CZ307772B6 - Kumarinový derivát Trögerovy báze s cyaninovou substitucí a jeho použití - Google Patents

Kumarinový derivát Trögerovy báze s cyaninovou substitucí a jeho použití Download PDF

Info

Publication number
CZ307772B6
CZ307772B6 CZ2017-588A CZ2017588A CZ307772B6 CZ 307772 B6 CZ307772 B6 CZ 307772B6 CZ 2017588 A CZ2017588 A CZ 2017588A CZ 307772 B6 CZ307772 B6 CZ 307772B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cyanine
substitution
iii
trichloroacetates
base
Prior art date
Application number
CZ2017-588A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2017588A3 (cs
Inventor
Martin HavlĂ­k
Tomáš BŘÍZA
Robert KAPLÁNEK
Jarmila KRÁLOVÁ
Pavel Martásek
Vladimír KRÁL
Original Assignee
Univerzita Karlova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univerzita Karlova filed Critical Univerzita Karlova
Priority to CZ2017-588A priority Critical patent/CZ2017588A3/cs
Priority to PCT/IB2018/057412 priority patent/WO2019064178A1/en
Publication of CZ307772B6 publication Critical patent/CZ307772B6/cs
Publication of CZ2017588A3 publication Critical patent/CZ2017588A3/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013—Luminescence
    • A61K49/0017—Fluorescence in vivo
    • A61K49/0019—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules
    • A61K49/0021—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules the fluorescent group being a small organic molecule
    • A61K49/0032—Methine dyes, e.g. cyanine dyes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013—Luminescence
    • A61K49/0017—Fluorescence in vivo
    • A61K49/005—Fluorescence in vivo characterised by the carrier molecule carrying the fluorescent agent
    • A61K49/0052—Small organic molecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D491/18—Bridged systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/22—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains four or more hetero rings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/531—Production of immunochemical test materials
    • G01N33/532—Production of labelled immunochemicals
    • G01N33/533—Production of labelled immunochemicals with fluorescent label

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

Předmětem vynálezu jsou kumarinové deriváty Trögerovy báze s cyaninovou substitucí obecného vzorce I až III, v enantiomerní či racemické formě. Tyto sloučeniny mohou být využity v oblasti selektivní intracelurání lokalizace lysozomů a mohou tak nalézt uplatnění v molekulární biologii.

Description

Oblast techniky
Vynález se týká použití sloučenin založených na kumarinových derivátech Trógerovy báze s cyaninovou substitucí. Tyto sloučeniny mohou být využity v oblasti selektivní intracelulámí lokalizace, konkrétně jako lysozomální próby.
Dosavadní stav techniky
Velká část vědeckých disciplín (anatomie, botanika, mikrobiologie, zoologie, biochemie, biofyzika, chemická a molekulární biologie atd.) se zaměřuje na studium životních pochodů na buněčné a sub buněčné úrovni. Tyto studie jsou obvykle prováděny s využitím specifických fluorescenčních sloučenin (prób), které se selektivně kumulují v cílových organelách buňky a slouží tak k získávání podrobných informací o vlastnostech, fúnkci a chovaní studovaných buněk a jejich organel. (Horobin RW, Rashid-Doubell F, Pediani JD, Milligan G.: Predicting smáli molecule fluorescent probe localization in living cells using QSAR modeling. 1. Overview and models for probes of structure, properties and function in single cells Biotech. Histochem. 2013, 88, 440-460; Hanson GT, Hanson BJ.: Fluorescent probes for cellular assays Comb Chem High Throughput Screen. 2014, 1, 60-83)
V této oblasti je většina vědeckého úsilí věnována především studiu vlastností a chovaní buněk, tkání a orgánů v závislosti na chování buněčného jádra nebo mitochondrií. Nicméně v poslední době se začíná ukazovat velký význam dalších organel, především lysozomů, na životní procesy a pochody v buňce. Lysozomy nejsou již vnímány jako jednoduché odpadní organely, ale začínají být studovány jako pokročilé komplexní systémy, které ovlivňují mnoho buněčných procesů, např. apoptózu. Lysozomální poruchy mohou vést k poškození nebo k ztrátě neuronů, což může ve výsledku znamenat mentální retardaci, progresivní degeneraci a předčasné úmrtí. Lysozomální dis-regulace byla také pozorována pro řadu vážných chorob, jako je Alzheimerova, Parkinsonova a Huntingtonova choroba, amyotrofická laterální skleróza, rakovina a kardiovaskulární, zánětlivé a metabolické onemocnění (Appelqvist H, Wáster P, Kágedal K, Óllinger K.: The lysosome: from waste bag to potential therapeutic target J. Mol. Cell. Biol. 2013, 5, 214-226; Degtyarev M, De Maziere A, Klumperman J, Lín K: Autophagy, an achilles’ heel AKTing against cancer? Autophagy 2009, 5, 415-418.; Ciechanover, A.: Intracellular protein degradation: from a vague idea through the lysosome and the ubiquitin-proteasome systém and onto human diseases and drug targeting Cell Death Differ. 2005, 12, 1178-1190; Ren J, Taegtmeyer H.: Too much or not enough of a good thing - The Janus faces of autophagy in cardiac fuel and protein homeostasis J. Mol. Cell. Cardiol. 2015, 84, 223-226; Doupě, DP, Perrimon, N.: Visualizing and manipulating temporal signaling dynamics with fluorescencebased tools Sci Signál. 2014, 7, 1-16). Získaní podrobných informací o vlastnostech a chování lysozomů za nejrůznějších fyziologických a patologických stavů patří mezi nutné podmínky pro vývoj diagnostických a terapeutických aplikací pro výše uvedené choroby. Tyto informace jsou nezbytné pro moderní biologii.
Obecně vzato jsou lysozomy obtížně pozorovatelné pomocí interferenčního kontrastu. Z tohoto důvodu je vyvíjena snaha nalézt vitální barviva pro specifické barvení lysozomů v živých buňkách. Drtivá většina současně používaných lysozomálních prób je založena na organických sloučeninách bazického charakteru, která obsahují fluorescenční jednotku. V neutrálním a slabě bazickém prostředí, které je typické pro krev a cytosol, jsou tyto látky bez náboje. Zatímco v kyselém, lysozomálním prostředí, jsou tyto látky protonovány a dochází tedy k jejich lysozomální akumulaci. (Mac Intyre AC, Cutler DJ.: The potential role of lysosomes in tissue distribution of weak bases Biopharm Drug Dispos. 1988, 9, 513-526; Rashid F, Horobin RW, Williams MA.: Predicting the behaviour and selectivity of fluorescent probes for lysosomes and related structures by means of structure-activity models Histochem J. 1991, 23, 450-459).
- 1 CZ 307772 B6
Jedním z možných strukturních motivů použitelných pro přípravu lysozomálních prób představují bazické sloučeniny, které jsou nazývány Trogerovy báze. Fluorescenčních lysozomálních prób na základě Trógerových bází bylo popsáno pouze několik, např. konjugáty s dimethylaminomethylem (Wua Z, Tang M, Tian T, Wua J, Denga Y, Dong X, Tane Z, Wenga X, Liua, Z, Wanga C, Zhou X. A specific probe for two-photon fluorescence lysosomal imaging Talanta 2011, 87,216-221).
Požadovanými vlastnostmi pro lysozomální próby jsou hlavně vysoká hodnota optického koeficientu, poloha absorpčních maxim ve viditelné oblasti, vysoká fluorescence a vysoká selektivita pro lysozomy. Aplikovatelnost Trógerových bází v oblasti fluorescenčního značení lysozomů je závislá na kombinaci Trogerovy báze s vhodnou fluorescenční jednotkou.
Trogerovy báze s cyaninovou substitucí vykazují řadu vlastností, nezbytných pro konstrukci lysozomálních fluorescenčních prób. (Wua Z, Tang M, Tian T, Wua J, Denga Y, Dong X, Tane Z, Wenga X, Liua, Z, Wanga C, Zhou X. A specific probe for two-photon fluorescence lysosomal imaging Talanta 2011, 87, 216-221; Bříza T, Rimpelová S, Králová J, Záruba K, Kejík Z, Ruml T, Martásek P, Král V.: Pentamethinium fluorescent probes: the impact of molecular structure on photophysical properties and subcellular localization Dyes Pigments. 2014, 107, 51-59; Rimpelová S, Bříza T, Králová J, Záruba K, Kejík Z, Císařová I, Martásek P, Ruml T, Král V.: Rational Design of Chemical Ligands for Selective Mitochondrial Targeting Bioconjugate Chem. 2013, 24, 1445-1454). Dosud však aplikace kumarinových derivátů Trogerovy báze s cyaninovou substitucí popsána nebyla.
Podstata vynálezu
Předmětem tohoto patentu jsou kumarinové deriváty Trógerových bází s cyaninovou substitucí a jejich aplikace jako lysozomálních fluorescenčních prób.
Připravili jsme optické systémy na základě Trógerových bází, které jsou využitelné jako fluorescenční lysozomální próby. Jako funkční pro konstrukci optických systémů se ukázaly nové struktury sestávající z Trogerovy báze s cyaninovou substitucí, tzv. kumarinové deriváty Trógerových bází s cyaninovou substitucí. Tyto látky se díky svému bazickému charakteru v lysozomech selektivně kumulují a díky vhodné fluorescenční jednotce je možná jejich snadná detekce. Navíc jsou tyto látky snadno připravitelné, kompatibilní s živými systémy, selektivní a mají požadované vlastnosti pro to, aby našly uplatnění ve fluorescenční mikroskopii pro biologické studie jako lysozomální próby.
Předmětem vynálezu jsou kumarinové deriváty Trogerovy báze s cyaninovou substitucí obecného vzorce I až III a jejich použití jako fluorescenčních lysozomálních prób. Tyto sloučeniny vykazují vysoce selektivní lysozomální lokalizaci a zároveň tyto sloučeniny vykazují vysokou absorpci a emisi a jejich absorpční maxima se nachází ve viditelné oblasti spektra.
Předmětem vynálezu jsou kumarinové deriváty Trogerovy báze:
-2CZ 307772 B6 s cyaninovou substitucí obecného vzorce I,
nebo s cyaninovou substitucí obecného vzorce II,
nebo s cyaninovou substitucí obecného vzorce III,
(III) kde Y je H nebo alkyl Cl až C4;
R je cyaninový systém obecného vzorce I až III;
kde v případě, že R1 je R, tak R2, R3, R4 jsou H;
v případě, že R2 je R, tak Rl, R3, R4 jsou H;
v případě, že R3 je R, tak Rl, R2, R4 jsou H;
v případě, že R4 je R, tak Rl, R2, R3 jsou H;
A je alkyl Cl až Cl2, nebo glykolové řetězce s počtem 1 až 8 glykolových (-OCH2CH2-) opakujících se jednotek končící O-alkyl substituentem Cl až C12 nebo -OH skupinou, nebo alkyl Cl až C8 sulfonové kyseliny nebo odpovídající jejich lithné nebo sodné, nebo draselné, nebo česné, nebo rubidné soli, nebo allyl, nebo propargyl, nebo benzyl;
X je vybrána ze skupiny zahrnující: acetát, bromid, dihydrogenfosfát, fluorid, fosfát, hexafluorofosfát, hydrogensulfát, chlorid, chloristan, jodid, mesylát, monohydrogenfosfát, mravenčan, nitrát, nonafluorbutylsulfonát, sulfát, tetrafluoroborát, tosylát, triflát, trifluoracetát, trichloracetát, uhličitan;
n je 1 nebo 2;
a soli kumarinových derivátů Trogerových bází s cyaninovou substitucí s anorganickými nebo organickými kyselinami vybranými ze skupiny tvořené acetylacetáty, adipáty, askorbáty, benzoáty, besyláty, boritany, butanoáty, citráty, deoxycholáty, dihydrogenfosfáty, fenylacetáty, fosfáty, fumaráty, galát, glutaráty, hippuráty, hydrobromidy, hydrofluoridy, hydrogensulfáty, hydrochloridy, hydrojodidy, chloristany, choláty, isokyanát, isonikotináty, kapryláty, kyanatany, laktáty, lauráty, litocholáty, maláty, maleáty, malonáty, mandeláty, mesyláty, monohydrogenfosfáty, mravenčany, myristáty, napsyláty, nikotináty, nitráty, octany, oleáty, oxaláty, oxopropanoáty, palmitáty, pikrát, pimeláty, propionáty, rhodanidy, salicyláty, sebakáty, skořicáty, stearáty, suberáty, sukcináty, sulfáty, tetrafluoroboráty, tosyláty, trifláty, trifluoracetáty, trichloracetáty, uhličitany, valeráty, vínany a sole přirozených aminokyselin;
v enantiomemí či racemické formě, přičemž konkrétně byla připravena látka 1, spadající pod obecný vzorec I
látka 2, spadající pod obecný vzorec II
látka 3, spadající pod obecný vzorec III
látka 4, spadající pod obecný vzorec II
a látka 5, spadající pod obecný vzorec III
-4CZ 307772 B6
Fluorescenční vlastnosti kumarinových derivátů Trogerových bází s cyaninovou substitucí závisí zejména na počtu methiniových skupin. Pokud se jedná o Trogerovy báze s dimethiniovou substitucí (n=l), látky vykazují zelenou emisní fluorescenci, pokud má Trógerova báze tetramethiniovou substituci (n=2) látky vykazují červenou emisní fluorescenci. Substituenty Y, A, X, Rl, R2, R3 a R4 fluorescenční vlastnosti kumarinových derivátů Trogerových bází s cyaninovou substitucí neovlivňují, což umožňuje značnou variabilitu těchto substituentů.
Příprava kumarinových derivátů Trogerovy báze s cyaninovou substitucí a jejich aplikace jako lysozomálních prób jsou doloženy následujícími příklady.
Objasnění výkresů
Obr. 1 Strukturní vzorec kumarinového derivátu I Trogerovy báze s cyaninovou substitucí
Obr. 2 Strukturní vzorec kumarinového derivátu II Trogerovy báze s cyaninovou substitucí
Obr. 3 Strukturní vzorec kumarinového derivátu III Trogerovy báze s cyaninovou substitucí
Obr. 4 Lokalizace látek 1 -5 v lysozomech buněk odvozených od buněčných linií lidského karcinomu prsu 4T1. Panely mikroskopických snímků: 1) látka 1 v lysozomech buněk lidského karcinomu prsu 4T1 (zelená emise fluorescence způsobená přítomností dimethiniového řetězce Trogerovy báze), 2) látka 2 v lysozomech buněk lidského karcinomu prsu 4T1 (zelená emise fluorescence), 3) látka 3 v lysozomech buněk lidského karcinomu prsu 4T1 (červená emise fluorescence způsobená přítomností tetramethiniového řetězce Trogerovy báze), 4) látka 4 v lysozomech buněk lidského karcinomu prsu 4T1 (červená emise fluorescence), 5) látka 5 v lysozomech buněk 4T1 (červená emise fluorescence).
Obr. 5 Složení Dulbeccem modifikovaného Eaglova média s obsahem glukózy.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Příprava látky 1, spadající pod obecný vzorec I.
10-amino-8H-7,13-methanobenzo[b]chromeno[6,5-f][l,5]diazocin-3(14H)-on (64 mg;
0,20 mmol), (E)-2-(2-(N-fenylacetamido)vinyl)-3-propylbenzo[d]thiazol-3-ium jodid (116 mg; 0,25 mmol) a dimethylformamid (5 ml) byly zahřívány na 80 °C po dobu tří hodin a poté míchány přes noc při laboratorní teplotě. Reakční směs byla odpařena do sucha, bylo přidáno 5 ml acetonitrilu a směs byla sonifikována. Produkt byl separován filtrací, promyt 2 ml acetonitrilu, 5 ml etheru a za vakua vysušen. Bylo získáno 96 mg (74 %) produktu. II NMR (500 MHz, DMSO-Jó): 11,33 (1H, br d, ca 8,5, NH), 8,46 (1H, br t, ca 9,3), 8,05 (1H, d, 8,0), 7,88 (1H, d,
8,3), 7,58 (1H, td, 7,9, 0,9), 7,54 (1H, d, 8,7), 7,46 (1H, t, 7,7), 7,26 (1H, d, 8,7), 7,19 (1H, dd, 8,7, 2,3), 7,18 (1H, d, 8,7), 7,06 (1H, d, 2,3), 6,21 (1H, d, 12,1), 6,21 (1H, q, 1,3), 4,71 (1H, d, 17,0), 4,62 (1H, d, 17,3), 4,30 (2H, překrytý), 4,28 (1H, překrytý, H12), 4,27 (1H, překrytý), 4,26 (1H, překrytý), 4,26 (1H, překrytý), 2,32 (3H, d, 1,3), 1,74 (2H, sex, 7,5), 0,95 (3H, t, 7,4). 13C APT NMR (126 MHz, DMSO-ífc): 168,53, 159,63, 153,53, 151,84, 150,69, 149,74, 144,99, 140,69, 134,71, 129,31, 128,16, 126,16, 125,94, 124,97, 123,63, 123,25, 120,73, 117,18, 115,54, 115,34, 114,80, 114,28, 112,12, 89,45, 65,70, 57,99, 53,90, 48,06, 20,65, 18,15, 10,9.
Struktura látky 1
Příklad 2
Příprava látky 2, spadající pod obecný vzorec II.
10-amino-8H-7,13-methanobenzo[b]chromeno[6,5-f][l,5]diazocin-3(14H)-on (64 mg; 0,20 mmol), (E)-2-(2-(N-fenylacetamido)vinyl)-l-propylchinol-l-ium jodid (115 mg; 0,25 mmol) a dimethylformamid (5 ml) byly zahřívány na 80 °C po dobu tří hodin a poté míchány přes noc při laboratorní teplotě. Reakění směs byla odpařena do sucha, bylo přidáno 5 ml acetonitrilu a směs byla sonifikována. Produkt byl separován filtrací, promyt 2 ml acetonitrilu, 5 ml etheru a za vakua vysušen. Bylo získáno 95 mg (74 %) produktu. II NMR (300 MHz, DMSO-ífc): 11,14 (1H, d, 13,1, NH), 8,81 (1H, t, 12,5), 8,32 (1H, d, 9,6), 8,31 (1H, d, 9,6), 8,09 (1H, d, 8,9), 7,99 (1H, dd, 7,9, 1,6), 7,86 (1H, ddd, 8,9, 7,2, 1,6), 7,60 (1H, t, 7,5), 7,57 (1H, d, 8,6), 7,29 (1H, d, 8,7), 7,23 (1H, dd, 8,7, 2,4), 7,21 (1H, d, 8,6), 7,13 (1H, d, 2,4), 6,23 (1H, q, 1,2), 6,16 (1H, d, 12,0), 4,76 (1H, d, 17,1), 4,65 (1H, d, 17,3), 4,37 (2H, překrytý), 4,31 (1H, d, 17,3), 4,31 (2H, překrytý), 4,29 (1H, d, 17,1), 2,34 (3H, d, 1,2), 1,82 (4H, sex, 7,7), 1,13 (6H, t, 7,2). 13C APT NMR (75 MHz, DMSO-í/6): 159,63, 155,25, 153,51, 151,86, 150,69, 149,28, 144,48, 138,21, 138,17, 135,22, 133,04, 129,50, 129,26, 126,16, 126,05, 124,90, 123,6, 120,72, 118,88, 117,17, 116,72, 115,56, 114,79, 114,68, 112,12, 93,88, 65,71, 58,04, 53,88, 49,94, 20,27, 18,16, 10,77.
Struktura látky 2
Příklad 3
Příprava látky 3, spadající pod obecný vzorec I.
10-amino-8H-7,13-methanobenzo[b]chromeno[6,5-f][l,5]diazocin-3(14H)-on (64 mg;
0,20 mmol), 2-((lE,3E)-4-(N-fenylacetamido)buta-l,3-dien-l-yl)-3-propylbenzo[d]thiazol-3-ium jodid (123 mg; 0,25 mmol) a dimethylformamid (5 ml) byly zahřívány na 80 °C po dobu tří hodin a poté míchány přes noc při laboratorní teplotě. Reakění směs byla odpařena do sucha, bylo přidáno 5 ml acetonitrilu a směs byla sonifikována. Produkt byl separován filtrací, promyt 2
-6CZ 307772 B6 ml acetonitrilu, 5 ml etheru a za vakua vysušen. Bylo získáno 130 mg (96 %) produktu. II NMR (300 MHz, DMSO-ífc): 11,12 (1H, br d, 13,5, NH), 8,39 (1H, br t, 12,2), 8,09 (1H, dd, 7,9, 1,3), 7,91 (1H, dd, 13,7, 12,0), 7,87 (1H, d, 8,3), 7,61 (1H, ddd, 8,3, 7,3, 1,3), 7,57 (1H, d, 8,6), 7,48 (1H, td, 7,6, 1,0), 7,28 (1H, d, 8,7), 7,20 (1H, d, 8,6), 7,10 (1H, dd, 8,7, 2,5), 6,93 (1H, d, 2,5), 6,77 (1H, d, 13,7), 6,23 (1H, q, 1,2), 6,19 (1H, t, 12,0), 4,74 (1H, d, 17,0), 4,65 (1H, d, 17,3), 4,39 (2H, br t, 7,4), 4,31 (1H, překrytý), 4,30 (1H, překrytý), 4,30 (1H, překrytý), 4,27 (1H, překrytý), 2,35 (1H, d, 1,2), 1,76 (2H, sex, 7,3), 0,97 (6H, t, 7,4). 13C APT NMR (75 MHz, DMSO-Jó): 167.65, 159,65, 154,31, 153,53, 151,83, 151,70, 150,70, 144,35, 141,18, 135,27,
129.36, 128,27, 126,28, 125,82, 125,46, 123,62, 123,39, 120,72, 116,24, 115,54, 114,81, 114,41,
114.36, 112,13, 107,37, 101,24, 65,72, 58,01, 53,88, 47,84, 21,04, 18,17, 10,78.
Struktura látky 3
Příklad 4
Příprava látky 4, spadající pod obecný vzorec II.
10-amino-8H-7,13-methanobenzo[b]chromeno[6,5-f][l,5]diazocin-3(14H)-on (64 mg;
0,20 mmol), 2-((lE,3E)-4-(N-fenylacetamido)buta-l,3-dien-l-yl)-l-propylchinolin-l-ium jodid (121 mg; 0,25 mmol) a dimethylformamid (5 ml) byly zahřívány na 80 °C po dobu tří hodin a poté míchány přes noc při laboratorní teplotě. Reakění směs byla odpařena do sucha, bylo přidáno 5 ml acetonitrilu a směs byla sonifikována. Produkt byl separován filtrací, promyt 2 ml acetonitrilu, 5 ml etheru a za vakua vysušen. Bylo získáno 89 mg (66 %) produktu. II NMR (300 MHz, DMSO-ífc): 10,75 (1H, br d, 11,3, NH), 8,36 (1H, d, 9,5), 8,28 (1H, dd, 13,8, 11,9), 8,10 (1H, d, 8,9), 8,10 (1H, bs), 8,03 (1H, d, 9,5), 8,00 (1H, dd, 8,0, 1,6), 7,88 (1H, ddd, 8,9, 7,1, 1,6), 7,62 (1H, t, 7,6), 7,57 (1H, d, 8,7), 7,26 (1H, d, 8,7), 7,20 (1H, d, 8,7), 7,04 (1H, dd, 8,7, 2,6), 6,85 (1H, d, 2,6), 6,61 (1H, d, 13,8), 6,25 (1H, t, 11,9), 6,23 (1H, q, 1,2), 4,73 (1H, d, 17,1), 4,64 (1H, d, 17,1), 4,53 (2H, br t, 7,4), 4,31 (1H, d, ~12), 4,29 (1H, d, ~12), 4,29 (1H, d, 17,1), 4,28 (1H, d, 17,1), 2,35 (3H, d, 1,2), 1,80 (2H, sex, 7,7), 1,09 (3H, t, 7,4). 13C APT NMR (75 MHz, DMSO-Jó): 159,56, 154,26, 154,09, 153,43, 151,84, 150,67, 149,62, 143,77, 138,63, 138,30, 135,63, 133,26, 129,54, 129,28, 126,26, 126,21, 125,34, 123,51, 120,65, 118,91, 117,33, 115,97, 115,50, 114,73, 114,13, 112,05, 107,58, 106,74, 65,73, 57,98, 53,81, 49,37, 20,74, 18,07, 10,57.
Struktura látky 4
Příklad 5
Příprava látky 5, spadající pod obecný vzorec III.
10-amino-8H-7,13-methanobenzo[b]chromeno[6,5-f][l,5]diazocin-3(14H)-on (64 mg;
0,20 mmol), 4-((lE,3E)-4-(N-fenylacetamido)buta-l,3-dien-l-yl)-l-propylchinol-l-ium jodid (121 mg; 0,25 mmol) a dimethylformamid (5 ml) byly zahřívány na 80 °C po dobu tří hodin a poté míchány přes noc při laboratorní teplotě. Reakění směs byla odpařena do sucha, bylo přidáno 5 ml acetonitrilu a směs byla sonifikována. Produkt byl separován filtrací, promyt 2 ml acetonitrilu, 5 ml etheru a za vakua vysušen. Bylo získáno 81 mg (61 %) produktu. II NMR (300 MHz, DMSO-ífc): 10,54 (1H, br d, 10,7, NH), 8,67 (1H, d, 7,1), 8,61 (1H, d, 8,6), 8,19 (1H, d, 8,6), 8,16 (1H, dd, 14,1, 12,0), 8,01 (1H, t, 7,9), 8,00 (1H, bs), 7,75 (1H, t, 7,9), 7,70 (1H, d, 7,1), 7,57 (1H, d, 8,6), 7,23 (1H, d, 8,76), 7,20 (1H, d, 8,6), 7,16 (1H, d, 14,1), 7,01 (1H, dd, 8,7, 2,5), 6,81 (1H, d, 2,5), 6,23 (1H, q, ~1), 6,20 (1H, t, 12,0), 4,72 (1H, d, 16,9), 4,63 (1H, d, ~17), 4,59 (2H, br t, 7,4), 4,31 (1H, d, ~12), 4,28 (1H, d, ~12), 4,28 (1H, d, ~17), 4,26 (1H, d, ~17), 2,35 (3H, d, ~1), 1,87 (2H, sex, 7,3), 0,94 (3H, t, 7,3). 13C NMR (75 MHz, DMSO-ífc): 159,64,
153,51, 152,38, 151,93, 150,70, 149,84, 147,45, 143,82, 143,20, 137,85, 136,09, 133,89, 129,24,
127,16, 126,22, 125,87, 124,60, 123,55, 120,71, 118,24, 115,57, 114,76, 113,54, 112,09, 110,20,
110,02, 107,63, 65,79, 58,05, 55,90, 53,84, 22,34, 18,15, 10,68.
o
Struktura látky 5
Příklad 6
Selektivní lokalizace látek 1 až 5 v lysozomech.
Experimentální data znázorňující selektivní lysozomální lokalizaci látek 1 až 5 připravených v příkladech 1 až 5.
Buňky odvozené od buněčné linie 4T1 byly kultivovány vDMEM médiu (Dulbeccem modifikované Eaglovo médium s vysokým obsahem glukózy - složení viz obrázek 5, Sigma USA) doplněném o 10% fetální bovinní sérum (FBS, Thermo Scientific, USA). Buňky byly udržovány v logaritmické fázi růstu a kultivovány za standardních podmínek (37 °C, 5 % CO2, 95 % vlhkosti). Pro mikroskopické experimenty byly buňky inokulovány na kultivační misky se skleněným dnem (průměr 35 mm). Buňky byly inkubovány za standardních podmínek po dobu 16 h.
Připravené 4T1 buňky byly dvakrát omyty předehřátým (37 °C) fosfátovým pufrem (PBS; pH 7,4) a inkubovány v kompletním kultivačním médiu s látkami 1 nebo 2 (po dobu 15 minut) nebo s látkami 3, 4 nebo 5 (po dobu 20 minut). Látky 1 až 5 byly použity ve formě zásobního roztoku o koncentraci 20 nM.
Buňky po inkubaci s látkami 1, 2, 3, 4 nebo 5 byly omyty fosfátovým pufrem a pozorovány pomocí inverzního fluorescenčního mikroskopu CellAR (Olympus, Japonsko) za použití 60x (numerická apertura 1,4), a lOOx imersního objektivu (Olympus, Japonsko). Lokalizace látek 1 až 5 v živých buňkách odvozených z buněčné linie 4T1 byla studována v reálném čase. Snímky z mikroskopu jsou zobrazeny na obrázku 4. Snímky z fluorescenčního mikroskopu ukazují lokalizaci látek 1 až 5 v lysozomech buněk odvozených z buněčné linie 4T1. Snímky dokládají zelenou fluorescenci lysozomů po použití látek 1 nebo 2. Zelená emisní fluorescence je způsobena dimethiniovým řetězcem Trogerovy báze (n=l). Po použití látek 3, 4 nebo 5 vykazují lysozomy červenou emisní fluorescenci díky přítomnosti tetramethiniového řetězce Trogerovy báze (n=2).
Průmyslová využitelnost
Kumarinové deriváty Trogerovy báze s cyaninovou substitucí jsou využitelné k přípravě lysozomálních sond a mohou tak nalézt uplatnění v molekulární biologii.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (2)

1. Kumarinový derivát Trogerovy báze s cyaninovou substitucí obecného vzorce I,
R. I (I) nebo s cyaninovou substitucí obecného vzorce II,
k U-AYY ·ν··<ΛΚ·. ..-'ϊΎ NT Ύ N +:''· (II) H Ý. Á r
nebo s cyaninovou substitucí obecného vzorce III, ( III ), kde Y je H nebo alkyl Cl až C4;
-9CZ 307772 B6
R je cyaninový systém obecného vzorce I až III;
kde v případě, že R1 je R, tak R2, R3, R4 jsou H;
v případě, že R2 je R, tak Rl, R3, R4 jsou H;
v případě, že R3 je R, tak Rl, R2, R4 jsou H;
v případě, že R4 je R, tak Rl, R2, R3 jsou H;
A je alkyl Cl až C12 nebo glykolové řetězce s počtem 1 až 8 glykolových, -OCH2CH2-, opakujících se jednotek končící O-alkyl substituentem Cl až C12 nebo -OH skupinou nebo alkyl Cl až C8 sulfonové kyseliny nebo odpovídající jejich lithné nebo sodné, nebo draselné, nebo česné, nebo rubidné soli nebo allyl nebo propargyl nebo benzyl;
X je vybrána ze skupiny zahrnující: acetát, bromid, dihydrogenfosfát, fluorid, fosfát, hexafluorofosfát, hydrogensulfát, chlorid, chloristan, jodid, mesylát, monohydrogenfosfát, mravenčan, nitrát, nonafluorbutylsulfonát, sulfát, tetrafluoroborát, tosylát, triflát, trifluoracetát, trichloracetát, uhličitan;
n je 1 nebo 2;
a soli kumarinových derivátů Trógerových bází s cyaninovou substitucí s anorganickými nebo organickými kyselinami vybranými ze skupiny tvořené acetylacetáty, adipáty, askorbáty, benzoáty, besyláty, boritany, butanoáty, citráty, deoxycholáty, dihydrogenfosfáty, fenylacetáty, fosfáty, fumaráty, galát, glutaráty, hippuráty, hydrobromidy, hydrofluoridy, hydrogensulfáty, hydrochloridy, hydrojodidy, chloristany, choláty, isokyanát, isonikotináty, kapryláty, kyanatany, laktáty, lauráty, litocholáty, maláty, maleáty, malonáty, mandeláty, mesyláty, monohydrogenfosfáty, mravenčany, myristáty, napsyláty, nikotináty, nitráty, octany, oleáty, oxaláty, oxopropanoáty, palmitáty, pikrát, pimeláty, propionáty, rhodanidy, salicyláty, sebakáty, skořicáty, stearáty, suberáty, sukcináty, sulfáty, tetrafluoroboráty, tosyláty, trifláty, trifluoracetáty, trichloracetáty, uhličitany, valeráty, vínany a sole přirozených aminokyselin;
v enantiomemí či racemické formě.
2. Použití kumarinového derivátu Trógerovy báze s cyaninovou substitucí obecného vzorce I až III podle nároku 1 pro přípravu fluorescenční próby pro selektivní intracelulární lokalizaci lysozomů.
CZ2017-588A 2017-09-26 2017-09-26 Kumarinový derivát Trögerovy báze s cyaninovou substitucí a jeho použití CZ2017588A3 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-588A CZ2017588A3 (cs) 2017-09-26 2017-09-26 Kumarinový derivát Trögerovy báze s cyaninovou substitucí a jeho použití
PCT/IB2018/057412 WO2019064178A1 (en) 2017-09-26 2018-09-25 COUGAR DERIVATIVE OF TRÖGER BASE WITH CYANINE SUBSTITUTION AND USE THEREOF

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-588A CZ2017588A3 (cs) 2017-09-26 2017-09-26 Kumarinový derivát Trögerovy báze s cyaninovou substitucí a jeho použití

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ307772B6 true CZ307772B6 (cs) 2019-04-24
CZ2017588A3 CZ2017588A3 (cs) 2019-04-24

Family

ID=64270925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2017-588A CZ2017588A3 (cs) 2017-09-26 2017-09-26 Kumarinový derivát Trögerovy báze s cyaninovou substitucí a jeho použití

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ2017588A3 (cs)
WO (1) WO2019064178A1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115960110A (zh) * 2023-01-31 2023-04-14 山西大学 一种高效的光动力光敏剂及其制备方法和应用

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111848633B (zh) * 2020-08-17 2022-04-12 江苏师范大学 一类香豆素-Tröger’s base类Fe3+荧光探针及其制备方法
CN116969956B (zh) * 2023-07-10 2025-08-29 江苏师范大学 Tb-双键-吡啶鎓衍生物及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101962536B (zh) * 2010-10-13 2013-06-19 武汉大学 溶酶体靶向的荧光物质及其合成方法
WO2017062364A2 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 University Of Massachusetts Turn-on near infrared fluorescent probes for imaging lysosomal ros in live cells at subcellular resolution
CZ2015922A3 (cs) * 2015-12-21 2017-06-28 1. Lékařská Fakulta Univerzity Karlovy Nesymetrický derivát Trögerovy báze s tetramethiniovou substitucí a jeho použití
CZ2015925A3 (cs) * 2015-12-21 2017-08-09 1. Lékařská Fakulta Univerzity Karlovy Nesymetrický derivát Trögerovy báze s dimethiniovou substitucí a jeho použití

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101962536B (zh) * 2010-10-13 2013-06-19 武汉大学 溶酶体靶向的荧光物质及其合成方法
WO2017062364A2 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 University Of Massachusetts Turn-on near infrared fluorescent probes for imaging lysosomal ros in live cells at subcellular resolution
CZ2015922A3 (cs) * 2015-12-21 2017-06-28 1. Lékařská Fakulta Univerzity Karlovy Nesymetrický derivát Trögerovy báze s tetramethiniovou substitucí a jeho použití
CZ2015925A3 (cs) * 2015-12-21 2017-08-09 1. Lékařská Fakulta Univerzity Karlovy Nesymetrický derivát Trögerovy báze s dimethiniovou substitucí a jeho použití

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHISHKANOVA, Tatiana V., a kol. Amino-substituted Tröger’s base: electrochemical polymerization and characterization of the polymer film. Electrochimica Acta, 2017, 224, 439-445. ISSN: 0013-4686 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115960110A (zh) * 2023-01-31 2023-04-14 山西大学 一种高效的光动力光敏剂及其制备方法和应用
CN115960110B (zh) * 2023-01-31 2024-04-12 山西大学 一种高效的光动力光敏剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2017588A3 (cs) 2019-04-24
WO2019064178A1 (en) 2019-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108395443A (zh) 抑制程序性死亡受体配体1的环状化合物及其用途
CZ307772B6 (cs) Kumarinový derivát Trögerovy báze s cyaninovou substitucí a jeho použití
US20160102336A1 (en) Fluorescent probe for detecting activity of calpain
CN107722057B (zh) 基于花菁的有机化合物及其应用
CN104861039B (zh) 一种酞菁基化合物、制备方法及作为单、双光子荧光探针在癌症靶向及线粒体标记中的应用
CN106749513A (zh) 基于vhl配体诱导bet降解的双功能分子及其制备和应用
CN112079771A (zh) 一种水溶性红色荧光的线粒体靶向探针及应用
CN108299438A (zh) pH响应性近红外荧光探针化合物及其制备方法和应用
CN109748896B (zh) 一种psma抑制剂、化合物与应用
Zhang et al. A two-photon endoplasmic reticulum-targeting fluorescent probe for the imaging of pH in living cells and zebrafish
EP3130596B1 (en) Glucose derivative, and cell imaging method and imaging agent using said derivative
CN102443018B (zh) 荧光标记的o6-苄基鸟嘌呤及其制备和应用
Wang et al. Constructing a novel near-infrared fluorescent probe with a large stokes shift for detection of RNA in the cancer cells
WO2016090169A1 (en) Intracellular caspase probes for detection of apoptosis and inflammation and kits containing such probes
Kuzu et al. Design, synthesis, and applications of nucleic acid-specific benzoxazole-N, N-dialkylphenylamines derivatives for nucleolus imaging in the cells
CN103013497A (zh) 一种巯基荧光探针及其制备方法
WO2020020905A1 (en) Near-infrared (nir) tricarbocyanine n-triazole chromophores
Mhaibes et al. Synthesis new heterocyclic compounds derived from 2-aminobenzothiazole and assessing their biological activities
CN109503550B (zh) 2-氮杂芳基-6-取代氨基喹唑啉酮化合物及其制备方法和应用
US11591476B2 (en) In-vivo probe for real time longitudinal monitoring of inducible nitric-oxide synthase in living cells and animals
CN105348268B (zh) 取代的咔唑-吲哚磺酸盐衍生物及其制备方法和用途
CN106977585A (zh) 一种线粒体定位用于光动力疗法的双光子荧光探针库及其应用
CN113402523B (zh) 一种靶向肥大细胞MrgX2小分子荧光探针及制备方法和应用
Naik et al. Facile one pot synthesis of 3-{[(1, 3-benzoxazol-2-yl) sulfanyl](phenyl) methyl}-4‑hydroxy-2H-1-benzopyran-2-one derivatives and evaluation of their biological activities
CZ307234B6 (cs) Nesymetrický derivát Trögerovy báze s tetramethiniovou substitucí a jeho použití