本发明专利技术公开了一种检测硫醇的新型近红外比率荧光探针及其制备方法和应用，该探针为2‑[2‑[2‑[2‑[(2‑乙酰氧乙基)二硫基]乙氧羰基]苄胺基]‑3‑[(1,3‑二氢‑1,3,3‑三甲基‑2H‑吲哚‑2‑亚基)亚乙基]‑1‑环己烯‑1‑基]乙烯基]‑1,3,3‑三甲基吲哚鎓碘化物。制备方法包括：1,2,3,3‑四甲基‑3H‑碘代吲哚与2‑氯‑1‑甲酰基‑3‑羟甲基环己烯脱水缩合反应；所得2‑[2‑[2‑氯‑3‑[(1,3‑二氢‑1,3,3‑三甲基‑2H‑吲哚‑2‑亚基)亚乙基]‑1‑环己烯‑1‑基]乙烯基]‑1,3,3‑三甲基吲哚鎓碘化物与苄胺反应；所得2‑[2‑[2‑苄胺基‑3‑[(1,3‑二氢‑1,3,3‑三甲基‑2H‑吲哚‑2‑亚基)亚乙基]‑1‑环己烯‑1‑基]乙烯基]‑1,3,3‑三甲基吲哚鎓碘化物与[2‑[(2‑乙酰氧乙基)二硫基]乙氧基]甲酰氯反应，得到上述新型荧光探针。该探针对硫醇的检测表现出较高的选择性。
【技术实现步骤摘要】
一种检测硫醇的新型近红外比率荧光探针及其制备方法和应用
本专利技术属于分析化学
，尤其涉及一种检测硫醇的新型近红外比率荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
生物体内的硫醇如半胱氨酸(Cys)，高半胱氨酸(Hcy)，谷胱甘肽(GSH)在生理和病理过程中起着至关重要的作用。然而，细胞内硫醇水平的改变与很多疾病密切相关。体内缺乏半胱氨酸会导致儿童生长缓慢，肝损伤和皮肤损伤等多种病症。血液中高半胱氨酸的浓度增加会导致维生素B12的缺失和老年痴呆症等。谷胱甘肽是细胞内最丰富的硫醇，在维持细胞的氧化还原动态平衡中起着重要作用。因此，检测生物体系中硫醇具有非常重要的意义。目前，用于检测硫醇的方法有很多，如高效液相色谱法、电化学法、荧光法等。相比其他方法，荧光法由于具有选择性好、灵敏度高、快速简便等优点，因此，近年发展了许多检测硫醇的荧光探针。由于生物样品自身荧光发射波长一般小于600nm，而大多数探针的荧光发射波长与生物样品的背景荧光有重叠，因此极大地限制了这些探针的灵敏度，而在近红外(λem>600nm)光区，生物样品光吸收和荧光强度很弱，因而背景干扰大大降低。因此，发展近红外硫醇探针是一项具有挑战性的工作。目前已有少数近红外硫醇探针通过单波长荧光信号强度的变化来进行检测，而荧光强度易受到其他因素(如样品环境条件、探针浓度等)的影响。因此，这些探针并不能提供足够的精度以进行定量检测。具有自校正作用的，通过两个波长的变化指示识别过程的比率测量型荧光探针则能很好的实现定量检测。因此，设计近红外比率荧光探针对硫醇进行检测仍是一项具有挑战性的工作。专利技术内容本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种选择性好、快速简便的检测硫醇的新型近红外比率荧光探针，还相应提供该检测硫醇的新型近红外比率荧光探针的制备方法及应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种检测硫醇的新型近红外比率荧光探针，所述检测硫醇的新型近红外比率荧光探针为2-[2-[2-[2-[(2-乙酰氧乙基)二硫基]乙氧羰基]苄胺基]-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(1)：作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的检测硫醇的新型近红外比率荧光探针的制备方法，包括以下步骤：(1)2,3,3-三甲基-3H-吲哚与碘甲烷反应，得到1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚，结构式如式(5)：(2)环己酮进行维尔斯迈尔(Vilsmeier)反应，得到2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯，结构式如式(4)：(3)步骤(1)所得的1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚与步骤(2)所得的2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯通过脱水缩合反应，得到2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(3)：(4)步骤(3)所得的2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物与苄胺反应，得到2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(2)：(5)2,2'-二硫二乙醇与乙酸反应，得到2,2'-二硫二乙醇单乙酯，结构式如式(6)：(6)步骤(5)所得的2,2'-二硫二乙醇单乙酯生成中间体[2-[(2-乙酰氧乙基)二硫基]乙氧基]甲酰氯与步骤(4)所得的2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物反应，得到式(1)所示的化合物。优选的，所述步骤(1)的具体过程为：将2,3,3-三甲基-3H-吲哚溶于硝基甲烷中，再向其中加入碘甲烷，室温反应24h，有大量固体析出，向其中加入乙醚使其完全沉淀，然后减压过滤，用乙醚淋洗，得固体产物为1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚。优选的，所述2,3,3-三甲基-3H-吲哚与碘甲烷的摩尔比为1∶1.0～2.0。优选的，所述步骤(2)的具体过程为：在氩气保护下，将干燥的N,N-二甲基甲酰胺溶于干燥的二氯甲烷，用冰盐浴冷却至0℃，控温0℃缓慢滴加三氯氧磷的二氯甲烷溶液，滴加完反应30min后，将环己酮加入其中，然后将反应液加热至80℃反应3h，反应结束后，将反应液倒入冰水中，静置过夜，有黄色固体析出，减压过滤，得固体产物为2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯。优选的，所述环己酮进行维尔斯迈尔反应的温度为25～80℃。优选的，所述步骤(3)的具体过程为：在双口瓶中加入1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚和2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯，接上分水器，抽换气三次后，在氩气保护下加入正丁醇和甲苯(30mL，v/v＝7:3)。然后，氩气保护下回流搅拌反应10h，反应完毕后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，用乙醚洗涤过滤后，用硅胶色谱柱(二氯甲烷/0-2％甲醇)提纯，得绿色固体产物为2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物。优选的，所述2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯与1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚的摩尔比为1∶2.0～2.2。优选的，所述步骤(4)的具体过程为：在双口瓶中加入2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，抽换气三次后，在氩气保护下加入无水乙腈。溶解后，用微量注射器将苄胺和N,N-二异丙基乙胺加入其中，氩气保护下加热至80℃反应40min，反应完毕后，加入0.1N的盐酸淬灭反应，用二氯甲烷萃取三次，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤一次，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，随后用硅胶色谱柱(二氯甲烷/0-2％甲醇)提纯，得蓝色固体产物为2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物。优选的，所述2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物与苄胺的摩尔比为1∶1.0～1.5。优选的，所述步骤(5)的具体过程为：在氩气保护下，将2,2'-二硫二乙醇，乙酸，4-二甲氨基吡啶溶于干燥的四氢呋喃中。将上述反应液冷却至0℃，将二环己基碳二亚胺溶于干燥的四氢呋喃缓慢滴加至其中。滴加完，室温反应12～18h，完全完毕后，减压过滤，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，随后用硅胶色谱柱(石油醚/10-50％乙酸乙酯)提纯，得浅黄色液体产物为2,2'-二硫二乙醇单乙酯。优选的，所述乙酸与2,2'-二硫二乙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测硫醇的新型近红外比率荧光探针，其特征在于，所述检测硫醇的新型荧光探针为2‑[2‑[2‑[2‑[(2‑乙酰氧乙基)二硫基]乙氧羰基]苄胺基]‑3‑[(1,3‑二氢‑1,3,3‑三甲基‑2H‑吲哚‑2‑亚基)亚乙基]‑1‑环己烯‑1‑基]乙烯基]‑1,3,3‑三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(1)：
【技术特征摘要】
1.一种检测硫醇的新型近红外比率荧光探针，其特征在于，所述检测硫醇的新型荧光探针为2-[2-[2-[2-[(2-乙酰氧乙基)二硫基]乙氧羰基]苄胺基]-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(1)：2.一种如权利要求1所述的检测硫醇的新型近红外比率荧光探针的制备方法，包括以下步骤：(1)2,3,3-三甲基-3H-吲哚与碘甲烷反应，得到1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚，结构式如式(5)：(2)环己酮进行维尔斯迈尔(Vilsmeier)反应，得到2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯，结构式如式(4)：(3)步骤(1)所得的1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚与步骤(2)所得的2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯通过脱水缩合反应，得到2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(3)：(4)步骤(3)所得的2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物与苄胺反应，得到2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(2)：(5)2,2'-二硫二乙醇与乙酸反应，得到2,2'-二硫二乙醇单乙酯，结构式如式(6)：(6)步骤(5)所得的2,2'-二硫二乙醇单乙酯生成中间体[2-[(2-乙酰氧乙基)二硫基]乙氧基]甲酰氯与步骤(4)所得的2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物反应，得到式(1)所示的化合物。3.根据权利要求2所述的检测硫醇的新型近红外比率荧光...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱东建，任爱山，蔡文，段振华，
申请(专利权)人：贺州学院，
类型：发明
国别省市：广西,45
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