧光探针，如zt
‑
1，niad
‑
11，5a1，cranad
‑
2，cq等。近红外荧光探针其荧光发射波长位于近红外区，在生物组织中穿透力强，灵敏度高、干扰小、安全可靠。但现有技术中的ad检测荧光探针存在荧光发射性能差，灵敏度低、选择性弱、生物相容性差的问题，极大地限制了其应用范围，且只能起到监测作用却不能进行有效干预。因此，研究开发制备荧光发射性能好，灵敏度高、选择性强、生物相容性好、能实现早期阿尔兹海默症诊断治疗的荧光探针是近期的研究热点。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种对β
‑
淀粉样蛋白起到靶向抑制作用、高精度、高选择性的阿尔兹海默症早期诊断治疗荧光探针，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种
‑
n＝n
‑
双氮键侨联aβ抑制剂的荧光探针(nb
‑
n＝n
‑
m)，其分子结构式为：
[0006][0007]
式中二吡咯甲川氟硼络合物的8位有一个与aβ抑制剂(m)侨联的苯基取代基、1,7
‑
位有两个烷基，3,5
‑
位有两个三苯胺，m具体为山柰酚、姜黄素和白藜芦醇中的任一种；
[0008]
其反应路线如下式所示：
[0009][0010]
一种如权利要求1所述的
‑
n＝n
‑
双氮键侨联aβ抑制剂的荧光探针(nb
‑
n＝n
‑
m)的制备方法，包括如下步骤：
[0011]
(1)将甲基吡咯、对
‑
乙羟基苯甲醛按照摩尔比2～3:1～1.5混合溶解到二氯甲烷中，加入1～1.3当量三乙胺(m:m)，室温搅拌1h～6h，冰浴中缓慢滴加1～3当量的三氟化硼乙醚(m:m)，搅拌0.5～3h，加入1～3当量的2,3
‑
二甲基
‑
5,6
‑
二氰基苯醌，二氯甲烷萃取，无水na2so4干燥，真空除去溶剂，采用层析柱分离提纯，得到橙黄色固体产物bodipy；
[0012]
将bodipy、4
‑
n,n
‑
二苯基胺苯甲醛、催化剂a按照摩尔比1～1.3:2～2.3:0.1～1溶于甲苯和哌啶的混合溶液中(v/v:1/1)，置于装有dean
‑
stark装置的圆底烧瓶中，120℃
‑
150℃加热回流，直到所有溶剂都被dean
‑
stark装置收集，再向反应介质中加入甲苯和哌啶，重复3
‑
5次，tlc跟踪至原料反应完全后，柱层析，减压蒸馏除去溶剂后，得到黑色固体产物nb；
[0013]
(2)aβ抑制剂(m)、dcc/dmap按照摩尔比1:0.1～1/0.1～1溶解到氯仿中，加入1～1.3当量含有双氮键的(m:m)linker，50～100℃搅拌1～6h，25℃～60℃真空旋蒸除去溶剂，
采用层析柱分离提纯，得到固体产物m
‑
l
n＝n
；
[0014]
(3)nb与m
‑
l
n＝n
按照摩尔比1:1～3溶解到氯仿中，加入0.1～1当量(m:m)催化剂b，60℃～70℃搅拌1h～12h，25℃～60℃真空旋蒸除去溶剂，采用层析柱分离提纯，反应结束后得到最终产物nb
‑
n＝n
‑
m。
[0015]
优选地，所述催化剂a为对甲苯磺酰胺。
[0016]
优选地，所述m
‑
l
n＝n
的合成步骤：dcc/dmap为催化剂。
[0017]
进一步地，所述m
‑
l
n＝n
的合成步骤：所述aβ抑制剂(m)和linker的摩尔比为1:1～1.3。
[0018]
优选地，所述m
‑
l
n＝n
的合成步骤：所述linker为偶氮苯
‑
4,4
‑
二羧酸。
[0019]
进一步地，所述nb
‑
n＝n
‑
m的合成步骤：所述催化剂b为dcc/dmap，其摩尔比1:0.1～1/0.1～1。
[0020]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0021]
一、本发明设计的近红外荧光探针bodipy与aβ上的二苯丙氨酸二肽(ff)具有很好的特异性结合，再与含有
‑
n＝n
‑
双氮键的连桥侨联aβ抑制剂得到能够对ad早期诊疗一体化；
[0022]
二、ff作为aβ识别最小单位和核心，在阿尔兹海默症早期的aβ聚集过程中起到关键作用，当aβ聚集形成寡聚体时，ff肩并肩形成一个通道，为探针与ff的有效结合创造了良好的机会，当aβ发生聚集的作用点ff被探针占据时β
‑
淀粉样蛋白聚集就会被抑制；
[0023]
三、
‑
n＝n
‑
双氮键作为反应活性位点，引入后可在原有体系单一功能的基础上使得多功能有机结合；
‑
n＝n
‑
双氮键作为反应活性位点，使得bodipy与aβ抑制剂协同发挥实时监测与抑制β
‑
淀粉样蛋白的功能，从而达到阿尔兹默症早期诊断与治疗的目的。
附图说明
[0024]
图1是本发明得到的bodipy类荧光探针nb
‑
n＝n
‑
k(kaempferol)的核磁氢谱图。
[0025]
图2是本发明得到的bodipy类荧光探针nb
‑
n＝n
‑
c(curcumin)的核磁氢谱图。
[0026]
图3是本发明得到的bodipy类荧光探针nb
‑
n＝n
‑
r(resveratrol)的核磁氢谱图。
[0027]
图4是本发明得到的bodipy类荧光探针nb
‑
n＝n
‑
k(resveratrol)对阿尔兹海默症小鼠脑组织切片的荧光染色成像。
具体实施方式
[0028]
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0029]
以下实施例1，例2与例3所用的nb制备方法，如下：
[0030]
将甲基吡咯(2.2mmol)、对
‑
乙羟基苯甲醛(1.0mmol)、和三乙胺(0.5ml)混合溶解到二氯甲烷中，室温搅拌过夜，0℃缓慢滴加三氟化硼乙醚(0.5ml)，搅拌10分钟，加入2,3
‑
二甲基
‑
5,6
‑
二氰基苯醌(227mg，1mmol)，二氯甲烷萃取，无水na2so4干燥，60℃真空旋蒸除去溶剂，采用层析柱分离提纯，得到橙黄色固体产物bodipy；
[0031]
将bodipy(1mmol)、4
‑
n,n
‑
二苯基胺苯甲醛(2.2mmol)、甲苯磺酰胺(0.5mmol)溶于10ml甲苯和哌啶的混合溶液中(v/v:1/1)，置于装有dean
‑
stark装置的圆底烧瓶中，150℃
加热回流，直到所有溶剂都被dean
‑
stark装置收集，再向反应介质中加入甲苯和哌啶，重复4次，tlc跟踪至原料反应完全后，柱层析，减压蒸馏除去溶剂后，得到黑色固体产物nb。
[0032]
实施例1
[0033]
将aβ抑制剂山柰酚(0.3mmol)、dcc(0.02mmol)、dmap(0.02mmol)溶解到氯仿中，加入偶氮苯
‑
4,4
‑
二羧酸(0.3mmol)，70℃搅拌3h，25℃真空旋蒸除去溶剂，粗产品采用层析柱提纯，得到产物k
‑
l
n＝n
，所述化合物通过核磁1h nmr谱图进行表征，1h nmr(300mhz,dmso
‑
d6):δ＝12.71(s,1h),9.55(s,1h),8.38
‑
8.39(m,4h),8.06
‑
8.12(m,4h),7.77(d,j＝8.8hz,1h),7.60(d,j＝8.8hz,1h),7.30
‑
7.37(m,2h),6.91
‑
7.18(m,5h),6.24(d,j＝8.8hz,1h),4.59(s,2h),3.83
‑
3.87(m,6h)。
[0034]
将k
‑
l
n＝n
(0.5mmol)、dcc(0.01mmol)、dmap(0.01mmol)溶解到氯仿中，加入nb(0.5mmol)，70℃搅拌3h，30℃真空旋蒸除去溶剂，层析柱提纯，得到黑色固体产物nb
‑
n＝n
‑
k，所述化合物通过核磁1h nmr谱图进行表征，1h nmr(300mhz,dmso
‑
d6):δ＝9.55(s,1h),8.39(d,j＝4.4hz,2h),8.22(d,j＝4.4hz,2h),8.02
‑
8.06(m,4h),7.77(m,5h),7.60(d,j＝4.4hz,1h),6.99
‑
7.37(m,36h),6.95(d,j＝4.4hz,1h),6.24(d,j＝4.4hz,2h),6.00
‑
6.02(m,2h),5.67(d,j＝4.4hz,1h),5.22(s,2h),4.59(s,2h),3.83
‑
3.87(m,6h),2.12(s,6h)。
[0035]
实施例2
[0036]
将aβ抑制剂姜黄素(0.1mmol)、dcc(0.01mmol)、dmap(0.01mmol)溶解到氯仿中，加入偶氮苯
‑
4,4
‑
二羧酸(0.1mmol)，80℃搅拌2h，50℃真空旋蒸除去溶剂，层析柱提纯，得到产物c
‑
l
n＝n
，所述化合物通过核磁1h nmr谱图进行表征，1h nmr(300mhz,dmso
‑
d6):δ＝12.71(s,1h),9.55(s,1h),8.38
‑
8.39(m,4h),8.06
‑
8.12(m,4h),7.77(d,j＝8.8hz,1h),7.60(d,j＝8.8hz,1h),7.30
‑
7.37(m,2h),6.91
‑
7.18(m,5h),6.24(d,j＝8.8hz,1h),4.59(s,2h),3.83
‑
3.87(m,6h)。
[0037]
将c
‑
l
n＝n
(0.2mmol)、dcc(0.01mmol)、dmap(0.01mmol)溶解到氯仿中，加入nb(0.2mmol)，60℃搅拌5h，30℃真空旋蒸除去溶剂，层析柱提纯，得到黑色固体产物nb
‑
n＝n
‑
c，所述化合物通过核磁1h nmr谱图进行表征，1h nmr(300mhz,dmso
‑
d6):δ＝9.55(s,1h),8.39(d,j＝4.4hz,2h),8.22(d,j＝4.4hz,2h),8.02
‑
8.06(m,4h),7.77(m,5h),7.60(d,j＝4.4hz,1h),6.99
‑
7.37(m,36h),6.95(d,j＝4.4hz,1h),6.24(d,j＝4.4hz,2h),6.00
‑
6.02(m,2h),5.67(d,j＝4.4hz,1h),5.22(s,2h),4.59(s,2h),3.83
‑
3.87(m,6h),2.12(s,6h)。
[0038]
实施例3
[0039]
将aβ抑制剂白藜芦醇(0.3mmol)、dcc(0.03mmol)、dmap(0.03mmol)溶解到氯仿中，加入偶氮苯
‑
4,4
‑
二羧酸(0.3mmol)，70℃搅拌6h，50℃真空旋蒸除去溶剂，层析柱分离提纯，得到产物r
‑
l
n＝n
，所述化合物通过核磁1h nmr谱图进行表征，1h nmr(300mhz,dmso
‑
d6):δ＝12.71(s,1h),9.07(s,2h),8.38
‑
8.39(m,4h),8.06
‑
8.12(m,4h),7.81(d,j＝4.4hz,2h),7.41(d,j＝4.4hz,2h),6.56(s,2h),6.38(s,2h),6.12(s,1h)。
[0040]
将r
‑
l
n＝n
(1mmol)、dcc(0.03mmol)、dmap(0.03mmol)溶解到氯仿中，加入nb(1mmol)，80℃搅拌10h，40℃真空旋蒸除去溶剂，层析柱提纯，得到黑色固体产物nb
‑
n＝n
‑
r，所述化合物通过核磁1h nmr谱图进行表征，1h nmr(300mhz,dmso
‑
d6):δ＝9.07(s,2h),8.39(d,j＝4.4hz,2h),8.22(d,j＝4.4hz,2h),8.02
‑
8.06(m,4h),7.77
‑
7.81(m,6h),6.99
‑
7.41(m,32h),6.95(d,j＝4.4hz,1h),6.56(s,2h),6.38(s,2h),6.12(s,1h),6.00
‑
6.02(d,
j＝4.4hz,2h),5.67(d,j＝4.4hz,1h),5.22(s,2h),2.29(s,3h),1.95(s,3h)。
[0041]
实施例中所制备nb
‑
n＝n
‑
k的应用：
[0042]
对阿尔兹海默症小鼠脑组织切片的荧光染色成像：
[0043]
采用成年阿尔茨海默病模型小鼠appswe/ps1de9脑组织进行组织学分析。石蜡包埋海马体的部分组织，切片10μm厚。切片用50％乙醇nb
‑
n＝n
‑
k溶液(10um)染色2小时，用50％乙醇洗涤20分钟，用激光共聚焦进行组织学评价，发现nb
‑
n＝n
‑
k荧光成像形成环形近红外荧光成像。说明nb
‑
n＝n
‑
k对β
‑
淀粉样蛋白早期聚集体有特殊的响应，这对阿尔兹海默症早期诊断和抑制有潜在的应用价值。
[0044]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。