一种NBD-有机胺类荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种NBD‑有机胺类荧光探针及其制备方法和应用，该荧光探针的结构如式(1)所示，其中，m为0或1‑5的整数，n为0或1‑5的整数，且m、n不同时为0；R1为CH2或

A NBD organic amine fluorescent probe and preparation method and application thereof

The invention discloses a NBD organic amine fluorescent probe and its preparation method and application, structure of the fluorescent probe as shown in (1), among them, M is 0 or 1 5 integers, n is 0 or 1 5 integers, m, and N are not 0 at the same time; fluorescence probe into CH2 or R1 of the present invention provides a dual channel fluorescence / colorimetric probe can be observed directly to the color change can be achieved using paper based detection device for monitoring. It can be used as an endogenous hydrogen sulfide probe to detect the presence of hydrogen sulfide.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物硫化氢检测领域，更具体地，涉及一种NBD-有机胺类荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
硫化氢是具有多种生物功能的重要内源信号分子。在不同的器官和组织中，硫化氢是胱硫醚-β-合成酶(CBS)，胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)和3-巯基丙酮酸硫基转移酶(3-MPST)/半胱氨酸氨基转移酶(CAT)的三种不同路径的酶促反应的体内酶促产物。在中枢神经系统中，硫化氢的生物浓度为50-160μM。在等离子血浆中的硫化物水平为10-100μM。研究表明，体内硫化氢的水平和许多疾病具有相关性，例如阿兹海默症，唐氏综合征，糖尿病和肝硬化。尽管硫化氢一直被认为与许多生理学和病理进程相关联，但是，它在体内的许多潜在的分子活动仍然存在很多的未知，需要进一步的研究。因此，开发有效的化学或更高级的方法用于有选择性地、灵敏性地检测生物硫化氢具有重大的研究价值。一些硫化氢引发的化学反应，包括亲核加成、叠氮或硝基至有机胺的还原反应、铜沉淀反应、二硝基苯基乙醚的硫解反应等已被成功地利用以开发荧光和/或比色探针，用于生物硫化氢检测。但是目前的荧光和/或比色探针的颜色变化不能在短时间内达到肉眼可见，多需要借助于设备检测才能监测到，无法开发为纸基检测装置。因此，有必要开发一种荧光/比色双通道探针，可以在短时间内肉眼直接观察到显色变化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种荧光/比色双通道探针，可以在短时间内肉眼直接观察到显色变化。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种NBD-有机胺类荧光探针，该荧光探针的结构如式(1)所示：其中，m为0或1-5的整数，n为0或1-5的整数，且m、n不同时为0；R1为CH2或根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种NBD-有机胺类荧光探针的制备方法，该方法包括：(1)在第一有机溶剂和碱性缩合剂存在下，将式(15)所示化合物与NBD-Cl接触反应；得到第一中间产物；(2)在第二有机溶剂存在下，将三氟乙酸与第一中间产物接触，得到式(16)所示化合物；(3)在第三有机溶剂存在下，将式(16)所示化合物与乙酸酐接触反应，得到所述NBD-有机胺类荧光探针。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种NBD-有机胺类荧光探针的制备方法，该方法包括：在第四有机溶剂和碱性缩合剂存在下，将哌啶与NBD-Cl接触，得到所述NBD-有机胺类荧光探针。根据本专利技术的再一方面，所述的NBD-有机胺类荧光探针作为内生硫化氢探针的应用。通过上述技术方案，本专利技术提供了一种荧光/比色双通道探针，可以在短时间内肉眼直接观察到显色变化，能够实现纸基检测。该探针可以作为内生硫化氢探针，用于检测体内的生物硫化氢。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f和图1g分别示出了根据本专利技术的实施例和对比例的不同NBD类化合物与H2S反应的荧光光谱图。图2a、图2b及图2c分别示出了根据本专利技术的实施例和对比例的不同NBD类化合物与不同浓度的H2S反应的速率时间曲线图。图3a、图3b、图3c、图3d及图3e分别示出了根据本专利技术的实施例和对比例的不同NBD类化合物与H2S反应的紫外-可见光吸收光谱图。图4a、图4b、图4c及图4d分别示出了根据本专利技术的实施例和对比例的不同NBD类化合物与H2S反应的显色图。图5示出不同时间、不同浓度H2S与化合物(2)反应的显色结果。图6示出不同浓度H2S与化合物(2)的纸基检测结果。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。本专利技术提供了一种NBD-有机胺类荧光探针，该荧光探针的结构如式(1)所示：其中，m为0或1-5的整数，n为0或1-5的整数，且m、n不同时为0；R1为CH2或优选地，所述荧光探针选自具有如下结构式的化合物：本专利技术的另一方面提供了一种NBD-有机胺类荧光探针的制备方法，该方法包括：(1)在第一有机溶剂和碱性缩合剂存在下，将式(15)所示化合物与NBD-Cl接触反应；得到第一中间产物；(2)在第二有机溶剂存在下，将三氟乙酸与第一中间产物接触，得到式(16)所示化合物；(3)在第三有机溶剂存在下，将式(16)所示化合物与乙酸酐接触反应，得到所述NBD-有机胺类荧光探针。优选地，所述式(15)所示化合物和NBD-Cl的摩尔比为1.0-1.5：1；所述式(16)所示化合物和乙酸酐的摩尔比为1：1.5-2。根据本专利技术，所述碱性缩合剂可以为本领域常规的各种选择。优选地，所述碱性缩合剂为N,N-二异丙基乙胺。根据本专利技术，所述第一有机溶剂、第二有机溶剂和第三有机溶剂可根据需要确定为本领域各种常规的有机溶剂。优选地，所述第一有机溶剂、第二有机溶剂和第三有机溶剂均为二氯甲烷。本专利技术还提供了另一种NBD-有机胺类荧光探针的制备方法，该方法包括：在第四有机溶剂和碱性缩合剂存在下，将哌啶与NBD-Cl接触，得到所述NBD-有机胺类荧光探针。优选地，所述碱性缩合剂为N,N-二异丙基乙胺，所述第四有机溶剂为四氢呋喃。优选地，所述哌啶与NBD-Cl的摩尔比为1：1.2-1.8。本专利技术所述的NBD-有机胺类荧光探针可应用作为内生硫化氢探针。通过以下实施例对本专利技术进行进一步说明。实施例中所有化学试剂均通过商购获得。所有光学测试例均在PBS缓冲溶液(50mM，PH＝7.4，含20％DMSO)中进行。测试例中各化合物溶剂于DMSO中制备成储存液。用PBS缓冲溶液(50mM，PH＝7.4，含20％DMSO)稀释得到不同浓度的化合物。实施例1(1)将1.2mmol单-tBOC哌嗪和1.0mmolNBD-Cl溶解于20.0mL二氯甲烷溶剂中，然后加入0.25mL(1.5mmol)N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)；室温下搅拌4h后，减压蒸馏，利用快速柱层析法对减压蒸馏残余物进行纯化，洗脱剂为体积比1.5:100的甲醇与二氯甲烷，得到中间产物(2)在10mL的二氯甲烷中，将10mL三氟乙酸与步骤(1)获得的中间产物接触，室温下搅拌3h，减压蒸馏得到红色固体物质(3)在20mL二氯甲烷中，将1.0mmol的与1.8mmol乙酸酐接触反应，室温下搅拌3h，减压蒸馏，利用快速柱层析法对减压蒸馏残余物进行纯化，洗脱剂为体积比0.8:100的甲醇与二氯甲烷，得到所述NBD-有机胺类荧光探针化合物式(2)。化合物式(2)为红色固体，TLC:Rf＝0.2(甲醇:二氯甲烷＝2:100).1HNMR(400MHz,DMSO-d6),δ:8.52(d,J＝8.8Hz,1H),6.62(d,J＝8.8Hz,1H),4.27-4.10(m,4H),3.80-3.70(m,4H),2.06(s,3H).13CNMR(100MHz,DMSO-d6),δ:168.67,145.36,144.70,144.67,136.18,121.09,103.07,48.84本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NBD‑有机胺类荧光探针，其特征在于，该荧光探针的结构如式(1)所示：其中，m为0或1‑5的整数，n为0或1‑5的整数，且m、n不同时为0；R1为CH2或

【技术特征摘要】
1.一种NBD-有机胺类荧光探针，其特征在于，该荧光探针的结构如式(1)所示：其中，m为0或1-5的整数，n为0或1-5的整数，且m、n不同时为0；R1为CH2或2.根据权利要求1所述的NBD-有机胺类荧光探针，其中，所述荧光探针选自具有如下结构式的化合物。3.一种NBD-有机胺类荧光探针的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)在第一有机溶剂和碱性缩合剂存在下，将式(15)所示化合物与NBD-Cl接触反应；得到第一中间产物；(2)在第二有机溶剂存在下，将三氟乙酸与第一中间产物接触，得到式(16)所示化合物；(3)在第三有机溶剂存在下，将式(16)所示化合物与乙酸酐接触反应，得到所述NBD-有机胺类荧光探针。4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述式(15)所示化合物与NBD-Cl的...

【专利技术属性】
技术研发人员：易龙，席真，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11