本发明专利技术公开了一种水溶性碳苷香豆素荧光探针、合成方法及应用。所述的荧光探针经过两步反应得到，具有反应原料廉价易得，反应步骤少，产率高等特点。本发明专利技术揭示了所述碳苷香豆素荧光探针的多种用途，包括：1. 牛血清蛋白的检测，该荧光探针在PBS溶液中无荧光，而在加入牛血清蛋白后，荧光强度增加；2. 酸碱度分析，分析pH在3‑12范围内，检测牛血清蛋白的荧光光谱，选定合适的实验条件进行测试；3. 动态光散射粒径分析，利用动态光散射谱分析该探针结合牛血清蛋白前后的粒径。
A water-soluble carbon glycoside coumarin fluorescence probe, synthesis method and Application
The invention discloses a water-soluble carbon glycoside coumarin fluorescent probe, a synthetic method and application. The fluorescent probe is obtained by two steps reaction, which has the advantages of cheap and easy reaction raw materials, less reaction steps and high yield. The present invention discloses various uses of the carbon coumarin fluorescent probe, including: detection of 1. bovine serum protein, the fluorescence probe has no fluorescence in PBS solution, and the fluorescence intensity is increased after adding bovine serum protein; the analysis of 2. acid alkalinity and the analysis of the fluorescence spectrum of the bovine serum protein in the range of 3 pH in the range of 3 The suitable experimental conditions were determined, and the dynamic light scattering particle size analysis was used to analyze the particle size of the probe before and after the combination of the bovine serum protein with the dynamic light scattering spectrum (3.).
【技术实现步骤摘要】
一种水溶性碳苷香豆素荧光探针、合成方法及应用
本专利技术涉及一种水溶性碳苷香豆素荧光探针及其制备方法和应用，具体的说，涉及一种含有香豆素结构的糖碳苷类荧光探针化合物、合成方法及其在检测牛血清蛋白方面的应用。
技术介绍
最近，生物大分子和小分子之前的相互作用吸引了越来越多人的注意。在这些生物大分子中，血清蛋白是动物循环系统中最丰富的蛋白质。低的血清蛋白会导致肝脏和肾脏的损伤，饮食中低的蛋白摄取量也会导致人营养不良。因此，通过检测血液或者其它生命中血清蛋白的含量可以获得病人的健康信息，是重要的方法。牛血清蛋白是血浆蛋白的主要含量之一，且易得、廉价、稳定、以及与人血清蛋白的结构同源性，因而受到了广泛研究。通过适当的方法来确定牛血清蛋白的含量是一项重要的课题。在所有的检测方法中，荧光探针由于其高灵敏性和高选择性脱颖而出。因此，开发新的荧光探针用于检测各种蛋白越来越受到广泛关注。碳水化合物是一类具有好的水溶液和生物相容性的生物分子，许多文献报道从糖出发设计合成离子探针、蛋白相互作用体、以及生物造影等。其中碳苷是碳水化合物一类比较稳定的糖类分子。香豆素类化合物对环境的极性较敏感，且极性探针分子由于疏水作用一般都有明显的荧光光信号响应。2014QianJunhong(DyesPigments,2014,103:1-8)报道了基于香豆素的探针分子，研究了共轭体系、取代基和溶剂极性对探针光谱性质的影响，并考察了化合物对牛血清白蛋白的检测效果。其中通过将对位取代苯共轭连接到极性敏感的荧光团香豆素上，对BSA具有较高的选择性和检测灵敏度，其对BSA的线性检测范围为0-2.0mg/mL，检测限为0.6μg/mL。但是该类分子具有水溶性差，生物相容性差等缺点。为了克服以上水溶性和生物相容性等方面的不足，我们课题组已经开发了多种水溶性糖类小分子探针，将罗丹明与糖通过席夫碱(SpectroscopyLetters,2015,48:578-585)或者硫脲(SpectrochimicaActaPartA:MolecularandBiomolecularSpectroscopy2017,173:495-501)相连，可用于选择性的检测水中汞离子，与汞离子结合后会引起荧光增强和紫外吸收增强。另外我们也报道了以葡萄糖为底物，两步反应构建了新型碳苷荧光分子(RSCAdv，2016，6：18357-18363)，实现对牛血清蛋白的检测，增加糖类结构，进一步增加了探针的水溶性和生物相容性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水溶性碳苷香豆素荧光探针及其制备方法。本专利技术的另一目的是将这一种荧光探针应用于牛血清蛋白的检测。实现本专利技术的技术解决方案是：一种水溶性碳苷香豆素荧光探针，所述荧光探针具有如下结构：一种水溶性碳苷香豆素荧光探针的合成方法，包括如下步骤将化合物2溶二氯甲烷中，依次加入吡咯烷和7-(二乙氨基)香豆素-3-甲醛，室温搅拌18-24h，TLC跟踪至反应完全后，减压旋去溶剂，加入乙酸乙酯和水萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，后过滤浓缩，粗产品通过柱层析分离提纯，得到目标化合物，其中化合物2的结构式为：进一步的，柱层忻中，洗脱液采用体积比为EtOAc:PE10∶1～5∶1的混合物。进一步的，化合物2和7-(二乙氨基)香豆素-3-甲醛的摩尔比为1∶1.2，吡咯烷的用量为化合物2的5mol％。上述合成的水溶性碳苷香豆素荧光探针在牛血清蛋白检测中的应用。本专利技术具有以下明显优点：(1)该荧光化合物有着良好的水溶性。(2)该荧光化合物对牛血清蛋白具有明显的选择性，灵敏度高，反应时间短。(4)该荧光化合物的pH适用范围较宽，为3-9。附图说明图1水溶性碳苷香豆素荧光探针化合物3对不同溶剂的紫外光谱图。图2水溶性碳苷香豆素荧光探针化合物3对不同溶剂的荧光光谱图。图3水溶性碳苷香豆素荧光探针化合物3的牛血清蛋白检测。图4水溶性碳苷香豆素荧光探针化合物3检测牛血清蛋白的线性图。图5pH对水溶性碳苷香豆素荧光探针化合物3检测牛血清蛋白的影响。图6水溶性碳苷香豆素荧光探针化合物3的粒径图。图7水溶性碳苷香豆素荧光探针化合物3加入牛血清蛋白后的粒径图。具体实施方式以下提供本专利技术一种水溶性碳苷香豆素荧光探针的合成及其在牛血清蛋白检测方面的应用测试。本专利技术化合物的合成路线如下，首先以D-葡萄糖(1)为原料，合成相应的呋喃型碳苷(2)，再与7-(二乙氨基)香豆素-3-甲醛反应合成目标探针分子3。实施例1化合物2的制备将D-葡萄糖和乙酰丙酮溶于50mL水中，加入CoCl2，加热至90℃反应8-10h。TLC显示完全反应后，加入乙酸乙酯萃取，有机相减压旋干，得到的粗产品通过重结晶得化合物2。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ6.57(s,1H),4.61(d,J＝6.2Hz,1H),4.32(t,J＝4.6Hz,2H),4.19(dd,J＝10.0,4.3Hz,1H),3.85(dd,J＝13.0,3.7Hz,2H),3.76(s,1H),2.52(s,3H),2.34(s,3H).13CNMR(125MHz,CDCl3):δ193.9,158.2,149.2,121.1,108.4,75.9,73.7,72.1,70.0,28.1,13.6ppm.Anal.CalcdforC11H14O5:C,58.15；H,6.43.Found:C,58.22；H,6.35.实施例2化合物3的制备将化合物2溶二氯甲烷中，依次加入吡咯烷和7-(二乙氨基)香豆素-3-甲醛，室温搅拌18-24h，TLC跟踪至反应完全后，减压旋去溶剂，加入乙酸乙酯和水萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，后过滤浓缩，粗产品通过柱层析分离提纯，得到目标化合物3。。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ7.84(d,J＝15.1Hz,1H),7.76(s,1H),7.52(d,J＝15.2Hz,1H),7.33(d,J＝8.7Hz,1H),6.83(s,1H),6.61(s,1H),6.50(s,1H),5.35(s,1H),4.78-4.61(m,1H),4.43(s,2H),4.27(s,2H),3.91(s,1H),3.45(d,J＝6.8Hz,4H),2.58-2.55(m,4H),2.36-2.33(m,2H),2.23(d,J＝8.4Hz,1H),2.01(s,1H).13CNMR(125MHz,CDCl3)δ185.3,158.9,155.6,150.9,148.8,145.2,137.4,129.0,124.1,121.9,108.6,108.4,108.0,96,73.8,72.3,70.1,44.1,28.7,28.4,28.1,13.7,11.5ppm.Anal.CalcdforC25H27NO7:C,66.21；H,6.00；N,3.09.Found:C,66.15；H,5.89；N,3.05.实施例3该荧光探针在不同溶剂中的紫外和荧光光谱。通过检测该探针分子在不同溶剂中的紫外和发射光谱来考察溶剂极性对光物理性质的影响，如图1所示，随着溶剂极性增加，探针的紫外和发射光谱均有明显的红移现象。可以看出，探针3在不同溶剂里的Stokes位移随着溶剂极性的增加而增大。如在EA中的Stokes本文档来自技高网...
【技术保护点】
水溶性碳苷香豆素荧光探针，其结构如通式(Ⅰ)：
【技术特征摘要】
1.水溶性碳苷香豆素荧光探针，其结构如通式(Ⅰ)：2.通式(Ⅰ)的水溶性碳苷香豆素荧光探针的合成方法，其特征在于，将通式(Ⅱ)的化合物溶二氯甲烷中，依次加入吡咯烷和7-(二乙氨基)香豆素-3-甲醛，室温搅拌18-24h，TLC跟踪至反应完全后，减压旋去溶剂，加入乙酸乙酯和水萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，后过滤浓缩，粗产品通过柱层析分离提纯后得到所...
【专利技术属性】
技术研发人员：方志杰，顾小敏，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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