本發(fā)明涉及咔唑含氮衍生物，特別是涉及咔唑含氮衍生物及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

富g序列中四個(gè)鳥嘌呤通過氫鍵可以形成g-四分體，由數(shù)個(gè)g-四分體堆積可形成g-四鏈體。g-四鏈體存在于人類基因的調(diào)控區(qū)域，包括人端粒末端(htg)和致癌基因啟動(dòng)子區(qū)如c-kit、bcl-2和c-myc等，所以可以通過穩(wěn)定端?；騿?dòng)子區(qū)域g-四鏈體dna結(jié)構(gòu)，抑制癌細(xì)胞的增殖。

c-kit、bcl-2和c-mycg-四鏈體dna位于原癌基因啟動(dòng)子區(qū)域，它們在癌細(xì)胞中過度表達(dá)，而且其相關(guān)蛋白會(huì)影響癌細(xì)胞的增殖和凋亡。htgdna位于端粒末端，是端粒酶的作用底物。由于端粒酶在正常體細(xì)胞中不表達(dá)活性或活性很低，而在85-90％的癌細(xì)胞中活性很高，所以通過小分子穩(wěn)定端粒g-四鏈體結(jié)構(gòu)會(huì)抑制端粒酶活性，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞增殖。因此，g-四鏈體dnas對于人類抗癌藥物的研究具有重要意義，也是國內(nèi)外科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。然而人細(xì)胞核中存在大量的雙螺旋dna，所以開發(fā)能選擇性識(shí)別雙螺旋和g-四鏈體結(jié)構(gòu)dnas的探針分子具有重要的理論及實(shí)際意義，本發(fā)明提供的一種咔唑含氮衍生物可以實(shí)現(xiàn)此兩種不同二級結(jié)構(gòu)dna的檢測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種咔唑含氮衍生物及其制備方法和用途。

本發(fā)明提供的一種咔唑含氮衍生物，其結(jié)構(gòu)式如下：

其中:r為

本發(fā)明提供的咔唑含氮衍生物的合成路線如下：

本發(fā)明提供的咔唑含氮衍生物的制備方法，包括以下步驟：

一種咔唑含氮衍生物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

室溫下，按摩爾比3-乙基-2-甲基苯并噻唑碘鹽﹕9-乙基-3-甲?；沁颍?﹕1～1.05將這兩種物質(zhì)用無水甲醇溶解，攪拌待全溶后逐滴加入適量催化劑20％naoh水溶液，滴加完畢后繼續(xù)攪拌10～11h，有紅色沉淀生成，抽濾，用無水甲醇洗滌濾餅兩次并干燥后得咔唑含氮衍生物。

一種咔唑含氮衍生物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

室溫下，先用無水甲醇將4-吡啶乙腈和9-乙基-3-甲酰基咔唑全溶，再用恒壓滴液漏斗逐滴加入叔丁醇鉀無水甲醇溶液，4-吡啶乙腈、9-乙基-3-甲?；沁蚝褪宥〈尖浀哪柋葹?﹕1～1.05﹕1.4～1.6；滴加完畢后繼續(xù)攪拌5～6h，有黃色沉淀中間產(chǎn)物生成，抽濾，用無水甲醇洗滌濾餅兩次后再用三氯甲烷溶解，全溶后邊攪拌邊緩慢滴加碘甲烷，中間產(chǎn)物與碘甲烷的摩爾比＝1﹕20～25，滴加完畢后繼續(xù)攪拌5～6h，溶液漸變?yōu)槌燃t色，并有橙色沉淀生成，抽濾，用三氯甲烷洗滌濾餅兩次，干燥得咔唑含氮衍生物。

本發(fā)明提供的咔唑含氮衍生物與雙鏈dnas和g-四鏈體dnas的結(jié)合能力差異較大，而且咔唑含氮衍生物與雙鏈dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)和與g-四鏈體dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)差異也較大，所以可用于此兩種不同二級結(jié)構(gòu)dna的檢測。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的咔唑含氮衍生物制備方法簡單，反應(yīng)條件溫和，易于大量制備；本發(fā)明制備的咔唑含氮衍生物與g-四鏈體dnas的結(jié)合能力要大于雙鏈dna；實(shí)施例1制備的咔唑含氮衍生物與雙鏈dnas作用后的熒光增強(qiáng)倍數(shù)明顯大于與g-四鏈體dnas作用后的熒光增強(qiáng)倍數(shù)；實(shí)施例2制備的咔唑含氮衍生物與g-四鏈體dnas作用后的熒光增強(qiáng)倍數(shù)明顯大于與雙鏈dnas作用后的熒光增強(qiáng)倍數(shù)；本發(fā)明制備的咔唑含氮衍生物和雙螺旋以及g-四鏈體dnas作用后的結(jié)合能力和熒光增強(qiáng)倍數(shù)的差異性，可用于此兩種不同二級結(jié)構(gòu)dna的檢測。

附圖說明

圖1實(shí)施例1咔唑含氮衍生物(10μm)與不同二級結(jié)構(gòu)dnas相互作用的紫外可見吸收滴定譜圖。箭頭表示逐漸增加dna的濃度。圖中：(a)+ct-dna；(b)+ds26；(c)+c-kit；(d)+bcl-2；(e)；+c-myc；(f)+htg(na緩沖體系)；(g)+htg(k緩沖體系)

圖2實(shí)施例2咔唑含氮衍生物(15μm)與不同二級結(jié)構(gòu)dnas相互作用的紫外可見吸收滴定譜圖。箭頭表示逐漸增加dna的濃度。圖中：(a)+ct-dna；(b)+ds26；(c)+c-kit；(d)+bcl-2；(e)；+c-myc；(f)+htg(na緩沖體系)；(g)+htg(k緩沖體系)

圖3實(shí)施例1咔唑含氮衍生物(5μm)與不同濃度雙螺旋dnas以及g-四鏈體dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)圖。圖中：(a)實(shí)施例1咔唑含氮衍生物(5μm)與不同濃度雙螺旋dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)圖，其中+ds26(■)，+ct-dna(·)；(b)實(shí)施例1咔唑含氮衍生物(5μm)與不同濃度g-四鏈體dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)圖，其中+c-kit(■)，+htg(k)(·)，+htg(na)(▲)，+bcl-2(▼)，+c-myc(◆)。

圖4實(shí)施例1咔唑含氮衍生物(5μm)與雙螺旋dnas以及g-四鏈體dnas反應(yīng)平衡時(shí)的熒光增強(qiáng)倍數(shù)圖。

圖5實(shí)施例2咔唑含氮衍生物(5μm)與不同濃度雙螺旋dnas以及g-四鏈體dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)圖。圖中：(a)實(shí)施例2咔唑含氮衍生物(5μm)與不同濃度雙螺旋dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)圖，其中+ds26(■)，+ct-dna(·)；(b)實(shí)施例2咔唑含氮衍生物(5μm)與不同濃度g-四鏈體dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)圖，其中+c-kit(■)，+htg(k)(·)，+htg(na)(▲)，+bcl-2(▼)，

圖6實(shí)施例2咔唑含氮衍生物(5μm)與雙螺旋dnas以及g-四鏈體dnas反應(yīng)平衡時(shí)的熒光增強(qiáng)倍數(shù)圖。

具體的實(shí)施方式：

實(shí)施例1：一種咔唑含氮衍生物的制備

在室溫下，依次將40ml無水甲醇、2.24g(7.35mmol)3-乙基-2-甲基苯并噻唑碘鹽，和1.64g(7.35mmol)9-乙基-3-甲?；沁蚣尤?50ml三口燒瓶中，攪拌溶解，全溶后逐滴加入1ml20％naoh水溶液，滴加完畢后繼續(xù)攪拌10h，生成紅色沉淀，減壓抽濾，用無水甲醇洗滌濾餅兩次后即得1.69g純凈的咔唑含氮衍生物，產(chǎn)率45.1％，結(jié)構(gòu)式為：

其物理常數(shù)如下：

紅色粉末，分子式：c25h23n2si(510.06212)；

esi(+)-ms(m/z)：[m-i]⁺，383.15865(100％)；

¹h-nmr(600mhz，dmso-d6)：δ(ppm)8.930(s，1h)，8.462(s，1h)，8.437～8.423(d，1h，j＝8.4hz)，8.282～8.239(m，3h)，8.048～8.022(d，1h，j＝13.2hz)，7.883～7.736(m，4h)，7.587～7.562(t，1h,j＝7.5hz)，7.370～7.345(t，1h，j＝7.5hz)，4.998～4.987(q，2h，j＝6.6hz)，4.558～4.546(q，2h，j＝7.2hz)，1.535～1.511(t，3h，j＝7.2hz)，1.390～1.367(t，3h，j＝6.9hz)。

¹³c-nmr(150mhz，dmso-d6)：δ(ppm)172.11，151.71，142.79，141.41，140.79，129.81，128.61，128.53，128.32，127.35，125.66，124.80，124.49，123.39，122.70，121.13，120.77，116.78，110.61，109.96，44.63，37.92，14.63，14.32。

實(shí)施例2：一種咔唑含氮衍生物的制備

(1)在室溫下，向250ml三口燒瓶中依次加入60ml無水甲醇、0.86g(7.36mmol)4-吡啶乙腈和1.64g(7.35mmol)9-乙基-3-甲酰基咔唑，攪拌溶解，待全溶后用50ml恒壓滴液漏斗逐滴加入1.22g(10.88mmol)溶于30ml無水甲醇的叔丁醇鉀溶液，滴加完畢后繼續(xù)攪拌5h，生成黃色沉淀，減壓抽濾，用無水甲醇洗滌濾餅兩次后即得0.64g中間產(chǎn)物ⅰ。

(2)在室溫下，將0.64g(1.92mmol)中間產(chǎn)物ⅰ加入50ml的單口燒瓶中，用10ml三氯甲烷溶解，全溶后邊攪拌邊緩慢滴加2.5ml碘甲烷，滴加完畢后繼續(xù)攪拌5h，溶液漸變?yōu)槌燃t色，并有橙色沉淀生成。抽濾，三氯甲烷洗滌濾餅兩次，干燥濾餅即得目標(biāo)產(chǎn)物0.32g(0.688mmol)，產(chǎn)率35.8％，結(jié)構(gòu)式為：

其物理常數(shù)如下：

橙色粉末，分子式：c23h20n3i(465.06964)；

esi(+)-ms(m/z)：[m-i]⁺，338.16591(100％)；

¹h-nmr(600mhz，dmso-d6)：δ(ppm)9.403(s，1h)，8.985～8.976(d，2h,j＝5.4hz)，8.877～8.863(d，1h,j＝8.4hz)，8.810(s，1h)，8.512(s，1h)，8.269～8.256(d，1h，j＝7.8hz)，8.189～8.176(d，1h，j＝7.8hz)，7.905～7.891(d，1h，j＝8.4hz)，7.758～7.745(d，1h，j＝7.8hz)，7.596～7.570(t，1h，j＝7.8hz)，7.359～7.334(t，1h，j＝7.5hz)，4.565～4.542(t，2h，j＝6.9hz)，4.447(s，3h)，1.389～1.365(t，3h，j＝7.2hz)，1.372～1.349(t，3h，j＝6.9hz)；

¹³c-nmr(150mhz，dmso-d6)：δ(ppm)149.91，144.70，143.10，142.14，141.08，140.79，135.36，128.20，127.66，127.46，124.23，124.01，123.03，122.42，120.91，120.78，117.94，110.69，110.59，99.51，48.84，37.91，14.28。

實(shí)施例3咔唑含氮衍生物對不同二級結(jié)構(gòu)dna結(jié)合能力的研究

應(yīng)用紫外可見吸收滴定實(shí)驗(yàn)測試了咔唑含氮衍生物和不同二級結(jié)構(gòu)dna的結(jié)合能力。結(jié)果如圖1、圖2和表1、表2所示。表1和表2分別列出了實(shí)施例1和實(shí)施例2咔唑含氮衍生物與不同二級結(jié)構(gòu)dna相互作用的結(jié)合常數(shù)(kb)、最大吸收帶的減色率(％)和紅移值(nm)。結(jié)果表明，咔唑含氮衍生物既可以和雙鏈dnas作用又可以和g-四鏈體dnas作用，但是與后者的結(jié)合常數(shù)較大。

本實(shí)驗(yàn)所用雙螺旋dnas分別為：小牛胸腺dna(ct-dna)和ds26

(5’-caatcggatcgaattcgatccgattg-3’)。

本實(shí)驗(yàn)所用的g-四鏈體dnas分別為：

bcl-2(5’-gggcgcgggaggaagggggcggg-3’)；

c-kit(5’-cgggcgggcgcgagggagggg-3’)；

c-myc(5’-tgagggtggggagggtggggaa-3’)；

htg(5’-gggttagggttagggttaggg-3’)。

本實(shí)驗(yàn)所用緩沖體系為：k緩沖體系(10mmk2hpo4/kh2po4，100mmkcl，ph7.4)，na緩沖體系(10mmna2hpo4/nah2po4，100mmnacl，ph7.4)。

本實(shí)驗(yàn)中雙螺旋dnas的濃度用堿基對表示，g-四鏈體dnas的濃度用g-四分體表示。

表1實(shí)施例1咔唑含氮衍生物與不同二級結(jié)構(gòu)dna相互作用的結(jié)合常數(shù)(kb)、最大吸收帶的減色率(％)和紅移值(nm)

表2實(shí)施例2咔唑含氮衍生物與不同二級結(jié)構(gòu)dna相互作用的結(jié)合常數(shù)(kb)、最大吸收帶的減色率(％)和紅移值(nm)

實(shí)施例4咔唑含氮衍生物和不同二級結(jié)構(gòu)dnas作用后的熒光變化研究

應(yīng)用熒光滴定實(shí)驗(yàn)研究了咔唑含氮衍生物和不同二級結(jié)構(gòu)dnas作用后的熒光強(qiáng)度變化，結(jié)果分別如圖3、圖4、圖5和圖6所示。發(fā)現(xiàn)將不同二級結(jié)構(gòu)的dnas逐滴加入咔唑含氮衍生物后，實(shí)施例1咔唑含氮衍生物與雙鏈dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)明顯大于與g-四鏈體dnas作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)。當(dāng)實(shí)施例1咔唑含氮衍生物與dna反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，與ds26和ct-dna兩種雙螺旋dna作用后熒光強(qiáng)度分別增大約14.7和13.8倍，與g-四鏈體dnasc-kit、htg(k緩沖體系)、htg(na緩沖體系)、bcl-2和c-myc作用后熒光強(qiáng)度分別增加約3.1、5.2、6.7、2.5和6.2倍；相反，實(shí)施例2咔唑含氮衍生物與g-四鏈體dnas作用后熒光增強(qiáng)倍數(shù)明顯大于與雙鏈dnas作用后的熒光增強(qiáng)倍數(shù)。當(dāng)實(shí)施例2咔唑含氮衍生物與dna反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，與ds26和ct-dna兩種雙螺旋dna作用的熒光增強(qiáng)倍數(shù)分別為5.4和5.5，與g-四鏈體dnasc-kit、htg(k緩沖體系)、htg(na緩沖體系)、bcl-2和c-myc作用后熒光增強(qiáng)倍數(shù)分別為19.9、19.8、19.6、17.9和11.2。

本發(fā)明制備的咔唑含氮衍生物與雙鏈dnas和g-四鏈體dnas的結(jié)合常數(shù)差異較大，而且實(shí)施例1咔唑含氮衍生物與雙鏈dnas作用后的熒光增強(qiáng)倍數(shù)明顯大于與g-四鏈體dnas作用后的熒光增強(qiáng)倍數(shù)，實(shí)施例2咔唑含氮衍生物與g-四鏈體dnas作用后的熒光增強(qiáng)倍數(shù)明顯大于與雙鏈dnas作用后的熒光增強(qiáng)倍數(shù)。利用此咔唑含氮衍生物與雙螺旋dnas和g-四鏈體dnas作用后的親合力大小和熒光增強(qiáng)倍數(shù)的差異性，可用于此兩種不同二級結(jié)構(gòu)dnas的檢測。