基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子、制备及用途制造技术

本发明专利技术涉及一种基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子、制备方法及用途。该荧光探针分子结构如下图所示：

【技术实现步骤摘要】
基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子、制备及用途
本专利技术属于有机功能材料，涉及检测微量物质的荧光探针分子、制备方法及用途。
技术介绍
一氧化氮(NO)是一种无色无味的有毒气体，生物体内源性的一氧化氮是一种重要的气体信使分子，它参与了大量的生理调节活动，在生物体内发挥着关键的作用。研究表明，一氧化氮与心血管疾病、糖尿病等许多的人体疾病密切相关。因此，检测生物体的一氧化氮，并研究和评价其与生理调节的联系和作用在生命科学和医学领域具有重大意义。NO在生物体内为气体自由基，扩散迁移速度很快，十分难以检测；而活性氧、活性氮和活性碳自由基等其它物质干扰，降低了荧光探针专一识别NO气体的效果；另有一些检测NO的荧光探针或者荧光容易淬灭，或者荧光强度弱，也同样降低了检测效果。因此，制备具有较高的荧光量子效率，激发波长在近红外区域并能专一识别NO的荧光探针具有重要的理论及应用价值。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种灵敏性高、选择性良好的基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子、制备方法及用途。本专利技术通过以下技术方案实现上述目的，包括：(一)基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子具有如下结构：(二)制备基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子的方法包括以下步骤：(1)将对溴苯甲醛和N,N-二乙基间氨基苯酚溶解于浓度为60％的硫酸中，160℃反应24小时，在冰浴下用氢氧化钾调节至pH＝7，抽滤紫色沉淀物，水洗、烘干，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物2；(2)将步骤(1)中所述化合物2、氢氧化钾和氯化亚铜溶解于2-(2-氨乙氧基)乙醇中，90℃反应24小时，反应液用氯化钠溶液和二氯甲烷的混合溶液萃取三次，干燥有机相，过滤，减压蒸馏，收集固体混合物，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到的固体物即为基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子。优选地，所述步骤(1)中对溴苯甲醛与N,N-二乙基间氨基苯酚的质量比为1.34g:2g；所述洗脱剂为二氯甲烷与甲醇的混合物，其体积比为10:1。优选地，所述步骤(2)中化合物2、氢氧化钾及碘化亚铜三者的质量比为0.2385g:0.056g:0.0049g；所用2-(2-氨乙氧基)乙醇体积为1.00mL；所述洗脱剂为二氯甲烷与甲醇的混合物，其体积比为10:1。(三)基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子的用途优选地，所述用途是检测水体样品、细胞内、线虫体内的一氧化氮。本专利技术中，我们提供了基于罗丹明衍生物荧光探针分子的制备方法及应用，其有益效果是：1、本专利技术荧光探针分子合成方法为两个步骤，易合成，收率高。该荧光探针分子具有与特定的气体分子——一氧化氮，发生反应的亚胺基团，是一种结构清晰、光性质稳定的罗丹明衍生物。2、本专利技术荧光探针分子能够非常好地选择一氧化氮(图5)，当荧光探针分子的亚胺基团结合一氧化氮后，改变了荧光探针分子的荧光，从而识别和检测液相体系中的一氧化氮。通过各个离子590nm荧光强度值的柱形图对比(图6)，在590nm处该荧光探针分子仅明显地增强NO荧光(约增强5倍)，表现出高度的荧光选择性；并且显著地区分活性氧、活性氮等其它物质，避免其干扰检测，具有抗干扰性。3、本专利技术荧光探针分子物理化学性质稳定性好。4、本专利技术荧光探针分子与一氧化氮反应前后，其荧光发射在水溶液、细胞、线虫体内增长约5倍，检测整个识别过程荧光变化灵敏度高，能够检测水溶液中的一氧化氮以及荧光成像细胞和线虫体内的一氧化氮。5、本专利技术荧光探针分子穿透细胞的渗透性好，可荧光检测细胞、线虫体内一氧化氮。基于以上优势，该荧光探针分子可应用于荧光识别和检测环境水体样品、活体动物等中的一氧化氮，应用前景良好。附图说明图1为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子的合成路线。图2为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子的1H-NMR谱图。图3为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子的13C-NMR谱图。图4为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子的HRMS(ESI)谱图。图5为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子在水溶液体系中对一氧化氮响应的荧光光谱变化图。图6为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子在水溶液体系中对一氧化氮和不同干扰离子在590nm处荧光强度柱状图。图7为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子在水溶液体系中对不同浓度一氧化氮的紫外光谱变化图。图8为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子在水溶液体系中对不同浓度一氧化氮的荧光光谱变化图。图9为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子在590nm处荧光强度与相对应的一氧化氮浓度拟合曲线图。图10为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子在细胞内对外源性一氧化氮荧光识别图。其中，(a)，(b)，(c)为明场，(d)，(e)，(f)为DAPI通道，(g)为只加入1.0×10-5mol/L的探针化合物的荧光图片；(h)为加入1.0×10-5mol/L的探针化合物以及4×10-4mol/L的NO处理的荧光图片；(i)为加入1.0×10-5mol/L的探针化合物以及8×10-4mol/L的NO处理的荧光图片。图11为本专利技术所涉及的基于罗丹明衍生物一氧化氮检测荧光探针分子在线虫体内对一氧化氮荧光识别图。其中，a-c为明场；(d)为只加入1.0×10-5mol/L的探针化合物的荧光图片；(e)为加入1.0×10-5mol/L的探针化合物以及4×10-4mol/L的NO处理的荧光图片；(f)为加入1.0×10-5mol/L的探针化合物以及8×10-4mol/L的NO处理的荧光图片。具体实施方式实施例1：基于罗丹明衍生物的一氧化氮检测荧光探针分子的合成具体合成路线见图1。(1)化合物2的制备：配制20mL的60％硫酸，加入1.34g(7.28mmol)对溴苯甲醛和2.0g(14.58mmol)N，N-二乙基间氨基苯酚，搅拌20分钟使其溶解，后缓慢加热至160℃，反应24小时。反应结束后，用KOH调节pH至7，将得到的紫色沉淀抽滤，水洗，烘干，所得粗产物经硅胶层析柱，用二氯甲烷：甲醇＝10:1洗脱，浓缩洗脱液得370mg化合物2，产率12％。(2)罗丹明衍生物的一氧化氮检测荧光探针分子1的合成：将0.2385g(0.5mmol)的化合物1，0.056g(1mmol)的KOH，0.0049g(0.05mmol)的CuCl加入到1.00mL的2-(2-氨乙氧基)乙醇中，90℃下反应24小时。反应结束后分别用盐水和二氯甲烷萃取三次，得到的有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，减压蒸馏得到固体混合物，经硅胶层析柱，用二氯甲烷：甲醇＝10:1洗脱，浓缩洗脱液得25mg固体化合物，产率10％。1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ(ppm)7.60(d,J＝12.0Hz,2H),7.25(d,J＝10.5Hz,2H),6.91(d,J＝10.5Hz,2H),6.82(d,J＝10.0Hz,2H),6.65(d,J＝2.5Hz,2H),5.23(s,1H),3.77(m,4H),3.63(t,J＝5.5Hz,2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子，具有如下结构：

【技术特征摘要】
1.基于罗丹明衍生物检测一氧化氮的荧光探针分子，具有如下结构：。2.制备如权利要求1所述的荧光探针分子的方法，包括以下步骤：（1）将对溴苯甲醛和N,N-二乙基间氨基苯酚溶解于浓度为60%的硫酸中，160℃反应24小时，在冰浴下用氢氧化钾调节至pH=7，抽滤紫色沉淀物，水洗、烘干，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物2；将步骤（1）中所述化合物2、氢氧化钾和氯化亚铜溶解于2-(2-氨乙氧基)乙醇中，90℃反应24小时，反应液用氯化钠溶液和二氯甲烷的混合溶液萃取三次，干燥有机相，过滤，减压蒸馏，收集固体混合物，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到的固体物即为基于罗丹明衍生物检测一氧化氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：周莹，曹洁，何艳琪，陈秋玲，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：云南,53