本发明专利技术的苯并噻唑类化合物探针与HBrO反应后生成了环状的硫亚胺键，使反应体系的共轭程度增大，使反应体系的荧光强度红移了137nm，荧光强度比值变化了234倍。该探针可以选择性的识别次溴酸，不受其它活性氧物种和金属离子的干扰。此外，探针表现出响应时间短、高灵敏度的检测HBrO的优点，可用于次溴酸含量的测定。其次，通过研究pH值对荧光探针测定HBrO的影响。探针空白溶液和加入HBrO后的荧光强度比值(I580/I447)在pH 2.0‑12.0范围内随着pH的变化而几乎保持不变，说明pH对荧光强度比值的影响不大。此外，本发明专利技术的探针在没有加入HBrO时，细胞的蓝色通道发光较强，红色通道发光较弱，几乎看不到荧光。而当加入HBrO后，细胞则呈现蓝色通道发光减弱，红色通道发光增强的现象。
Benzothiazole compounds and their preparation methods and applications as hypobromic acid probes
The benzothiazole compound probe of the invention reacts with HBrO to form a cyclic thioimide bond, which enhances the conjugation degree of the reaction system, makes the fluorescence intensity of the reaction system red shift 137 nm, and the fluorescence intensity ratio changes 234 times. The probe can selectively recognize hypobromic acid without interference from other active oxygen species and metal ions. In addition, the probe has the advantages of short response time and high sensitivity for the detection of HBrO, and can be used for the determination of hypobromic acid content. Secondly, the influence of pH value on the determination of HBrO by fluorescence probe was studied. The fluorescence intensity ratio (I580/I447) of the probe blank solution and HBrO was almost unchanged with the change of pH in the range of 2.0 12.0, indicating that pH had little effect on the fluorescence intensity ratio. In addition, when HBrO is not added to the probe, the blue channel of the cell emits stronger light, while the red channel emits weaker light, and the fluorescence can hardly be seen. When HBrO was added, the blue channel decreased and the red channel enhanced.
【技术实现步骤摘要】
苯并噻唑类化合物及其制备方法及作为次溴酸探针的应用
本申请属于荧光探针
，尤其是涉及一种苯并噻唑类化合物及其制备方法及作为次溴酸探针的应用。
技术介绍
溴，是人体维持健康的第28位元素，广泛存在于动物体内，而次溴酸(Hypobromousacid，HBrO)在生物体内由溴化物(Br-)和过氧化氢(H2O2)通过血红素过氧化物酶如髓过氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)或嗜酸性粒细胞过氧化物酶(eosinophilperoxidase，EPO)的催化产生，是IV型胶原蛋白中硫亚胺交联支架形成的必要因素(WuWJ，ChenYH，D’AvignonA，etal.Biochemistry，1999，38(12)：3538-3548；MccallAS，CummingsCF，BhaveG，etal.Cell，2014，157(6)：1380-1392)，其中硫亚胺交联的IV型胶原蛋白是动物基底膜形成时的必需物质(FidlerAL，VanacoreRM，ChetyrkinSV，etal.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica，2014，111(1)：331-336)。HBrO是生物宿主防御体系中不可缺少的因素，是一种有效的抗氧化剂，具有高效的抗菌作用，对免疫反应至关重要，但是过量的HBrO会对生物体造成组织损伤，并导致多种疾病，如关节炎、胆囊炎、心血管疾病、哮喘、神经退行性疾病、癌症等(AldridgeRE，ChanT，vanDalenCJ，etal.FreeRadicalBiologyandMedicine，2002，33(6)：847-856)。根据文献报道，哮喘患者血清中的EPO水平比正常人增加了300％(MitraSN，SlungaardA，HazenSL.RedoxReport，2000，5(4)：215-224)。因此，为了深入了解次溴酸对生物体的重要作用，设计合成一种能准确、可靠的检测细胞和生物体内次溴酸含量的荧光探针具有十分重要的意义。荧光检测技术具有选择性好、灵敏度高、响应时间短、实时成像、操作简便等优点，引起了研究者广泛的关注(Berberan-SantosMN，FluorescenceofSupermolecules，Polymers，andNanosystems[M].SpringerBerlinHeidelberg，2008)。迄今为止，科研人员开发了许多荧光探针来检测次溴酸(YuFB，SongP，LiP，etal.ChemicalCommunications，2012，48(62)：7735-7737；WangB，LiP，YuF，etal.ChemicalCommunications，2013，49(51)：5790-5792；XuK，LuanD，WangX，etal.AngewandteChemieInternationalEdition，2016，128(41)：12943-12946；LiuX，ZhengA，LuanD，etal.Analyticalchemistry，2017，89(3)：1787-1792)。受困于灵敏度或其它因素，目前报道的关于次溴酸检测的方法比较少。因此，为了能更深入的研究次溴酸的生理和病理功能，设计出快速、专一性的检测次溴酸的探针就显得尤为必要。苯并噻唑类化合物是一种重要的杂环化合物，在生物、化学、医药等方面有着广泛应用。苯并噻唑因为其具有离域的大π键和刚性平面结构，常作为荧光基团被广泛应用到荧光探针中(ZhaoJZ，JiSM，ChenYH，etal.PhysicalChemistryChemicalPhysics，2012，14(25)，8803-8817.；PurkayasthaP，ChattopadhyayN.PhysicalChemistryChemicalPhysics，2000，2(2)，203-210.；ZhangJ，WangS，LiuCH，etal.ChineseJournalofChemistry，2018，36，1179-1181)。但是，目前还没有基于苯并噻唑荧光团的探针被用于检测HBrO，因此设计和合成一个苯并噻唑类探针来检测HBrO是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为解决现有技术中的不足，从而提供一种苯并噻唑类化合物及其制备方法。并提供基于苯并噻唑类化合物荧光团的高选择性的、比率计型次溴酸荧光探针。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种苯并噻唑类化合物，其结构式为：本专利技术的苯并噻唑类化合物作为比率计型次溴酸探针的应用。本专利技术还提供一种苯并噻唑类化合物的制备方法，苯并噻唑类化合物的其结构式为：所述制备方法包括以下步骤：S1：将2-苯并噻唑基-6-溴苯胺、2-甲硫基苯硼酸和1，1’-双(二苯基膦)二茂铁二氯化钯(II)二氯甲烷化合物溶于的甲苯溶液中；S2：在保护气氛下，向溶液中加入K2CO3溶液，在70-90℃条件下进行反应；S3：反应完全后，冷却至室温；S4：将反应后的溶液过滤取滤液，将滤液减压浓缩后用柱层析法纯化，得到苯并噻唑类化合物。优选地，本专利技术的制备方法，柱层析法纯化时采用的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚混合物。优选地，本专利技术的制备方法，混合物中乙酸乙酯∶石油醚的质量比为1∶4-6。优选地，本专利技术的制备方法，S3步骤中使用TLC追踪检测反应是否完全。优选地，本专利技术的制备方法，2-苯并噻唑基-6-溴苯胺与2-甲硫基苯硼酸与1，1’-双(二苯基膦)二茂铁二氯化钯(II)二氯甲烷化合物的摩尔比为18-22∶22-26∶1。优选地，本专利技术的制备方法，所述K2CO3溶液的浓度为3.5-5M。本专利技术的有益效果是：本专利技术的苯并噻唑类化合物探针与HBrO反应后生成了环状的硫亚胺键，使反应体系的共轭程度增大，使反应体系的荧光强度红移了137nm，荧光强度比值变化了234倍。该探针可以选择性的识别次溴酸，不受其它活性氧物种和金属离子的干扰。此外，探针表现出响应时间短、高灵敏度的检测HBrO的优点，可用于次溴酸含量的测定。其次，通过研究pH值对荧光探针测定HBrO的影响。探针空白溶液和加入HBrO后的荧光强度比值(I580/I447)在pH2.0-12.0范围内随着pH的变化而几乎保持不变，说明pH对荧光强度比值的影响不大。此外，本专利技术的探针在没有加入HBrO时，细胞的蓝色通道发光较强，红色通道发光较弱，几乎看不到荧光。而当加入HBrO后，细胞则呈现蓝色通道发光减弱，红色通道发光增强的现象。这些现象说明探针能够监控细胞内HBrO含量的变化。这为监控人体内和次溴酸相关病变提供了一种可靠的手段。附图说明下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。图1为荧光探针的合成路线。图2a为荧光探针与HBrO作用前的荧光光谱图，图2b为荧光探针与HBrO作用前的照片；图3a为荧光探针与HBrO作用后的荧光光谱图，图3b为荧光探针与HBrO作用后的照片；图4为荧光探针与不同浓度的HBrO作用后的荧光光谱图，图中横坐标为波长，纵坐标为荧光强度。探针与不同浓度的HBrO(0-50μM)反应时的荧光光谱，插图为溶液在4本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种苯并噻唑类化合物，其特征在于，其结构式为：
【技术特征摘要】
1.一种苯并噻唑类化合物，其特征在于，其结构式为：2.权利要求1所述的苯并噻唑类化合物作为比率计型次溴酸探针的应用。3.一种苯并噻唑类化合物的制备方法，其特征在于，苯并噻唑类化合物的其结构式为：所述制备方法包括以下步骤：S1：将2-苯并噻唑基-6-溴苯胺、2-甲硫基苯硼酸和1，1’-双(二苯基膦)二茂铁二氯化钯(II)二氯甲烷化合物溶于的甲苯溶液中；S2：在保护气氛下，向溶液中加入K2CO3溶液，在70-90℃条件下进行反应；S3：反应完全后，冷却至室温；S4：将反应后的溶液过滤取滤液，将滤液减压浓缩后用柱层析法纯化，得到苯并噻唑类化合物。4.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：张劲，彭天英，张令君，贺国文，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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