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一种苯并噻唑衍生物及其合成方法和应用技术

技术编号:24323959 阅读:77 留言:0更新日期:2020-05-29 17:32
本发明专利技术提供了一种苯并噻唑衍生物及其合成方法和应用,所述衍生物的中文名称为(E)‑2‑(3‑(苯并[d]噻唑‑2‑基)‑2‑羟基‑5‑甲基苯乙烯基)‑3‑甲基苯并[d]噻唑‑3‑碘化物,英文名称为(E)‑2‑(3‑(benzo[d]thiazol‑2‑yl)‑2‑hydroxy‑5‑methylstyryl)‑3‑methylbenzo[d]thiazol‑3‑iumiodide,命名为NSSN,该试剂可以实现“双模式”检测次氯酸。检测方法是在PBS/CH

A benzothiazole derivative and its synthesis and Application

【技术实现步骤摘要】
一种苯并噻唑衍生物及其合成方法和应用
本专利技术涉及苯并噻唑衍生物,具体属于一种苯并噻唑衍生物及其合成方法,以及该衍生物作为检测试剂在检测次氯酸中的应用。
技术介绍
线粒体作为有氧呼吸的细胞器,细胞的正常代谢伴随着活性氧的持续产生和消耗。活性氧(ROS)在许多病理生理过程中起着重要作用。活性氧(ROS)和抗氧化剂之间的失衡会导致氧化应激直至线粒体断裂,直至细胞凋亡。近年来,次氯酸(HClO)作为一种活性氧受到了广泛的关注。一方面,次氯酸可以杀死入侵的病原体和免疫系统中的细菌。另一方面,大量数据表明过量的次氯酸浓度会导致一些严重的疾病,如心血管疾病、关节炎,甚至癌症。因此,寻找合适的化学方法在细胞水平上直观检测线粒体中的次氯酸仍是一个挑战。荧光探针因其高灵敏度和时空分辨率而被广泛应用于生物系统中标记物的检测。目前已有大量检测次氯酸的荧光探针报道。但它们大多具有较小的stokes位移,无法避免细胞和活体成像中荧光和激发光的自吸收所引起的干扰。近红外荧光探针具有较强的组织穿透能力、较低的自荧光干扰,在荧光成像研究领域具有广阔的应用前景。此外,虽然大多数荧光探针具有良好的水溶性和近红外发射特性,但它们仅限于在细胞水平上检测次氯酸,未能实现亚细胞器的定位。因此开发近红外荧光探针对线粒体中次氯酸进行实时监测已迫在眉睫。针对以上存在的问题,设计选择性好、灵敏度高、具有低细胞毒性的近红外荧光探针用于线粒体中次氯酸的实时监测,已成为当前生物医学发展中具有挑战性的前沿课题之一。在本专利技术中,合成了一种基于苯并噻唑的化合物,通过探针与次氯酸在反应前后“双模式”荧光变化,实现对次氯酸的检测。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种苯并噻唑衍生物及其合成方法,以及将该衍生物用于次氯酸的检测,且检测方法简单,操作方便,选择性好,灵敏度高。本专利技术提供的一种苯并噻唑衍生物,中文名称为(E)-2-(3-(苯并[d]噻唑-2-基)-2-羟基-5-甲基苯乙烯基)-3-甲基苯并[d]噻唑-3-碘化物,英文名称为(E)-2-(3-(benzo[d]thiazol-2-yl)-2-hydroxy-5-methylstyryl)-3-methylbenzo[d]thiazol-3-iumiodide,命名为NSSN,结构式为:本专利技术提供的一种苯并噻唑衍生物NSSN的合成方法,步骤为:(1)按摩尔比为1:1-1.3将2-氨基苯硫酚和5-甲基水杨醛在无水二甲基亚砜中混合,搅拌下加入少量的硝酸银,将混合物在室温反应2小时后,用二氯甲烷稀释,盐水洗涤,合并有机相,减压除去溶剂,以体积比6:1的石油醚和乙酸乙酯作洗脱剂经硅胶柱色谱分离,纯化得浅黄色粉末状产物,即2-(苯并[d]噻唑-2-基)-4-甲基苯酚;(2)按摩尔比为1:2-2.2将2-(苯并[d]噻唑-2-基)-4-甲基苯酚和六次甲基四胺在三氟乙酸中混合,混合物搅拌回流过夜,然后冷却至室温,用氢氧化钾调节pH直至固体完全沉淀,过滤、洗涤、真空干燥,以体积比5:1的石油醚和乙酸乙酯作洗脱剂经硅胶柱色谱分离,纯化得浅黄色粉末状产物,即3-(苯并[d]噻唑-2-基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛;(3)按摩尔比为1:2-3将2-甲基苯并噻唑和碘甲烷溶解在无水乙腈中,混合物在氮气保护下搅拌回流24小时,然后冷却至室温,过滤得白色固体即2,3-二甲基苯并噻唑-3-碘化物,未经纯化直接进行下一步;(4)按摩尔比为1:1-1.2将3-(苯并[d]噻唑-2-基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛和2,3-二甲基苯并噻唑-3-碘化物在无水乙醇中混合,加入催化量的哌啶,混合物搅拌回流过夜,然后冷却至室温,过滤、洗涤、真空干燥得即(E)-2-(3-(苯并[d]噻唑-2-基)-2-羟基-5-甲基苯乙烯基)-3-甲基苯并[d]噻唑-3-碘化物(NSSN)。作为优选:所述的步骤(1)中2-氨基苯硫酚和5-甲基水杨醛的摩尔比为1:1。所述的步骤(2)中2-(苯并[d]噻唑-2-基)-4-甲基苯酚和六次甲基四胺的摩尔比为1:2。所述的步骤(3)中2-甲基苯并噻唑和碘甲烷的摩尔比为1:2.5。所述的步骤(4)中3-(苯并[d]噻唑-2-基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛和2,3-二甲基苯并噻唑-3-碘化物的摩尔比为1:1。本专利技术合成的NSSN可用于次氯酸的检测。本专利技术提供的一种检测次氯酸的方法,步骤为:(1)、用二甲基亚砜(DMSO)配制2mMNSSN的荧光探针储备液;(2)、将2mL的PBS/CH3CN(1:1,v/v,pH=7.4)溶液和10μL荧光探针储备液加到一个荧光比色皿中,在荧光分光光度仪上检测,随着次氯酸(0-30μM)的加入,670nm的荧光强度逐渐减弱,540nm的荧光强度逐渐增强,荧光呈比率型变化。当加入次氯酸(30-120μM)时,荧光强度由540nm红移到552nm逐渐增强并趋于稳定,荧光呈“turn-on”型变化;(3)、以次氯酸浓度为横坐标,以荧光强度F670nm/F540nm为纵坐标绘制图,得到小浓度次氯酸的工作曲线;线性回归方程为:y=-0.103x+2.518,x的单位为10-6mol/L;以次氯酸浓度为横坐标,以荧光强度F552nm为纵坐标绘制图,得到大浓度次氯酸的工作曲线;线性回归方程为:y=29.646x-330.3,x的单位为10-6mol/L。与现有技术相比,本专利技术具有如下优点和效果:1、本专利技术苯并噻唑衍生物合成简单,成本低廉;2、本专利技术苯并噻唑衍生物能实现对次氯酸的检测,检测结果灵敏度高,选择性好;同时还可用于细胞中次氯酸检测,也可用于动物皮下次氯酸检测;3、本专利技术检测手段简单,只需要借助荧光光谱仪即可实现;4、本专利技术采用“双模式”荧光检测,检测信号明显。附图说明图1实施例1制备的苯并噻唑衍生物NSSN的核磁氢谱图图2实施例1制备的苯并噻唑衍生物NSSN的核磁碳谱图图3实施例1制备的苯并噻唑衍生物NSSN的质谱图图4苯并噻唑衍生物NSSN与次氯酸作用的荧光发射图图5苯并噻唑衍生物NSSN与各种分析物的荧光发射图图6苯并噻唑衍生物NSSN测定次氯酸的工作曲线图7苯并噻唑衍生物NSSN线粒体定位细胞成像图图8苯并噻唑衍生物NSSN测定次氯酸的细胞成像图图9苯并噻唑衍生物NSSN测定次氯酸的活体成像图具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步说明,但本专利技术不受下述实施例的限制。实施例1NSSN的制备和表征将2-氨基苯硫酚(0.625g,5mmol)和5-甲基水杨醛(0.681g,5mmol)在15mL二甲基亚砜中混合,加入硝酸银(0.009g,0.05mmol),将混合物在室温反应2小时后,用二氯甲烷稀释,盐水洗涤,合并有机相,减压除去溶剂,以体积比6:1的石油醚和乙酸乙酯作洗脱剂经硅胶柱色谱分离,纯化得浅黄色粉末状本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种苯并噻唑衍生物NSSN,其特征在于,结构式为:/n

【技术特征摘要】
1.一种苯并噻唑衍生物NSSN,其特征在于,结构式为:





2.如权利要求1所述的一种苯并噻唑衍生物NSSN的合成方法,其特征在于,步骤如下:
(1)按摩尔比为1:1-1.3将2-氨基苯硫酚和5-甲基水杨醛在无水二甲基亚砜中混合,搅拌下加入少量的硝酸银,将混合物在室温反应2小时后,用二氯甲烷稀释,盐水洗涤,合并有机相,减压除去溶剂,以体积比6:1的石油醚和乙酸乙酯作洗脱剂经硅胶柱色谱分离,纯化得浅黄色粉末状产物,即2-(苯并[d]噻唑-2-基)-4-甲基苯酚;
(2)按摩尔比为1:2-2.2将2-(苯并[d]噻唑-2-基)-4-甲基苯酚和六次甲基四胺在三氟乙酸中混合,混合物搅拌回流过夜,然后冷却至室温,用氢氧化钾调节pH直至固体完全沉淀,过滤、洗涤、真空干燥,以体积比5:1的石油醚和乙酸乙酯作洗脱剂经硅胶柱色谱分离,纯化得浅黄色粉末状产物,即为3-(苯并[d]噻唑-2-基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛;
(3)按摩尔比为1:2-3将2-甲基苯并噻唑和碘甲烷溶解在无水乙腈中,混合物在氮气保护下搅拌回流24小时,然后冷却至室温,过滤得白色固体即2,3-二甲基苯并噻唑-3-碘化物,未经纯化直接进行下一步;
(4)按摩尔比为1:1-1.2将3-(苯并[d]噻唑-2-基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛和2,3-二甲基苯并噻唑-3-碘化物在无水乙醇中混合,加入催化量的哌啶,混合物搅拌回流过夜,然后冷却至室温,过滤、洗涤、真空干燥即得(E)-2-(3-(苯并[d]噻唑-2-基)-2-羟基-5-甲基苯乙烯基)-3-甲基苯并[d]噻唑-3-碘化物(NSSN)。


3.如权利要求2所述的NSSN的合成方法,其特征在于,所述的步骤(1)中2-氨基苯硫酚和5-甲基水杨醛的摩尔比为1:1。


4.如权利要求2所述的NSSN的合成方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄永飞阴彩霞霍方俊
申请(专利权)人:山西大学
类型:发明
国别省市:山西;14

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