KR101575150B1

KR101575150B1 - Novel BODIPY Compound Capable of Detecting ROS, Uses of the Same Compound, and Method for Preparing the Same Compound

Info

Publication number: KR101575150B1
Application number: KR1020140064649A
Authority: KR
Inventors: 지. 처칠 데이비드; 티. 만자레 스데쉬; 김영삼
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-12-21
Also published as: KR20150136921A

Abstract

본 발명은 신규한 보디피(BODIPY) 화합물 이 화합물의 제조 방법, 및 이 화합물의 활성산소종(ROS) 탐지 용도에 관한 것이다. 본 발명의 화합물은 활성산소종과 반응하여 산화되어 형광을 방출하는 특성을 가지므로, 활성산소종 탐지 용도로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물은 세포내로 투과될 수 있으며, 생물학적 환원물질인 황을 포함하는 바이오티올(biothiol) 물질에 의해 환원되는 가역적 반응 특성을 가지므로 생체내에서 활성산소종의 동적인 변화를 관찰하는 용도로 유리하게 사용될 것으로 기대된다. The present invention relates to a novel BODIPY compound, to a process for the preparation of the compound and to the use of this compound for the detection of reactive oxygen species (ROS). Since the compound of the present invention reacts with reactive oxygen species and is oxidized to emit fluorescence, it can be used for the detection of reactive oxygen species. In addition, since the compound of the present invention can be permeated into cells and has a reversible reaction characteristic reduced by a biothiol substance including sulfur, which is a biological reducing substance, it is possible to observe the dynamic change of reactive oxygen species in vivo It is expected to be used advantageously.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a novel bodipyl compound for detecting reactive oxygen species capable of reversible reaction, a use thereof, and a method for producing the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 가역적이고 선택적으로 활성산소를 탐지할 수 있는 산소족 원소를 포함한 보디피 (BODIPY) 기반 화합물, 이 화합물의 용도 및 이 화합물의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to BODIPY-based compounds, including oxygen species that are reversible and optionally capable of detecting reactive oxygen, their use and methods of making the compounds.

활성산소종(Reactive oxygen spices, ROS)은 생물학적 및 신경 생물학 등의 다양한 범주 내에서 존재하는 물질이다. 이는 우리 생체 내에서 다양한 작용을 하지만 과량분비될 경우 산화스트레스를 유발하기도 한다. 이 물질은 당뇨, 암 그리고 알츠하이머병, 파킨슨병 등의 뇌 퇴행성질환 등과 매우 관련 깊다. 활성산소종은 종종 활성질소 등과 같이 설명되기도 하며 다양한 분자형태로 존재한다. 그러므로, 선택적이고 높은 민감도를 가지고 반응할 수 있는 분자단위의 활성산소종 센서를 만드는 것은 매우 중요하다. Reactive oxygen spices (ROS) are substances that exist in various categories such as biological and neurobiological. It works in vivo but it causes oxidative stress when it is over secreted. This substance is very related to diabetes, cancer and brain degenerative diseases such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease. Active oxygen species are often described as active nitrogen and the like and exist in various molecular forms. Therefore, it is very important to make a reactive oxygen species sensor of molecular unit that can react selectively and with high sensitivity.

활성산소종 중에서 초과산화물(Superoxide)은 매우 짧은 반감기를 가지기 때문에 이를 실시간 검출하는 기술은 매우 중요하다. 여전히 논란 중에 있지만 체내 산화질소 등과 반응하기도 하는 것으로 알려져 있다. 현재까지 다양한 형광학적 탐측 분자들이 합성되어왔다. 셀레늄(Selenium)은 항산화활성을 갖는 효소나 분자의 활성 부위에서 자주 발견되는 것으로 잘 알려진 물질이다. 셀레늄은 활성산소종을 물로 바꾸어주는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 다양한 유기셀레늄 물질들이 합성되어 왔고 이는 체내의 산화환원 반응을 기초로 한 방법들이었다. 이에 최근 몇 년간 황(Sulfur, S)과 셀레늄을 이용한 활성산소종 탐측 분자들이 많이 합성되어 왔다. 플루오레세인(Fluorescein) 분자를 기초로 한 이중셀레늄 탐측 분자가 합성되었으나 이는 과산화수소를 선택적으로 탐측하는 것으로 알려졌다. Since superoxide in active oxygen species has a very short half-life, it is very important to detect it in real time. It is still controversial but it is known to react with nitrogen oxides and the like in the body. To date, a variety of fluorescent probing molecules have been synthesized. Selenium is a well-known substance frequently found in active sites of enzymes or molecules with antioxidant activity. Selenium is known to play a role in converting reactive oxygen species into water. Various organoselenium materials have been synthesized and are based on redox reactions in the body. Recently, Sulfur (S) and selenium-based reactive oxygen species have been synthesized. A double-selenium-based probe molecule based on fluorescein molecules was synthesized, but it is known to selectively probe hydrogen peroxide.

차아염소산(Hypocholrite)은 항균성 물질로 우리 몸의 면역체계에서 중요한 역할을 한다. 과산화수소와 염소가 체내에서 반응하게 되게 되고 이에 생성된 차아염소산은 체내에 침투된 병원균으로부터 우리 몸을 보호하게 된다. 그러나 과잉 생산된 차아염소산은 강한 산화작용을 할뿐만 아니라 다양한 질병의 원인이 된다. 예를 들어, 폐손상, 아테롬성 동맥경화증, 류마티스 관절염, 심혈관 질환 등이 있다. 결론적으로 차아염소산이 체내에서 하는 역할을 이해하고 수용액 상태에서 차아염소산의 농도를 정량적으로 탐측할 수 있는 방법은 매우 중요하다. 이에 다양한 탐측분자들이 발견되었다. 그러나 발표된 탐측 분자들은 실제 사용될 수 있는 조건들을 전부 충족시키지는 못했다. 이러한 조건들로는 예를 들어, 높은 민감도와 선택성, 가역적 반응, 물에 대한 용해도, 낮은 분자량 등이 있다. 낮은 분자량은 혈액 뇌 관문을 통화하는데 있어서 매우 중요한 수치이다. Hypocholrite is an antimicrobial substance and plays an important role in the immune system of our body. Hydrogen peroxide and chlorine react in the body, and the resulting hypochlorous acid protects our body from pathogens that have penetrated into the body. However, overproduced hypochlorous acid causes not only strong oxidizing but also causes various diseases. For example, lung injury, atherosclerosis, rheumatoid arthritis, cardiovascular disease, and the like. In conclusion, it is very important to understand the role of hypochlorous acid in the body and quantitatively detect hypochlorous acid concentration in aqueous solution. Thus, various probing molecules were found. However, the published probes did not meet all of the conditions that could actually be used. These conditions include, for example, high sensitivity and selectivity, reversible reaction, solubility in water, low molecular weight, and the like. Low molecular weight is a very important figure for talking about the blood brain barrier.

유기셀레늄 물질은 의학적으로나 재료과학적으로 성장하는 추세에 있다. 현재 이종고리 셀레늄 물질은 효소학적, 의학적, 및 생유기 화학적으로 다양한 역할들을 수행하고 있는데, 최근까지 알려진 바에 의하면 항염증작용, 항종양작용, 항진균작용, 항균작용 등을 하는 것으로 알려져 있다. 항산화 작용은 많은 연구자들 사이에서 가장 중요하다고 여겨지는 역할이다. 많은 새로운 이종고리 화합물들은 하나 혹은 여러 개의 질소, 산소, 황, 셀레늄 혹은 텔레늄을 지니고 있으며 이는 약학적으로도 다양한 효과를 보여주기도 한다. 도전 과제가 있다면 산소족 원소들(산소, 황, 셀레늄, 텔레늄)을 이용한 이종고리 화합물을 합성하는 것이다. 고리화 반응은 유기화학적 합성 방법에서도 주로 사용되는 방법이다. 그러나 발표된 논문들 중 소수의 논문들만 산소나 질소로 연결되어 있는 고리화합물을 보여준다. 놀랍게도 보디피(BODIPY, boron-dipyrromethene) 화합물 중에는 아직 고리화 반응을 통한 이종 고리 화합물이 발표된 적이 없다.
Organic selenium materials are growing in medical and material science. Currently, heterologous selenium substances play various roles in enzymatic, medical, and bioorganic chemistry. It is known that anti-inflammatory action, antitumor action, antifungal action, antimicrobial action and the like are known to date. Antioxidant activity is the most important role among many researchers. Many new heterocyclic compounds have one or more nitrogen, oxygen, sulfur, selenium, or telenium, which can also have a variety of pharmacological effects. The challenge is to synthesize heterogeneous ring compounds using oxygen elements (oxygen, sulfur, selenium, and tellurium). The cyclization reaction is a method mainly used in an organic chemical synthesis method. However, only a few of the published papers show ring compounds linked by oxygen or nitrogen. Surprisingly, heterobicyclic compounds through cyclization have not yet been reported among BODIPY (boron-dipyrromethene) compounds.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

대한민국 특허출원 제10-2008-0012766호Korean Patent Application No. 10-2008-0012766

(a) Yap, Y. W.; Whiteman, M.; Cheung, N. S. Cell. Signal. 2007, 19, 219. (b) de Silva, A. P.; Gunaratne, H. Q. N.; Gunnlaugsson, T.; Huxley, A. J. M.; McCoy, C. P.; Rademacher, J. T.; Rice, T. E. Chem. Rev. 1997, 97, 1515. (c) Gunnlaugsson, T.; Glynn, M.; Tocci, G. M.; Kruger, P. E.; Pfeffer, F. M. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 3094. (d) Que, E. L.; Domaille, D. W.; Chang, C. J. Chem. Rev. 2008, 108, 1517. (a) Yap, Y. W .; Whiteman, M .; Cheung, N. S. Cell. Signal. 2007, 19, 219. (b) de Silva, A. P .; Gunaratne, H. Q. N .; Gunnlaugsson, T .; Huxley, A. J. M .; McCoy, C. P .; Rademacher, J. T .; Rice, T. E. Chem. Rev. 1997, 97, 1515. (c) Gunnlaugsson, T .; Glynn, M .; Tocci, G. M .; Kruger, P. E .; Pfeffer, F. M. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 3094. (d) Que, E. L .; Domaille, D. W .; Chang, C. J. Chem. Rev. 2008, 108, 1517. (a) Dickinson, B. C.; Chang, C. J. Nat. Chem. Biol. 2011, 7, 504. (b) Chang, C. J. Curr. Opin. Chem. Biol. 2010, 14, 50. (c) Winterbourn, C. C. Nat. Chem. Biol. 2008, 4, 278. (d) Wardman, P. Free Radical Biol. Med. 2007, 43, 995. (e) Soh, N. Anal. Bioanal. Chem. 2006, 386, 532. (a) Dickinson, B. C .; Chang, C. J. Nat. Chem. Biol. 2011, 7, 504. (b) Chang, C. J. Curr. Opin. Chem. Biol. 2010, 14, 50. (c) Winterbourn, C. C. Nat. Chem. Biol. 2008, 4, 278. (d) Wardman, P. Free Radical Biol. Med. 2007, 43, 995. (e) Soh, N. Anal. Bioanal. Chem. 2006, 386, 532. (a) Chaudhury, S.; Sarkar, P. K. Biochim. Biophys. Acta 1983, 763, 93. (b) Kozumbo, W. J.; Trush, M. A.; Kensler, T. W. Chem. Biol. Interact. 1985, 54, 199. (a) Chaudhury, S.; Sarkar, P. K. Biochim. Biophys. Acta 1983, 763, 93. (b) Kozumbo, W. J .; Trush, M. A .; Kensler, T. W. Chem. Biol. Interact. 1985, 54, 199. (a) Murale, D. P.; Kim, H.; Choi, W. S.; Churchill, D. G. Org. Lett. 2013, 15, 3630. (b) Singh, A. P.; Murale, D. P.; Ha, Y.; Liew, H.; Lee, K. M.; Segev, A.; Suh, Y.-H.; Churchill, D. G. Dalton Trans. 2013, 42, 3285. (c) Hideg, E??.; Barta, C.; Ka??lai, T.; Vass, I.; Hideg, K.; Asada, K. Plant Cell Physiol. 2002, 43, 1154. (a) Murale, D. P .; Kim, H .; Choi, W. S .; Churchill, D. G. Org. Lett. 2013, 15, 3630. (b) Singh, A. P .; Murale, D. P .; Ha, Y .; Liew, H .; Lee, K. M .; Segev, A .; Suh, Y.-H .; Churchill, D. G. Dalton Trans. 2013, 42, 3285. (c) Hideg, E. Barta, C .; Ka ?? lai, T .; Vass, I .; Hideg, K .; Asada, K. Plant Cell Physiol. 2002, 43, 1154. (a) Mukherjee, A. J.; Zade, S. S.; Singh, H. B.; Sunoj, R. B. Chem. Rev. 2010, 110, 4357. (b) Mugesh, G.; du Mont, W.-W.; Sies, H. Chem. Rev. 2001, 101, 2125. (a) Mukherjee, A. J .; Zade, S. S .; Singh, H. B .; Sunoj, R. B. Chem. Rev. 2010, 110, 4357. (b) Mugesh, G .; du Mont, W.-W .; Sies, H. Chem. Rev. 2001, 101, 2125. (a) Mugesh, G.; Panda, A.; Singh, H. B.; Punekar, N. S.; Butcher, R. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 839. (b) Iwaoka, M.; Tomoda, S. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 2557. (c) Selvakumar, K.; Shah, P.; Singh, H. B.; Butcher, R. J. Chem.- Eur. J. 2011, 17, 12741. (d) Sarma, B. K.; Mugesh, G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11477. (e) Nascimento, V.; Alberto, E. E.; Tondo, D. W.; Dambrowski, D.; Detty, M. R.; Nome, F.; Braga, A. L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 138. (a) Mugesh, G .; Panda, A .; Singh, H. B .; Punekar, N. S .; Butcher, R. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 839. (b) Iwaoka, M .; Tomoda, S. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 2557. (c) Selvakumar, K .; Shah, P .; Singh, H. B .; Butcher, R. J. Chem .- Eur. J. 2011, 17, 12741. (d) Sarma, B. K .; Mugesh, G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11477. (e) Nascimento, V .; Alberto, E. E .; Tondo, D. W .; Dambrowski, D .; Detty, M. R .; Nome, F .; Braga, A. L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 138. (a) Liu, S.-R.; Wu, S.-P. Org. Lett. 2013, 15, 878. (b) Wang, B.; Li, P.; Yu, F.; Song, P.; Sun, X.; Yang, S.; Lou, Z.; Han, K. Chem. Commun. 2013, 49, 1014. (c) Lou, Z.; Li, P.; Pan, Q.; Han, K. Chem. Commun. 2013, 49, 2445. (d) Wang, B.; Yu, F.; Li, P.; Sun, X.; Han, K. Dyes Pigm. 2013, 96, 383. (e) Sun, C.; Shi, W.; Song, Y.; Chen, W.; Ma, H. Chem. Commun. 2011, 47, 8638. (a) Liu, S.-R .; Wu, S.-P. Org. Lett. 2013, 15, 878. (b) Wang, B .; Li, P.; Yu, F .; Song, P .; Sun, X .; Yang, S .; Lou, Z .; Han, K. Chem. Commun. 2013, 49, 1014. (c) Lou, Z .; Li, P.; Pan, Q .; Han, K. Chem. Commun. 2013, 49, 2445. (d) Wang, B .; Yu, F .; Li, P.; Sun, X .; Han, K. Dyes Pigm. 2013, 96, 383. (e) Sun, C .; Shi, W .; Song, Y .; Chen, W .; Ma, H. Chem. Commun. 2011, 47, 8638. Lou, Z.; Li, P.; Sun, X.; Yang, S.; Wang, B.; Han, K. Chem. Commun. 2013, 49, 391. Lou, Z .; Li, P.; Sun, X .; Yang, S .; Wang, B .; Han, K. Chem. Commun. 2013, 49, 391. Panda, S.; Zade, S. S.; Singh, H. B.; Wolmersha??user, G. J. Organomet. Chem. 2005, 690, 3142. Panda, S .; Zade, S. S .; Singh, H. B .; Wolmersha < / RTI > user, G. J. Organomet. Chem. 2005, 690, 3142. Spitz, D. R.; Sim, J. E.; Ridnour, L. A.; Galoforo, S. S.; Lee, Y. J. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2000, 899, 349. Spitz, D. R .; Sim, J. E .; Ridnour, L. A .; Galoforo, S. S .; Lee, Y. J. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2000, 899, 349. (a) Lehrer, R. I.; Cohen, L. J. Clin. Invest. 1981, 68, 1314. (b) Ichinose, Y.; Hara, N.; Ohta, M.; Motohiro, A.; Kuda, T.; Aso, H.; Yagawa, K. Infect. Immun. 1989, 57, 2529. (a) Lehrer, R. I .; Cohen, L. J. Clin. Invest. 1981, 68, 1314. (b) Ichinose, Y .; Hara, N .; Ohta, M .; Motohiro, A .; Kuda, T .; Aso, H .; Yagawa, K. Infect. Immun. 1989, 57, 2529.

본 발명자들은 생체내에서 활성산소종(ROS, Reactive Oxygen Species)을 탐지할 수 있는 새로운 센서용 화합물을 개발하기 위해 연구 노력하였다. 그 결과, 보디피(BODIPY) 부분(moiety)을 포함하며 산소족 원소를 포함하는 신규의 보디피 계열 화합물을 합성하는데 성공하였고, 상기 합성한 보디피 화합물이 활성산소종과 반응하여 형광을 방출할 수 있으며, 생체내 환원 물질에 의한 환원 작용에 의해 형광 방출 반응이 가역적으로 행해질 수 있음을 실험적으로 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. The present inventors have made efforts to develop a novel sensor compound capable of detecting reactive oxygen species (ROS) in vivo. As a result, it has been succeeded in synthesizing a novel bipyipine-based compound containing an oxygen group element including a BODIPY moiety, and the synthesized bipypical compound reacts with reactive oxygen species to emit fluorescence And that the fluorescence emission reaction can be reversibly performed by a reducing action by the in vivo reducing substance, thereby completing the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 활성산소종 탐지가 가능한 신규의 보디피 화합물을 제공하는데 있다. It is therefore an object of the present invention to provide a novel bodipyl compound capable of detecting reactive oxygen species.

본 발명의 다른 목적은 상기 보디피 화합물을 포함하는 활성산소종 탐지용 조성을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide a composition for detecting reactive oxygen species comprising the body fluid.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 보디피 화합물을 제조하는 방법을 제공하는데 있다. It is still another object of the present invention to provide a method for producing the above-mentioned body dock compound.

본 발명의 목적 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
The objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 제공한다. According to one aspect of the present invention, there is provided a compound represented by the following general formula (1) or (2).

[화학식 1] [Chemical Formula 1]

[화학식 2] (2)

상기 화학식 1 또는 화학식 2에서, In the above formula (1) or (2)

E는 Se 또는 Te 이고, E is Se or Te,

n₁은 2 이상의 정수이고, n ₁ is an integer of 2 or more,

R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, 및 R₆은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 6 내지 30의 아릴, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알코올, 아민, 알데히드, 에테르, 또는 에스테르이고, Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₄ , R ₅ and R ₆ are each independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms, halogen, an alcohol having 1 to 20 carbon atoms, , Ether, or ester,

X₁ 또는 X₂는 각각 독립적으로 할로겐 원소이고, X ₁ or X ₂ each independently represents a halogen element,

Q는 B, Be, Al, C 또는 Si 이다.
Q is B, Be, Al, C or Si.

본 발명의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물은 보디피(BODIPY, boron-dipyrromethene) 화합물을 기본 형광 부위로서 포함한다. 보디피(BODIPY)는 2개의 피롤 분자가 연결되고 보론 다이플루오라이드에 의해 결합된 안정한 형광물질이다. 상기 화합물은 쉽게 변성되지 않은 안정성을 가지고 있으며 다양한 작용기를 첨가하여 여러 가지 외부 물질과 반응할 때의 형광의 변화를 탐지하여 센서용 물질로 사용할 수 있다. The compound represented by the formula (1) or (2) of the present invention contains a boron-dipyrromethene compound as a basic fluorescent moiety. BODIPY is a stable fluorescent substance in which two pyrrole molecules are linked and bound by boron difluoride. The compound has stability that is not easily denatured and can be used as a sensor material by detecting changes in fluorescence when reacting with various external substances by adding various functional groups.

바람직하게는 상기 화학식 1에서 E의 위치는 보디피(BODIPY, boron-dipyrromethene)을 기준으로 페닐기상에서 올쏘(ortho), 메타(meta), 또는 파라(para) 위치이다. Preferably, the position of E in Formula 1 is an ortho, meta, or para position on the phenyl group based on BODIPY (boron-dipyrromethene).

바람직하게는 상기 화학식 1 또는 화학식 2에서 X₁ 또는 X₂에서의 할로겐 원소는 F, Cl, Br, 또는 I 이다. Preferably, the halogen atom in X ₁ or X ₂ in Formula (1) or Formula (2) is F, Cl, Br, or I.

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 상기 화학식 1 또는 화학식 2에서 E는 Se 또는 Te 이고, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅및 R₆은 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, X₁ 또는 X₂는 각각 독립적으로 F 이고, Q는 B 이고, n₁은 2 이상의 정수인 화합물이다. According to a more preferred embodiment of the present invention, E is Se or Te, and R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₄ , R ₅ and R ₆ are each independently Hydrogen, or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and X ₁ or X ₂ are each independently F, Q is B, and n ₁ is an integer of 2 or more.

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 하기 화학 구조식으로 표시되는 화합물 1, 화합물 2-1, 화합물 2-2, 또는 화합물 2-3의 화합물이다. [화합물 1] According to a more preferred embodiment of the present invention, the compound of the present invention is a compound of Compound 1, Compound 2-1, Compound 2-2, or Compound 2-3 represented by the following structural formula. [Compound 1]

[화합물 2-1] [Compound 2-1]

[화합물 2-2] [Compound 2-2]

[화합물 2-3][Compound 2-3]

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 설명된 본 발명의 화합물을 포함하는 활성산소종(Reactive Oxygen Species, ROS) 탐지용 조성물을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a composition for detecting Reactive Oxygen Species (ROS) comprising the above-described compound of the present invention.

본 발명의 화합물은 활성산소종과 선택적으로 반응하여 형광을 방출할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 활성산소종은 KO₂, H₂O₂, NaOCl, ^tBuOOH, ㆍOH, ㆍOtBu 을 포함하며, 보다 바람직하게는 초과산화물(superoxide) 또는 차아염소산(hypochlorite)이다. The compounds of the present invention can selectively react with active oxygen species to release fluorescence. According to a preferred embodiment of the present invention, the active oxygen species include KO ₂ , H ₂ O ₂ , NaOCl, ^t BuOOH, 揃 OH, 揃 OtBu, more preferably superoxide or hypochlorite )to be.

본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 활성산소종 탐지용 조성물은 센서의 형태이다. According to another preferred embodiment of the present invention, the composition for detecting reactive oxygen species is in the form of a sensor.

본 발명의 화합물은 활성산소종에 대해 민감도가 매우 우수하다. 본 발명의 화합물은 나노몰 수준의 농도의 활성산소종에 대해서도 반응하여 형광을 발생시키므로 매우 낮은 농도로 존재하는 활성산소종을 검출할 수 있다. The compounds of the present invention are highly sensitive to active oxygen species. The compound of the present invention reacts also with active oxygen species at a concentration of nano moles level to generate fluorescence, so that active oxygen species present at a very low concentration can be detected.

본 발명의 화합물에서 산소족 셀레늄(Se) 또는 텔레늄(Te) 원소가 활성산소종 물질과 반응하여 산화형태의 물질로 변경되고, 산화된 산소족 원소는 보디피 유도체에 전자 주개 역할을 할 수 없게 되어, 보디피 유도체는 그 본래의 형광을 띄게 된다. 따라서, 본 발명의 화합물은 이러한 형광 반응 과정을 통해 활성산소종(ROS)을 검출할 수 있다. In the compound of the present invention, an oxygen-selenium (Se) or a telenium (Te) element reacts with an active oxygen species to change into an oxidized form, and the oxidized oxygen group can not act as an electron donor to the body- , And the bipiper derivative has its original fluorescence. Therefore, the compound of the present invention can detect reactive oxygen species (ROS) through the fluorescence reaction process.

본 발명의 화합물의 형광 특성은 가역적 반응 특성을 갖는다. 본 발명의 화합물은 활성산소종 물질에 의해 산화된 후에, 환원 물질과 반응하여 다시 환원 상태로 되돌아갈 수 있는 가역적 반응 특성을 갖는다. 상기 환원 물질은 예컨대 생체내에 존재하는 황원자를 포함하는 물질 바이오티올(biothiol)을 포함한다. 상기한 가역적 반응 특성 때문에 본 발명의 화합물은 생체내에서 활성산소종의 동적인 변화를 관찰하는데 매우 유리하게 사용될 수 있다.
The fluorescent properties of the compounds of the present invention have reversible reaction characteristics. The compound of the present invention has a reversible reaction property which can be reacted with a reducing substance and then returned to a reduced state after being oxidized by an active oxygen species substance. The reducing material includes, for example, a substance biothiol including a sulfur atom present in a living body. Due to the reversible reaction characteristics described above, the compounds of the present invention can be very advantageously used for observing dynamic changes of reactive oxygen species in vivo.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 하기 화합물 1의 제조 방법을 제공한다: According to another aspect of the present invention, the present invention provides a process for preparing the following compound 1, comprising the steps of:

[화합물 1] [Compound 1]

(a) 비스(오쏘-포르밀-페닐)다이셀레나이드, 2,4-디메틸피롤, 및 트리플루오로아세트산(TFA)을 반응시키는 단계; 및 (b) 상기 단계 (a)의 생성물에 2,3-다이클로로-5,6-다이시아노-1,4-벤조퀴놀린(DDQ), 트리에틸아민(Et₃N) 및 보론트리플루오라이드 다이에틸 이터레이트(BF₃ㆍEt₂O)를 각각 순차적으로 첨가하여 반응시키는 단계.
(a) reacting bis (ortho-formyl-phenyl) di-selenide, 2,4-dimethylpyrrole, and trifluoroacetic acid (TFA); And (b) the product of step (a) 2,3- dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinoline (DDQ), triethylamine (Et ₃ N) and boron trifluoride Diethyl etherate (BF ₃揃 Et ₂ O) are sequentially added and reacted.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 하기 화합물 2-1의 제조 방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, the present invention provides a process for producing the following compound 2-1, which comprises the following steps.

[화합물 2-1] [Compound 2-1]

(a)′ 비스(오쏘-포르밀-페닐)다이텔루라이드, 피롤, 및 트리플루오로아세트산(TFA)을 반응시켜 다이피로메탄 다이텔루라이드를 생성시키는 단계; 및 (a) reacting bis (ortho-formyl-phenyl) ditelluride, pyrrole, and trifluoroacetic acid (TFA) to form the dipyramethane diterruride; And

(b)′ 상기 생성된 다이피로메탄 다이텔루라이드에, 2,3-다이클로로-5,6-다이시아노-1,4-벤조퀴놀린(DDQ), 트리에틸아민(Et₃N) 및 보론 트리플루오라이드 다이에틸 이터레이트(BF₃ㆍEt₂O)를 각각 순차적으로 첨가하여 반응시키는 단계.
(DDQ), triethylamine (Et3N), and boron ( _III ) were added to the resulting diphenylmethane diterelluride (b) (BF ₃揃 Et ₂ O) are sequentially added to the reaction mixture.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 하기 화합물 2-2 및 화합물 2-3의 제조방법을 제공한다: According to another aspect of the present invention, the present invention provides a process for preparing the following compounds 2-2 and 2-3, comprising the steps of:

[화합물 2-2] [Compound 2-2]

[화합물 2-3] [Compound 2-3]

(a)″ 비스(오쏘-포르밀-페닐)다이셀레나이드, 피롤, 및 트리플루오로아세트산(TFA)을 반응시켜 다이피로메탄 다이셀레나이드를 생성시키는 단계; 및 (a) reacting bis (ortho-formyl-phenyl) di-selenide, pyrrole, and trifluoroacetic acid (TFA) to produce the di-pyromethane di-selenide; And

(b)″ 상기 생성된 다이피로메탄 다이셀레나이드에, 2,3-다이클로로-5,6-다이시아노-1,4-벤조퀴놀린(DDQ), 트라이에틸아민(Et₃N) 및 보론 트리플루오라이드 다이에틸 이터레이트(BF₃ㆍEt₂O)를 각각 순차적으로 첨가하여 반응시키는 단계.
(b) "on the generated die fatigue methane di-selenide, 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinoline (DDQ), triethylamine (Et ₃ N) and boron (BF ₃揃 Et ₂ O) are sequentially added to the reaction mixture.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다: The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(i) 본 발명은 신규한 보디피(BODIPY) 화합물, 이 화합물의 제조 방법, 및 이 화합물의 활성산소종(ROS) 탐지 용도에 관한 것이다. (i) The present invention relates to a novel BODIPY compound, a process for preparing the compound, and a reactive oxygen species (ROS) detection use of the compound.

(ⅱ) 본 발명의 화합물은 활성산소종과 반응하여 산화되어 형광을 방출하는 특성을 가지므로, 활성산소종 탐지 용도로 사용될 수 있다. (Ii) The compound of the present invention has a property of reacting with active oxygen species to be oxidized to emit fluorescence, and thus can be used for the detection of reactive oxygen species.

(ⅲ) 또한, 본 발명의 화합물은 세포내로 투과될 수 있으며 생물학적 환원물질인 황을 포함하는 바이오티올(biothiol) 물질에 의해 환원되는 가역적 반응 특성을 가지므로, 생체내에서 활성산소종의 동적인 변화를 관찰하는 용도로 유리하게 사용될 것으로 기대된다.
(Iii) Furthermore, since the compound of the present invention has a reversible reaction property which can be permeated into cells and reduced by a biothiol substance including sulfur, which is a biological reducing substance, It is expected to be used advantageously for monitoring changes.

도 1은 실시예 1의 화합물 1의 다양한 활성산소종(ROS) 물질에 대한 선택적인 형광 특성을 측정한 결과를 보여준다. 화합물 1에 활성산소종 물질로서 KO₂, H₂O₂, NaOCl, ^tBuOOH, ㆍOH, ㆍO^tBu을 첨가한 후 방출 형광의 변화를 측정하였다. 도 1에서 본 발명의 화합물 1은 "compd 2"로 표시된다.
도 2는 실시예 1에서 합성한 화합물 1과 초과산화물(superoxide, KO₂)의 농도에 따른 형광 특성을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 화합물1의 농도가 일정할 때 초과산화물의 농도에 따른 형광의 세기를 보여준다. 이를 통해 초과산화물의 농도와 형광의 세기가 일정한 비례 선형 관계를 나타내는 것을 알 수 있다.
도 3은 실시예 1의 화합물 1을 유방암세포에 처리하기 전과, 유방암세포에 처리한 후를 비교한 공초점 현미경 이미지이다(a: 암세포, b: 화합물1 + 암세포, c: 초과산화물이 유도된 암세포 + 화합물 1, 1 : 가시광선, 2 : 자외선)
도 4는 실시예 1의 화합물 1과 초과산화물과의 반응 후에 황을 포함한 아미노산을 통한 가역적 반응이 가능함을 보여주는 결과이다. 도 4에서 본 발명의 화합물 1은 "Compd 2"로 표시되고, ROS는 활성산소종을 표시한다.
도 5는 실시예 2의 화합물 2-1의 치아염소산에 대한 선택적인 형광 특성을 나타낸 것이다. 이를 비교하기 위해 화합물 1에 활성산소종 물질로서 KO₂, H₂O₂, NaOCl, ^tBuOOH, ㆍOH, ㆍO^tBu 을 첨가하였다.
도 6은 실시예 2의 화합물 2-1과 차아염소산 농도에 따른 형광 특성을 나타낸 것이다. 화합물 2-1의 농도가 일정할 때 차아염소산의 농도에 따른 형광의 세기를 보여준다. 이를 통해 차아염소산의 농도와 형광의 세기가 일정한 비례선형을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
도 7은 실시예 2의 화합물 2-1의 가역반응을 보여준다. 화합물 2-1에 차아염소산을 처리하고 형광을 측정한 후 다시 같은 용액에 글루타티온을 처리하여 형광을 측정하였다. 이 실험을 반복하며 형광의 세기를 측정하였다.
도 8은 실시예 2의 화합물 2-2의 결정구조를 보여준다. Figure 1 shows the results of measuring selective fluorescence properties for various active oxygen species (ROS) materials of Compound 1 of Example 1. The change of emission fluorescence was measured after addition of KO ₂ , H ₂ O ₂ , NaOCl, ^t BuOOH, · OH, and O ^t Bu as active oxygen species to Compound 1. 1, the compound 1 of the present invention is represented by "compd 2 ".
FIG. 2 shows the results of measurement of fluorescence properties according to the concentration of compound 1 synthesized in Example 1 and superoxide (KO ₂ ) concentration. Shows the intensity of fluorescence according to the concentration of excess oxide when the concentration of Compound 1 is constant. It can be seen that the concentration of the excess oxide and the intensity of fluorescence have a constant proportional linear relationship.
Fig. 3 is a confocal microscope image of comparing compound 1 of Example 1 before treatment with breast cancer cells and after treatment with breast cancer cells (a: cancer cells, b: compound 1 + cancer cells, c: superoxide Cancer cells + compound 1, 1: visible light, 2: ultraviolet light)
FIG. 4 shows the result of reversible reaction with sulfur-containing amino acid after reaction of compound 1 of Example 1 with a superoxide. In Fig. 4, the compound 1 of the present invention is represented by "Compd 2" and ROS indicates an active oxygen species.
Figure 5 shows the selective fluorescence properties of Compound 2-1 of Example 2 against hypochlorous acid. For comparison, KO ₂ , H ₂ O ₂ , NaOCl, ^t BuOOH, .OH, and O ^t Bu were added as active oxygen species to Compound 1.
6 shows fluorescence characteristics according to the concentration of hypochlorous acid and the compound 2-1 of Example 2. Fig. The intensity of fluorescence according to the concentration of hypochlorous acid is shown when the concentration of Compound 2-1 is constant. From this, it can be confirmed that the concentration of hypochlorous acid and the intensity of fluorescence have a constant proportional linear shape.
Fig. 7 shows the reversible reaction of the compound 2-1 of Example 2. Fig. Compound 2-1 was treated with hypochlorous acid, fluorescence was measured, and then glutathione was treated in the same solution to measure fluorescence. The fluorescence intensity was measured by repeating this experiment.
8 shows the crystal structure of the compound 2-2 of Example 2. Fig.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예 Example

I. 실험 재료 및 방법 I. Materials and Methods

1. 시약 1. Reagents

실험에 사용한 모든 시약은 Aldrich, Acros, Junsei 등의 회사에서 상업적으로 구매하였다. 사용한 모든 용매는 분석적으로 혹은 HPLC 수준으로 사용되는 용매들을 사용하였다. 컬럼분리방법에 사용된 실리카 젤은 0.040-0.062 mm의 지름을 가진 것을 사용하였다. ¹H, ¹³C, ¹¹B, ¹⁹F, ⁷⁷Se, COSY, NOESY, HMBC 및 HSQC NMR은 Bruker Avance 400 MHz 분광기(spectrometer)를 이용하였고, TMS를 내부 표준(internal standard)으로 사용하였다. ¹H NMR과 ¹³C NMR는 신뢰할 만한 protio impurity와 CDCl₃의 카본 공명에 의해 내부보정이 되어 있다. 화합물의 질량정보를 얻기 위해서 한국과학기술원(KAIST)에 있는 고해상도 하이브리드 직렬형(hybrid tandem) LC-MS/MS(제조사: Bruker Daltonik(Germany))를 기기 운용자의 도움을 받아서 측정하였다.
All reagents used in the experiments were purchased commercially from companies such as Aldrich, Acros and Junsei. All solvents used were either analytically or using HPLC solvents. The silica gel used for the column separation method had a diameter of 0.040-0.062 mm. ¹ H, ¹³ C, ¹¹ B, ¹⁹ F, ⁷⁷ Se, COZY, NOESY, HMBC and HSQC NMR was performed using a Bruker Avance 400 MHz spectrometer and TMS as an internal standard. ¹ H NMR and ¹³ C NMR are internally calibrated by reliable protio impurity and carbon resonance of CDCl ₃ . High-resolution hybrid tandem LC-MS / MS (manufacturer: Bruker Daltonik (Germany)) at KAIST was measured with the help of a device operator to obtain mass information of the compound.

2. 흡수 및 발광 분광법(Absorbance and Emission spectroscopy)2. Absorption and emission spectroscopy

흡광도는 JASCO V-503 UV-Vis 분광계(1000 nm per min)를 사용하였고, 형광분석은 RF-53011 PC 분광계를 사용하였다. 형광의 여기 파장(excitation wavelength)은 최대 흡광도를 갖는 파장을 이용하였다. HRMS 결과는 mircroTOF-QΙΙ를 사용하였다. 양자 수율(quantum yield)(φF)를 측정하기 위해서 보정용액으로 플루오레세인(fluorescein)을 0.1 N NaOH(φF = 0.92)에 녹여서 사용하였다.
The absorbance was measured using a JASCO V-503 UV-Vis spectrometer (1000 nm per min) and a fluorescence spectrometer RF-53011 PC spectrometer. The excitation wavelength of the fluorescence used the wavelength having the maximum absorbance. HRMS results were obtained using mircroTOF-QII. Fluorescein was dissolved in 0.1 N NaOH (φF = 0.92) as a calibration solution to measure the quantum yield (φF).

3. 유방암 세포에서의 초과산화물의 검출 3. Detection of superoxide in breast cancer cells

합성한 화합물의 활성을 세포 내에서의 반응을 통해 확인하기 위해 살아있는 유방암세포인 MCF-7/ADR 세포주를 사용하였다. 살아있는 MCF-7 세포는 1μg/mL의 PMA(포로볼 12-미리스테이트-13-아세테이트)를 이용하여 초과산화물을 세포내에서 생성하도록 하였다. 10 μM의 화합물을 세포속에 투여하고 30분간 37℃에서 5％의 이산화탄소가 있는 환경에서 배양하였다. 이후, PBS 용액(pH = 7.5)으로 3회 세척하였다. 세포 이미징 결과는 공초점 현미경은 Nikon A1R 제품을 사용하여 측정하였다.
MCF-7 / ADR cell line, which is a living breast cancer cell, was used to confirm the activity of the synthesized compound through the reaction in the cell. Living MCF-7 cells were allowed to produce superoxide in the cells using 1 μg / mL PMA (Povolac 12-myristate-13-acetate). 10 [mu] M of the compound was administered into the cells and cultured for 30 minutes at 37 [deg.] C in an environment containing 5% carbon dioxide. Then, it was washed three times with PBS solution (pH = 7.5). Cell imaging results were measured using a confocal microscope using a Nikon A1R product.

Ⅱ. 화합물의 합성 Ⅱ. Synthesis of compounds

1. 화합물 1의 합성 1. Synthesis of Compound 1

[반응식 1] [Reaction Scheme 1]

비스(오쏘-포르밀-페닐)다이셀레나이드(200 mg, 0.54 mmol), 2,4-다이메틸피롤(232 mg, 2.44 mmol), 및 트리플루오로아세트산(TFA)(0.05 mL)을 2구 둥근플라스크에 함께 넣고 상온의 질소기체 하에서 6시간 교반하였다. 이어서, 2,3-다이클로로-5,6-다이시아노-1,4-벤조퀴놀린(DDQ)을 넣고 용액을 상온에서 45분간 더 교반하였다. 이어서, 트리에틸아민(Et₃N)(1.32 mL, 7.57 mmol)을 넣고 10분 더 교반한 후, 보론트리플루오라이드 다이에틸 이터레이트(BF₃ㆍEt₂O)(1.03 mL, 7.57 mmol)를 첨가하여 3시간을 더 교반하였다. 반응의 진행 정도는 박막크로마토그래피(TLC)를 이용하여 모니터링하였다. 물을 사용하여 반응을 종결시켰고, 다이클로로메탄(dichloromethane)을 이용하여 추출해 내었다. 유기층은 마그네슘 설페이트를 이용하여 물을 제거하였고, 로터리 감압기를 통해 잔여 용매를 제거하였다. 실리카젤 컬럼크로마토그래피에서 용출용매로서 헥산(hexane)과 다이클로로메탄을 이용하여 순수 물질(화합물 1)을 분리해내었다(수율: 145 mg, 33％). (200 mg, 0.54 mmol), 2,4-dimethylpyrrole (232 mg, 2.44 mmol), and trifluoroacetic acid (TFA) And the mixture was stirred in a nitrogen gas at room temperature for 6 hours. Then, 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinoline (DDQ) was added and the solution was further stirred at room temperature for 45 minutes. Then, triethylamine (Et ₃ N) (1.32 mL, 7.57 mmol) was added thereto, and the mixture was further stirred for 10 minutes. Boron trifluoride diethyl etherate (BF ₃揃 Et ₂ O) (1.03 mL, 7.57 mmol) And the mixture was further stirred for 3 hours. The progress of the reaction was monitored using thin layer chromatography (TLC). The reaction was terminated using water and extracted with dichloromethane. The organic layer was washed with water using magnesium sulfate, and the residual solvent was removed through a rotary vacuum. Pure substance (Compound 1) was isolated by silica gel column chromatography using hexane and dichloromethane as an eluting solvent (yield: 145 mg, 33%).

[화합물 1] [Compound 1]

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 7.68 (dd, ³ J _H-H = 7.60 Hz, ⁴ J _H-H = 1.60 Hz, 2H, H₁₁), 7.33-7.24 (m, 4H, H_{9, 10}), 7.14 (dd, ³ J _H-H = 7.04 Hz, ⁴ J _H-H = 1.96 Hz, 2H, H₈), 5.98 (s, 4H, H₂), 2.56 (s, 12H, H₁₂), 1.32 (s, 12H, H₁₃); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃: 77 ppm ): δ 156.4 (C₁), 142.8 (C₃), 138.8 (C₅), 134.3 (C₆), 131.2 (C₁₁), 131.0 (C₄), 130.2 (C₉), 130.0 (C₇), 128.5 (C₈), 128.0 (C₁₀), 121.5 (C₂), 14.7 (C₁₂), 14.0 (C₁₃); ⁷⁷Se NMR (76.3 MHz, CDCl₃): δ 398; ¹¹B NMR (128.4 MHz, CDCl₃): δ 0.66 (t, J _B-F = 32.2 Hz); ¹⁹F NMR (376.5 MHz, CDCl₃): δ -146.2 (m); HRMS (ESI): calcd for C₃₈H₃₆B₂F₄N₄Se₂ + Na: 829.1290, found: m / z 829.1263 (M + Na)⁺. ^{1 H NMR (400 MHz, CDCl} 3): δ 7.68 (dd, 3 J HH = 7.60 Hz, 4 J HH = 1.60 Hz, 2H, H 11), 7.33-7.24 (m, 4H, H 9, 10), ^{_{7.14 (dd, 3 J HH =}} 7.04 Hz, 4 J HH = 1.96 Hz, 2H, H 8), 5.98 (s, 4H, H 2), 2.56 (s, 12H, H 12), 1.32 (s, 12H, H ₁₃ ); ^{13 C NMR (100 MHz, CDCl} 3: 77 ppm): δ 156.4 (C 1), 142.8 (C 3), 138.8 (C 5), 134.3 (C 6), 131.2 (C 11), 131.0 (C 4) , 130.2 (C ₉ ), 130.0 (C ₇ ), 128.5 (C ₈ ), 128.0 (C ₁₀ ), 121.5 (C ₂ ), 14.7 (C ₁₂ ), 14.0 (C ₁₃ ); ^{77 Se NMR (76.3 MHz, CDCl} 3): δ 398; ^{11 B NMR (128.4 MHz, CDCl} 3): δ 0.66 (t, J BF = 32.2 Hz); ^{19 F NMR (376.5 MHz, CDCl} 3): δ -146.2 (m); HRMS (ESI): calcd for C 38 H 36 B 2 F 4 N 4 Se 2 + Na: 829.1290, found: m / z 829.1263 (M + Na) +.

2. 화합물 2-1의 합성 2. Synthesis of Compound 2-1

[반응식 2] [Reaction Scheme 2]

비스(오쏘-포르밀-페닐)다이텔루라이드(0.81 mmol)를 과당량의 피롤(3 mL)과 함께 질소기체 하의 2구 둥근플라스크에 넣어주고, 이후 산촉매로서 트리플루오로아세트산(TFA)(0.05 mL)을 소량 넣어주었다. 상온하에서 6시간 교반하였다. 반응의 진행 정도는 박막크로마토그래피(TLC)를 이용하여 모니터링하였다. 물을 사용하여 반응을 종결시켰고, 다이클로로메탄(dichloromethane)을 이용하여 추출해 내었다. 유기층은 마그네슘 설페이트를 이용하여 물을 제거하였고, 로터리 감압기를 통해 남은 용매를 제거하였다. 실리카젤 컬럼 크로마토그레피에 헥산(hexane)과 다이클로로메탄을 이용하여 중간체에 해당하는 다이피로메탄 다이텔루라이드를 분리해 내었다(수율: 45％). Bis (ortho-formyl-phenyl) ditelluride (0.81 mmol) was added to a two-necked round bottom flask under nitrogen gas with an excess of pyrrole (3 mL), and then trifluoroacetic acid (TFA) mL) was added in small amounts. And the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. The progress of the reaction was monitored using thin layer chromatography (TLC). The reaction was terminated using water and extracted with dichloromethane. The organic layer was washed with water using magnesium sulfate, and the remaining solvent was removed through a rotary vacuum. The silica gel column was separated by chromatography using hexane and dichloromethane to isolate the corresponding dipyramethane ditelluride (yield: 45%).

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃):δ 8.07 (dd, J _H??H=7.71Hz, J _H??H=1.35Hz,2H), 7.84(brs, 4H, NH), 7.23 (td, J _H??H= 7.47 Hz, J _H??H= 1.38 Hz, 2H), 7.06 (td, J _H??H= 6.87 Hz, J _H??H= 1.53 Hz, 2H), 6.93 (dd, J = 7.62 Hz, J _H??H= 1.59Hz, 2H), 6.65 (sext,J = 1.53 Hz, 4H), 6.14 (q, J = 2.91 Hz, 4H), 5.79 (m, 4H), 5.71 (s, 2H); HRMS (ESI) :calcd for C₃₀H₂₆N₄Te₂+Na : 721.0082, found: m/z 721.0082(M+Na)⁺.
^{1 H NMR (300 MHz, CDCl} 3): δ 8.07 (dd, J H ?? H = 7.71Hz, J H ?? H = 1.35Hz, 2H), 7.84 (brs, 4H, NH), 7.23 (td, _{J H ?? H = 7.47 Hz,} J H ?? H = 1.38 Hz, 2H), 7.06 (td, J H ?? H = 6.87 Hz, J H ?? H = 1.53 Hz, 2H), 6.93 (dd, J = 7.62 Hz, J _H = 1.59 Hz, 2H), 6.65 (sext, J = 1.53 Hz, 4H), 6.14 (q, J = 2.91 Hz, 4H), 5.79 s, 2H); HRMS (ESI): calcd for C 30 H 26 N 4 Te 2 + Na: 721.0082, found: m / z 721.0082 (M + Na) +.

이어서, 다이클로로메탄(20 mL)내의 상기 합성한 다이피로메탄 다이텔루라이드(0.07 g, 0.10 mmol) 용액에, 2,3-다이클로로-5,6-다이시아노-1,4-벤조퀴놀린(DDQ)(0.05 g, 0.22 mmol)를 첨가하고, 상온의 질소기체하에서 45분간 교반하였다. 이후 반응물에 트리에틸아민(Et₃N)(0.14 mL, 1.00 mmol)을 첨가한 후 10분간 더 교반하였다. 이후 보론 트리플루오라이드 다이에틸 이터레이트(BF₃ㆍEt₂O)(0.13 mL, 1.00 mmol)를 첨가한 후 추가적으로 3시간 더 교반하였다. 반응의 진행 정도는 박막크로마토그래피(TLC)를 이용하여 모니터링하였다. 물을 사용하여 반응을 종결시켰고, 다이클로로메테인을 이용하여 추출해 내었다. 유기층은 마그네슘 설페이트를 이용하여 물을 제거하였고, 로터리 감압기를 통해 남은 용매를 제거하였다. 반응 후 생성된 중간체에는 박막크로마토그래피(TLC)상에 2 가지의 다른 생성물을 확인할 수 있었다. 박막크로마토그래피(TLC)를 이용하여 보디피 텔루라이드 이종고리화 화합물(화합물 2-1)을 분리해내었다.(수율: 30 mg, 38 ％). Subsequently, to the above synthesized dipyramethane diterulide (0.07 g, 0.10 mmol) in dichloromethane (20 mL) was added 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinoline (DDQ) (0.05 g, 0.22 mmol), and the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere at room temperature for 45 minutes. After triethylamine reagent (Et ₃ N) followed by the addition of (0.14 mL, 1.00 mmol) was stirred for 10 minutes. Boron trifluoride diethyl etherate (BF ₃ Et Et ₂ O) (0.13 mL, 1.00 mmol) was then added and stirred for an additional 3 hours. The progress of the reaction was monitored using thin layer chromatography (TLC). The reaction was terminated using water and extracted with dichloromethane. The organic layer was washed with water using magnesium sulfate, and the remaining solvent was removed through a rotary vacuum. Two different products were identified on thin layer chromatography (TLC) for the intermediates produced after the reaction. (Yield: 30 mg, 38%) was isolated using thin layer chromatography (TLC).

[화합물 2-1] [Compound 2-1]

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃):δ 6.59 (q, J _H??H= 2.04 Hz, 1H), 7.07 (d, J _H??H= 2.32Hz, 1H), 7.37 (d, J _H??H= 3.60 Hz, 1H), 7.49 (td, J _H??H= 7.12 Hz, J _H??H= 1.14Hz, 1H), 7.60 (td, J _H??H= 7.08 Hz, J _H??H= 1.8Hz, 1H), 7.89 (brs, 1H), 8.11 (brt, J _H??H= 1.92 Hz, 1H), 8.14 (dd, J _H??H= 7.84 Hz, J _H??H= 2.40 Hz, 1H), 8.90 (dd, J _H??H= 8.40 Hz, J _H??H= 1.4 Hz, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃: 77 ppm): δ 140.7, 139.6, 137.5, 137.2, 135.2, 132.8, 131.7, 130.9, 129.6, 128.6, 127.8, 127.5, 122.1, 118.2, 116.2; ¹¹B NMR (128.4 MHz, CDCl₃): δ 0.50 (t, J _B??F= 28.6 Hz); ¹⁹F NMR (376.5 MHz, CDCl₃): δ -147.2 (q, J _F??B= 28.3 Hz); HRMS(ESI): calcd for C₁₅H₉BF₂N₂Te+Na: 418.9784, found : m/z 418.9779 (M+Na)⁺.
^{1 H NMR (400 MHz, CDCl} 3): δ 6.59 (q, J H ?? H = 2.04 Hz, 1H), 7.07 (d, J H ?? H = 2.32Hz, 1H), 7.37 (d, J H _{?? H = 3.60 Hz, 1H)} , 7.49 (td, J H ?? H = 7.12 Hz, J H ?? H = 1.14Hz, 1H), 7.60 (td, J H ?? H = 7.08 Hz, J H _{?? H = 1.8Hz, 1H),} 7.89 (brs, 1H), 8.11 (brt, J H ?? H = 1.92 Hz, 1H), 8.14 (dd, J H ?? H = 7.84 Hz, J H ?? _H = 2.40 Hz, 1 H), 8.90 (dd, J 8 '' _H = 8.40 Hz, J _{H ''} = 1.4 Hz, 1H); ¹³ C NMR (100 MHz, CDCl ₃ : 77 ppm):? 140.7, 139.6, 137.5, 137.2, 135.2, 132.8, 131.7, 130.9, 129.6, 128.6, 127.8, 127.5, 122.1, 118.2, 116.2; ^{11 B NMR (128.4 MHz, CDCl} 3): δ 0.50 (t, J B ?? F = 28.6 Hz); ¹⁹ F NMR (376.5 MHz, CDCl ₃ ):? -147.2 (q, J _{F? B} = 28.3 Hz); HRMS (ESI): calcd for C 15 H 9 BF 2 N 2 Te + Na: 418.9784, found: m / z 418.9779 (M + Na) +.

3. 화합물 2-2 및 화합물 2-3의 합성 3. Synthesis of Compound 2-2 and Compound 2-3

[반응식 3] [Reaction Scheme 3]

비스(오쏘-포르밀-페닐)다이셀레나이드(300 mg, 0.81 mmol)를 각각 과당량의 피롤(3 mL)과 함께 질소기체하에서 2구 둥근플라스크에 넣어준 후 산촉매로 트리플루오로아세트산(TFA)(0.05 mL)을 소량 넣어주었다. 상온하에 6시간 교반하였다. 반응의 진행 정도는 얇은 박막크로마토그래피(TLC)를 이용하여 모니터링하였다. 물을 사용하여 반응을 종결시켰고, 다이클로로메탄을 이용하여 추출해 내었다. 유기층은 마그네슘 설페이트를 이용하여 물을 제거하였고, 로터리 감압기를 통해 남은 용매를 제거하였다. 실리카젤 컬럼 크로마토그래피에 헥산(hexane)과 다이클로로메탄을 이용하여 순수 물질로서 다이피로메탄 다이셀레나이드를 분리해내었다(수율: 320mg, 65％). Bis (ortho-formyl-phenyl) dicellenide (300 mg, 0.81 mmol) was added to a two-necked round-bottomed flask under nitrogen gas with an excess of pyrrole (3 mL), trifluoroacetic acid ) (0.05 mL) were added in small amounts. And the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. The progress of the reaction was monitored using thin film chromatography (TLC). The reaction was quenched with water and extracted with dichloromethane. The organic layer was washed with water using magnesium sulfate, and the remaining solvent was removed through a rotary vacuum. Silica gel column chromatography used hexane and dichloromethane to separate the di-pyromethane di-selenide as a pure material (Yield: 320 mg, 65%).

¹HNMR (300 MHz, CDCl₃):δ 7.82 (dd, ³ J _H??H= 7.56 Hz, ⁴ J _H??H= 1.56 Hz, 2H),7.75 (brs, 4H, NH), 7.29-7.17 (m, 4H), 7.04 (dd, ³ J _H??H= 7.44 Hz, ⁴ J _H??H= 1.68 Hz, 2H), 6.62 (sext, J = 1.53 Hz, 4H), 6.12 (q, J = 2.94 Hz, 4H), 5.79 (q, J = 0.84 Hz, 4H), 5.77 (s, 2H); ¹³C NMR (100MHz, CDCl₃: 77ppm):δ 144.2, 135.6, 132.4, 131.7, 128.8, 128.7, 127.9, 117.5, 108.3, 107.7, 43.7; ⁷⁷Se NMR (76.3 MHz, CDCl₃):δ 450; HRMS (ESI): calcd for C₃₀H₂₆N₄Se₂+Na: 625.0386, found: m/z 625.0382(M+Na)⁺.
^{_{1 HNMR (300 MHz, CDCl 3}} ): δ 7.82 (dd, 3 J H ?? H = 7.56 Hz, 4 J H ?? H = 1.56 Hz, 2H), 7.75 (brs, 4H, NH), 7.29-7.17 (m, 4H), 7.04 ( dd, 3 J H ?? H = 7.44 Hz, 4 J H ?? H = 1.68 Hz, 2H), 6.62 (sext, J = 1.53 Hz, 4H), 6.12 (q, J = 2.94 Hz, 4H), 5.79 (q, J = 0.84 Hz, 4H), 5.77 (s, 2H); ¹³ C NMR (100 MHz, CDCl ₃ : 77 ppm):? 144.2, 135.6, 132.4, 131.7, 128.8, 128.7, 127.9, 117.5, 108.3, 107.7, 43.7; ^{77 Se NMR (76.3 MHz, CDCl} 3): δ 450; HRMS (ESI): calcd for C 30 H 26 N 4 Se 2 + Na: 625.0386, found: m / z 625.0382 (M + Na) +.

이어서, 다이클로로메탄(20 mL)내의 상기 합성한 다이피로메탄 다이셀레나이드(0.21 mmol) 용액에, 2,3-다이클로로-5,6-다이시아노-1,4-벤조퀴놀린(DDQ)(98 mg, 0.43 mmol)를 첨가하고 상온의 질소기체 하에서 45분간 교반하였다. 반응에 트리에틸아민(Et₃N)(0.60 mL, 4.33 mmol)을 첨가한 후 10분간 더 교반하여 주었다. 보론 트리플루오라이드 다이에틸 이터레이트(BF₃ㆍEt₂O)(0.54 mL, 4.33 mmol)를 첨가한 후 추가적으로 3시간 교반하였다. 반응의 진행 정도는 박막크로마토그래피(TLC)를 이용하여 모니터링하였다. 물을 사용하여 반응을 종결시켰고, 다이클로로메탄을 이용하여 추출해내었다. 유기층은 마그네슘 설페이트를 이용하여 물을 제거하였고, 로터리 감압기를 통해 남은 용매를 제거하였다. 박막크로마토그래피를 행하여 반응 후 생성된 중간체에 2가지의 다른 생성물이 존재함을 확인하였다. 실리카젤 컬럼 크로마토그래피에 헥산(hexane)과 다이클로로메탄을 이용하여 순수 물질의 이중(보디피)다이셀레나이드(화합물 2-3)를 분리해내었다(수율: 60 mg, 40％). Then, 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinoline (DDQ) was added to a solution of the synthesized di-pyromethane di-selenide (0.21 mmol) in dichloromethane (20 mL) (98 mg, 0.43 mmol), which was stirred for 45 minutes under a nitrogen atmosphere at room temperature. Triethylamine (Et ₃ N) (0.60 mL, 4.33 mmol) was added to the reaction, followed by further stirring for 10 minutes. Boron trifluoride diethyl etherate (BF ₃ .Et ₂ O) (0.54 mL, 4.33 mmol) was added and stirred for an additional 3 hours. The progress of the reaction was monitored using thin layer chromatography (TLC). The reaction was quenched with water and extracted with dichloromethane. The organic layer was washed with water using magnesium sulfate, and the remaining solvent was removed through a rotary vacuum. Thin film chromatography was performed to confirm that two different products existed in the intermediate produced after the reaction. The silica gel column chromatography used hexane and dichloromethane to separate the double (bipy) di-selenide (compound 2-3) of pure material (the yield: 60 mg, 40%).

[화합물 2-3] [Compound 2-3]

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃):δ 7.92 (brs, 4H, H₁), 7.66 (dd, ³ J _H=H= 7.44 Hz, ⁴ J _H-H= 1.72 Hz, 2H, H₁₁), 7.32-7.24 (m, 4H, H_{9, 10}), 7.22 (dd, ³ J _H-H= 6.94 Hz, ⁴ J _H??H= 1.92 Hz, 2H, H₈), 6.53 (d, ³ J _H-H= 4.36 Hz, 4H, H₂), 6.45 (dd, ³ J _H??H= 4.44 Hz, ⁴ J _H??H= 1.68Hz, 4H, H₃); ¹³CNMR (100MHz, CDCl₃: 77ppm):δ 145.1 (C₁), 153.4(C₄), 134.7(C₆), 133.6(C₁₁), 131.3(C₇), 130.9(C₂), 130.8(C₉), 129.8(C₈), 127.4(C₁₀), 118.9(C₃), 118.8(C₅); ⁷⁷SeNMR(76.3 MHz, CDCl₃):δ 470; ¹¹B NMR(128.4 MHz, CDCl₃):δ 0.13 (t, J _B??F= 28.5Hz);¹⁹FNMR(376.5MHz,CDCl₃):δ -145.0 (m); HRMS (ESI): calcd for C₃₀H₂₀B₂F₄N₄Se₂+Na:717.0038, found: m/z 717.0005(M+Na)⁺.
^{1 H NMR (400 MHz, CDCl} 3): δ 7.92 (brs, 4H, H 1), 7.66 (dd, 3 J H = H = 7.44 Hz, 4 J HH = 1.72 Hz, 2H, H 11), 7.32- _{7.24 (m, 4H, H 9} , 10), 7.22 (dd, 3 J HH = 6.94 Hz, 4 J H ?? H = 1.92 Hz, 2H, H 8), 6.53 (d, 3 J HH = 4.36 Hz, 4H, H ₂ ), 6.45 (dd, ³ J 8 _H = 4.44 Hz, ⁴ J 8 _H = 1.68 Hz, ⁴ _H , H ₃ ); ^{_{13 CNMR (100MHz, CDCl 3:}} 77ppm): δ 145.1 (C 1), 153.4 (C 4), 134.7 (C 6), 133.6 (C 11), 131.3 (C 7), 130.9 (C 2), 130.8 ( C ₉ ), 129.8 (C ₈ ), 127.4 (C ₁₀ ), 118.9 (C ₃ ), 118.8 (C ₅ ); ^{_{77 SeNMR (76.3 MHz, CDCl 3}} ): δ 470; ^{11 B NMR (128.4 MHz, CDCl} 3): δ 0.13 (t, J B ?? F = 28.5Hz); ^{_{19 FNMR (376.5MHz, CDCl 3)}} : δ -145.0 (m); HRMS (ESI): calcd for C 30 H 20 B 2 F 4 N 4 Se 2 + Na: 717.0038, found: m / z 717.0005 (M + Na) +.

위의 생성물에서 추가적으로 박막크로마토그래피(TLC)를 이용하여 보디피 이종고리화 화합물(화합물 2-2)을 분리해 내었다 (수율: 9 mg, 11％). In the above product additionally a thin-layer chromatography (TLC) was used to isolate the diphosphonic acid cyclic compound (Compound 2-2) (yield: 9 mg, 11%).

[화합물 2-2][Compound 2-2]

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 9.00 (dd, J _H-H= 9.66 Hz, J _H-H= 2.49 Hz, 1H), 8.17(brs, 1H), 8.10 (dd, J _H-H= 6.75 Hz, J _H-H= 2.49Hz, 1H), 7.89 (brs, 1H), 7.72-7.67(m, 2H), 7.56 (d, J _H-H= 4.11 Hz, 1H), 6.99 (d, J _H-H= 2.40 Hz, 1H), 6.64 (brs, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃: 77ppm): δ 140.8, 137.5, 137.5, 136.2, 134.2, 133.6, 131.0, 129.9, 129.7, 127.5, 127.4, 127.2, 121.5, 116.4, 111.6; ¹¹B NMR(128.4 MHz, CDCl₃):δ 0.52 (t, J _B-F= 28.2 Hz); ¹⁹F NMR(376.5 MHz, CDCl₃): δ -146.4 (q, J _F-B= 28.4 Hz); HRMS(ESI): calcd for C₁₅H₉BF₂N₂Se+Na: 368.9887, found: m/z 368.9859.
^{1 H NMR (300 MHz, CDCl} 3): δ 9.00 (dd, J HH = 9.66 Hz, J HH = 2.49 Hz, 1H), 8.17 (brs, 1H), 8.10 (dd, J HH = 6.75 Hz, J HH = 2.49Hz, 1H), 7.89 ( brs, 1H), 7.72-7.67 (m, 2H), 7.56 (d, J HH = 4.11 Hz, 1H), 6.99 (d, J HH = 2.40 Hz, 1H), 6.64 (brs, 1 H); ¹³ C NMR (100 MHz, CDCl ₃ : 77 ppm):? 140.8, 137.5, 137.5, 136.2, 134.2, 133.6, 131.0, 129.9, 129.7, 127.5, 127.4, 127.2, 121.5, 116.4, 111.6; ^{11 B NMR (128.4 MHz, CDCl} 3): δ 0.52 (t, J BF = 28.2 Hz); ¹⁹ F NMR (376.5 MHz, CDCl ₃ ):? -146.4 (q, J _FB = 28.4 Hz); HRMS (ESI): calcd for C 15 H 9 BF 2 N 2 Se + Na: 368.9887, found: m / z 368.9859.

Ⅲ. 실험 결과 Ⅲ. Experiment result

1. 형광 특성 실험 1. Fluorescence Experiment

실시예 1에서 합성한 화합물 1에 대해 다양한 활성산소종(ROS) 물질에 대한 탐지능 실험을 행하였다. 실험에서 KO₂, H₂O₂, NaOCl, ^tBuOOH, ㆍOH, ㆍOtBu의 활성산소종(ROS) 물질을 MeCN/H₂O(70:30) 중에서 화합물 1과 반응시키고 방출 스펙트럼을 측정하였다. 반응시킨 실험 결과는 도 1에 나타내었다. 도 1의 결과로부터 화합물 1을 초과산화물(superoxide, O₂ ^ㆍ- )과 반응시켰을 때 형광세기에서 변화가 큰 것을 관찰할 수 있었으며, 특히 KO₂ 물질과 반응시켰을때 형광 세기가 가장 강하게 변화되었다.
Compound 1 synthesized in Example 1 was tested for various active oxygen species (ROS). In the experiment, the active oxygen species (ROS) material of KO ₂ , H ₂ O ₂ , NaOCl, ^t BuOOH, · OH, and OtBu was reacted with Compound 1 in MeCN / H ₂ O (70:30) . The results of the reaction were shown in Fig. The fluorescence intensity was changed most strongly when the time sikyeoteul and the reaction was observed in the fluorescence intensity to a significant change, in particular sikyeoteul reaction and KO ₂ material ^- Fig oxide than the compound 1 from the results of the first (superoxide, O ₂ ^and).

실시예 1에서 합성한 화합물 1을 증가하는 농도의 초과산화물(KO₂)과 반응시켰을 때KO₂ 농도에 따른 화합물 1의 형광 특성을 측정하였다. 측정한 결과는 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타난 결과에 따르면, KO₂를 적정하는 동안 형광이 비례적으로 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 화합물 1이 반응시킨 KO₂의 농도 의존적 방식으로 산화된다는 것을 시사한다. 즉, 도 2의 결과로부터 KO₂ 농도와 화합물 1에 의한 형광의 세기가 비례한다는 것을 명확하게 알 수 있었다.
Compound 1 synthesized in Example 1 was reacted with an increasing concentration of excess oxide (KO ₂ ) to measure the fluorescence properties of Compound 1 according to the concentration of KO ₂ . The measured results are shown in Fig. According to the results shown in FIG. 2, it was confirmed that the fluorescence increased proportionally during the titration of KO ₂ . These results suggest that Compound 1 is oxidized in a concentration-dependent manner in the reacted KO ₂ . That is, from the results of FIG. 2, it can be clearly seen that the concentration of KO ₂ and the intensity of fluorescence by Compound 1 are proportional.

실시예 2에서 합성한 화합물 2-1에 대하여 활성산소종(ROS) 물질에 대한 탐지능 실험을 행하였다. 실험에서 KO₂, H₂O₂, NaOCl, ^tBuOOH, ㆍOH, ㆍOtBu의 활성산소종(ROS) 물질을 물/에탄올(v:v = 99:1) 중에서 화합물 2-1과 반응시키고 방출 스펙트럼을 측정하였다. 반응시킨 실험 결과는 도 5에 나타내었다. 도 5의 결과로부터 화합물 2-1을 차아염소산나트륨(NaOCl)과 반응시켰을 때 형광의 변화가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
Compound 2-1 synthesized in Example 2 was subjected to a detection ability test for reactive oxygen species (ROS). In the experiment, reactive oxygen species (ROS) substances of KO ₂ , H ₂ O ₂ , NaOCl, ^t BuOOH, and OH were reacted with compound 2-1 in water / ethanol (v: v = 99: 1) The spectrum was measured. The results of the reaction were shown in FIG. From the results shown in FIG. 5, it was confirmed that fluorescence changes significantly when Compound 2-1 was reacted with sodium hypochlorite (NaOCl).

실시예 2에서 합성한 화합물 2-1을 일정한 농도로 고정하고 증가하는 농도의 ^-OCl과 반응시켰을 때 ^-OCl 농도에 따른 화합물 2-1의 형광 특성을 측정하였다. 측정한 결과는 도 6에 나타내었다. 도 6에 나타난 결과로부터 차아염소산의 농도와 형광의 세기가 일정한 비례선형을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. Example 2 Compound 2-1 fixed at a constant concentration in the composite and increase the concentration of which ^- when sikyeoteul OCl and the reaction ^was determined the fluorescence properties of the compounds 2-1 according to the concentration of OCl. The measurement results are shown in Fig. From the results shown in FIG. 6, it can be confirmed that the concentration of hypochlorous acid and the fluorescence intensity have a constant proportional linear shape.

2. 황을 포함한 아미노산에 의한 가역 반응 실험 2. Reversible reaction experiment with amino acid including sulfur

화합물 1 및 화합물 2-1에 대하여 아미노산과의 반응에 의해 산화 이후의 역반응 진행이 가능한 지 살펴보았다. 도 4는 실시예 1에서 합성한 화합물 1에 대해 황을 포함한 아미노산에 의한 가역반응 실험 결과를 나타낸 것이다. 도 4의 실험 결과에서는, 화합물 1을 초과산화물(superoxide)과 반응시킨 후에, 글루타티온(glutathione), N-아세틸-L-시스테인, D-L-호모시스테인, 및 L-시스테인과 반응시켰을 때, 형광이 다시 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 산화되었던 셀레늄이 황을 포함한 아미노산에 의해 다시 환원되기 때문이다. It was examined whether the reverse reaction can proceed after the oxidation by the reaction with the amino acid for the compound 1 and the compound 2-1. Fig. 4 shows the results of reversible reaction of the compound 1 synthesized in Example 1 with an amino acid including sulfur. 4, when Compound 1 was reacted with superoxide and then reacted with glutathione, N-acetyl-L-cysteine, DL-homocysteine, and L-cysteine, fluorescence decreased again . This is because the oxidized selenium is reduced again by sulfur-containing amino acids.

도 7은 화합물 2-1을 차아염소산과 반응시킨 후 글루타티온을 첨가하여 가역반응을 행한 실험을 11회 반복한 결과를 보여준다. 형광의 세기가 증가하였다가 글루타티온의 첨가에 의해 감소되는 것을 알 수 있다. 이는 화합물 1에서의 결과와 마찬가지로 산화되었던 텔레늄이 황을 포함한 글루타티온에 의해 다시 환원되기 때문이다.
FIG. 7 shows the result of repeating the experiment in which compound 2-1 was reacted with hypochlorous acid and then glutathione was added 11 times. It can be seen that the fluorescence intensity is increased and then decreased by the addition of glutathione. This is because, like the results in compound 1, the oxidized telenium is reduced again by the glutathione, including sulfur.

3. 유방암 세포내에서의 초과산화물의 검출 3. Detection of superoxide in breast cancer cells

도 3은 실시예 1의 화합물 1과 유방암 세포내의 초과산화물(superoxide, O^2-)이 반응할 때 나타나는 형광을 공초점 현미경을 통해 이미지화 한 것을 보여준다. 이 실험을 통해 화합물 1이 세포내부로 침투하여 세포내에서 유도된 초과산화물과 반응할 수 있음을 확인할 수 있었다.
FIG. 3 shows a fluorescence image obtained by confocal microscopy when compound 1 of Example 1 reacts with superoxide (O ^2- ) in breast cancer cells. From this experiment, it was confirmed that Compound 1 penetrates into the cell and can react with the excess oxide induced in the cell.

4. 화합물 2-2에 대한 결정 데이터 4. Determination data for compound 2-2

실시예 2에서 합성한 화합물 2-2에 대하여 통상적인 방법을 통해 결정 구조에 대하여 측정하였고, 그 결과를 도 8에 나타내었다. 화합물 2-2 (CCDC #955225) Triclinic, P2(1)/n, Z = 4, a = 7.3600(15) ㅕ, b = 10.043(2) ㅕ, c = 17.403(4) ㅕ,α = 85.74(3)˚, β = 89.65(3)˚, γ = 89.41(3)˚ Se1-C15 1.884(4), Se1-C3 1.849(4), N1-B1 1.532(5), N2-B1 1.538(6), F1-B1 1.396(5), C15-Se1-C3 97.8(2), N2-B1-N1 105.1(3), F1-B1-F2 109.3(3)3. 길이의 단위는 Å, 각의 단위는˚이다.
The crystal structure of the compound 2-2 synthesized in Example 2 was measured by a conventional method, and the results are shown in FIG. B = 10.043 (2)?, C = 17.403 (4)?,? = 85.74 (2) Se1-C3 1.849 (4), N1-B1 1.532 (5), N2-B1 1.538 (6),? = 89.65 , F1-B1 1.396 (5), C15-Se1-C3 97.8 (2), N2-B1-N1 105.1 (3), F1-B1-F2 109.3 (3) The unit of length is Å, and the unit of angle is ˚.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims

A compound represented by the following formula (1) or (2).
[Chemical Formula 1]

(2)

In the above formula (1) or (2)
E is Se or Te,
n ₁ is an integer of 2 or more,
Wherein R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₄ , R ₅ and R ₆ are each independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms, halogen, an alcohol having 1 to 20 carbon atoms, , Ether, or ester,
X ₁ or X ₂ each independently represents a halogen element,
Q is B, Be, Al, C or Si.

The method according to claim 1, wherein E is Se or Te, n ₁ is an integer of 2 or more, and R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₄ , R ₅ and R ₆ are each independently hydrogen Or an alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and X ₁ or X ₂ are each independently F and Q is B.

A composition for detecting Reactive Oxygen Species (ROS) comprising a compound according to any one of claims 1 to 12.

4. The composition of claim 3, wherein the active oxygen species is superoxide or hypochlorite.

4. The composition of claim 3 wherein the detection composition is in the form of a sensor.

A process for the preparation of the following compound 1 comprising the steps of:
[Compound 1]

(a) reacting bis (ortho-formyl-phenyl) di-selenide, 2,4-dimethylpyrrole, and trifluoroacetic acid (TFA); And
(b) the product of step (a) 2,3- dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinoline (DDQ), triethylamine (Et ₃ N) and boron trifluoride dimethyl And ethyl etherate (BF ₃揃 Et ₂ O), respectively.

A process for preparing the following compound 2-1, which comprises the steps of:
[Compound 2-1]

(a) reacting bis (ortho-formyl-phenyl) ditelluride, pyrrole, and trifluoroacetic acid (TFA) to form the dipyramethane diterruride; And
(DDQ), triethylamine (Et3N), and boron ( _III ) were added to the resulting diphenylmethane diterelluride (b) (BF ₃揃 Et ₂ O) are sequentially added to the reaction mixture.

A process for preparing the following compound 2-2 or 2-3, comprising the steps of:
[Compound 2-2]

[Compound 2-3]

(a) reacting bis (ortho-formyl-phenyl) di-selenide, pyrrole, and trifluoroacetic acid (TFA) to produce the di-pyromethane di-selenide; And
(b) "on the generated die fatigue methane di-selenide, 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinoline (DDQ), triethylamine (Et ₃ N) and boron (BF ₃揃 Et ₂ O) are sequentially added to the reaction mixture.