一种用于蛋白质荧光标记的化合物的合成方法技术

一种用于蛋白质荧光标记的化合物的合成方法，它涉及生物大分子的荧光标记技术领域，它合成方法分为两步，第一步反应一是将1.2-1.5当量的化合物I和1当量的化合物II在1.5-3.5当量的醋酸酐中加热搅拌0.5-1小时，得到中间产物III；第二步反应二是将1当量的中间产物III与1.1-1.5当量的碘化钠在有机溶剂2中加热至40-70℃回流2-24小时，得到目标产物IV，即水溶性荧光化合物。它将花菁素类的化合物引入了多个亲水性的磺酸基团，提高了水溶性；进一步减少了连接位点与荧光基团的距离，提高了探针的刚性；从而解决了目前蛋白质荧光探针亲水端与疏水端分布不均匀、探针连接基团较长的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，它涉及生物大分子的荧光标记
，它合成方法分为两步，第一步反应一是将1.2-1.5当量的化合物I和1当量的化合物II在1.5-3.5当量的醋酸酐中加热搅拌0.5-1小时，得到中间产物III；第二步反应二是将1当量的中间产物III与1.1-1.5当量的碘化钠在有机溶剂2中加热至40-70℃回流2-24小时，得到目标产物IV，即水溶性荧光化合物。它将花菁素类的化合物引入了多个亲水性的磺酸基团，提高了水溶性；进一步减少了连接位点与荧光基团的距离，提高了探针的刚性；从而解决了目前蛋白质荧光探针亲水端与疏水端分布不均匀、探针连接基团较长的问题。【专利说明】
: 本专利技术涉及生物大分子的荧光标记
，具体涉及。
技术介绍
: 生物大分子动态学的研宄方法包括核磁共振、X射线晶体衍射、小角X光散射、焚光共振能量转移等。其中，荧光法由于其检测灵敏度高、实验方便等优点，是最为广泛的研宄手段之一。 荧光能量共振转移是距离很近的两个荧光分子间产生的一种能量转移现象。当供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠，并且两个分子的距离在10nm范围以内时，就会发生一种非放射性的能量转移，即FRET现象，使得供体的荧光强度比它单独存在时要低的多(荧光猝灭)，而受体发射的荧光却大大增强(敏化荧光)。 在激发波长在500-600nm的荧光探针的商业化产包括GE公司的Cy3-NHS_ester、Cy3Maleimide等产品，然而这些产品水溶性较差，不利于对水溶液中的大分子进行标记，且连接的碳链较长，其较大的柔性不利于对生物大分子的结构和动态学特征进行精确地描述。而Alexei Toutchkine等人发展了 Cy3.2-1A、neo_Cy3等一系列的化合物如下图所示，虽具有较好的水溶性，但是由于化合物的亲水和疏水基团分布不均匀，存在明显的亲水端和疏水端，使得探针在溶液中的分布不均匀，从而影响实验结果的准确性。
技术实现思路
: 本专利技术的目的是提供，它将花菁素类的化合物引入了多个亲水性的磺酸基团，提高了水溶性；进一步减少了连接位点与荧光基团的距离，提高了探针的刚性；从而解决了目前蛋白质荧光探针亲水端与疏水端分布不均匀、探针连接基团较长的问题。 为了解决
技术介绍
所存在的问题，本专利技术是采用以下技术方案:其合成方法分为两步，第一步反应一是将1.2-1.5当量的化合物I和1当量的化合物II在1.5-3.5当量的醋酸酐中加热搅拌0.5-1小时，得到中间产物III ;第二步反应二是将1当量的中间产物III与1.1-1.5当量的碘化钠在有机溶剂2中加热至40-70°C回流2_24小时，得到目标产物IV，即水溶性荧光化合物。 所述的化合物I结构中，对应的阳离子为钾离子或钠离子。 所述的化合物II结构中，对应的阳离子为钾离子或钠离子。 所述的有机溶剂1为甲醇与氯仿的混合溶剂或者甲醇与二氯甲烷的混合溶剂。 本专利技术的优点是:本专利技术的探针将花菁素类的化合物引入了多个亲水性的磺酸基团，提高了水溶性；进一步减少了连接位点与荧光基团的距离，提高了探针的刚性；从而解决了目前蛋白质荧光探针水溶性差、亲水基团与疏水基团分布不均匀、连接基团较长的问题。该荧光化合物作为一种蛋白质巯基标记的探针，可以有效降低背景荧光干扰，提高信噪比。同时，该荧光探针的柔性较小，有利于对生物大分子的结构和动态学特征的精确描述。本专利技术的荧光化合物的合成方法简便、毒性较小。 【专利附图】【附图说明】 : 图1是本专利技术
技术介绍
附图； 图2是本专利技术中探针的结构示意图； 图3是本专利技术两种反应的结构示意图； 图4是本专利技术激发发射图谱。 【具体实施方式】 : 参看图1-图4，本【具体实施方式】采用以下技术方案:其合成方法分为两步，第一步反应一是将1.2-1.5当量的化合物I和1当量的化合物II在1.5-3.5当量的醋酸酐中加热搅拌0.5-1小时，得到中间产物III ;第二步反应二是将1当量的中间产物III与1.1-1.5当量的碘化钠在有机溶剂2中加热至40-70°C回流2-24小时，得到目标产物IV，即水溶性荧光化合物。 所述的化合物I结构中，对应的阳离子为钾离子或钠离子。 所述的化合物II结构中，对应的阳离子为钾离子或钠离子。 所述的有机溶剂1为甲醇与氯仿的混合溶剂或者甲醇与二氯甲烷的混合溶剂。 本【具体实施方式】的优点是:本专利技术的探针将花菁素类的化合物引入了多个亲水性的磺酸基团，提高了水溶性；进一步减少了连接位点与荧光基团的距离，提高了探针的刚性；从而解决了目前蛋白质荧光探针水溶性差、亲水基团与疏水基团分布不均匀、连接基团较长的问题。该荧光化合物作为一种蛋白质巯基标记的探针，可以有效降低背景荧光干扰，提高信噪比。同时，该荧光探针的柔性较小，有利于对生物大分子的结构和动态学特征的精确描述。本专利技术的荧光化合物的合成方法简便、毒性较小。 本【具体实施方式】的实施例: 一、一种用于蛋白质荧光标记的化合物，该方法按下列步骤进行: 取1当量化合物I的钾盐与1.2当量的化合物II的钠盐，加入1.5当量的氯乙酸酐，室温搅拌0.5小时。旋蒸除去溶剂，柱层析，用甲醇:丙酮=1: 7洗脱，得到相应的化合物III。将所得到的1当量的化合物III与1.1当量的碘化钠在甲醇:氯仿=1: 1的溶剂中60°C反应24小时，过滤，旋蒸除去溶剂，得到对应的最终的产物IV。经核磁谱确认与目标产物吻合。 二、一种用于蛋白质标记的水溶性近红外荧光探针的合成方法，该方法按下列步骤进行: 取1当量的化合物I的钠盐与1.2当量的化合物II的钠盐，加入2当量的氯乙酸酐，加热搅拌0.7小时。旋蒸除去溶剂，柱层析，用甲醇:丙酮=1: 5洗脱，得到相应的化合物III。将所得到的1当量的化合物III与1.5当量的碘化钠在甲醇:氯仿=1: 2的溶剂中70°C反应20小时，过滤，旋蒸除去溶剂，得到对应的最终的产物IV。经核磁显示与目标产物吻合。 三、一种用于蛋白质标记的水溶性近红外荧光探针的合成方法，该方法按下列步骤进行: 取化合物I的钾盐0.4g与0.6g的化合物II的钾盐，溶加入0.2g的醋酸，加热搅拌1小时。旋蒸除去溶剂，柱层析，用甲醇:丙酮=1: 5洗脱，得到相应的化合物III。将所得到的0.4g的化合物III与0.lg的碘化钠在甲醇:氯仿=1: 10的溶剂中65°C反应24小时，过滤，旋蒸除去溶剂，得到对应的最终的产物IV 0.40go经核磁与质谱显示与目标产物吻合。 对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蛋白质荧光标记的化合物的合成方法，其特征在于它包含合成方法分为两步，第一步反应一是将1.2‑1.5当量的化合物I和1当量的化合物II在1.5‑3.5当量的醋酸酐中加热搅拌0.5‑1小时，得到中间产物III；第二步反应二是将1当量的中间产物III与1.1‑1.5当量的碘化钠在有机溶剂2中加热至40‑70℃回流2‑24小时，得到目标产物IV，即水溶性荧光化合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾新华，郭大川，
申请(专利权)人：顾新华，
类型：发明
国别省市：上海;31