华东理工年夜学副传授慕欣团队与互助者,提出基在“羟基导向”的碳硼烷邻位三官能化计谋,并乐成构建了含碳硼烷布局的碱性磷酸酶(ALP)荧光探针,富厚了三维芬芳性硼簇类化合物的合成要领学,也为硼中子俘获疗法药物及三维生物探针的开发提供了全新平台。相干研究结果近日发表在《化学》。
碳硼烷是一类富含硼原子的三维芬芳性二十面体布局,因具备高热不变性、亲脂性及生物代谢不变性而于药物化学及质料科学范畴遭到了广泛存眷。然而,于碳硼烷布局的化学润色研究中,于空间情况相似的硼位点,尤其是相邻位点选择性引入三种官能团持久以来难以实现。
为霸占上述难点,研究团队从9,10-二溴-间位碳硼烷出发,经由过程切确计较B?H键解离能,使用锰促成的氧化反映,于能量最低的B(5)位点引入羟基,乐成构建出怪异的“溴-溴-羟基”三角布局区。
进一阵势,研究团队将羟基引入了钯催化的偶联反映系统。此中,羟基阐扬了要害的“配位导向”作用。于首步B?N偶联后,羟基与碳酸根碱基配位并毗连至钯中央形成螯合环,有用按捺了双B?N偶联副反映的发生,促成了芳基C?H键活化及后续B?C键偶联,从而鞭策芳胺或者吲哚类化合物顺遂完成环化,实现了碳硼烷笼与稠环布局的完善交融。
该要领揭示出优秀的底物兼容性及官能团耐受性。不管是含差别电子效应的芳胺,还有是多环、杂环底物,均能高效介入反映。同时,该计谋可以将繁杂药物份子片断高效引入碳硼烷骨架。
此外,羟基进一步拓展了该三维骨架的后期润色能力。研究团队乐成将其与整合素按捺剂多肽c(RGDfK)和前列腺特异性膜抗原(PSMA)靶向配体中的GUL偶联,高效制备出一系列碳硼烷-生物份子偶联物。
于此基础上,研究团队设计并构建了靶向ALP的荧光探针。研究团队经由过程将环化产品的羟基润色为磷酸基团,得到了水溶性优良且配景无荧光的前体份子。于ALP的特异性酶解作用下,磷酸基团被脱除了,羟基患上以恢复,激活堆积引诱发光(AIE)效应从而开释出荧光旌旗灯号。
碳硼烷布局作为ALP荧光探针的验证明验。研究团队供图-bevictor伟德官网