一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种苯并吡喃鎓

【技术实现步骤摘要】
一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于化学合成领域和生物传感
，具体涉及一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物及其制备方法和应用；本专利技术还涉及苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在水相体系中检测次氯酸的应用；本专利技术另外还涉及苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在检测活细胞以及铁死亡过程中次氯酸的应用。

技术介绍

[0002]次氯酸（HClO）在体内主要是通过免疫细胞发生炎症反应时分泌的髓过氧化物酶（MPO）催化氯离子的过氧化反应产生，也可在外源性刺激物（如脂多糖和佛波酯）诱导下产生。HClO作为胞内重要的活性氧，它在抵御病原体和细菌的入侵、激活转录因子和维持胞内的氧化还原稳态等方面发挥着重要作用，一旦HClO过量产生时，将引发机体的氧化损伤，并导致动脉粥样硬化、关节炎、类风湿性关节炎、心血管疾病和癌症等疾病的发生。因此，发展高效的检测工具实现HClO的实时和定量检测对探究炎症等疾病的变化及其病理过程具有重要意义。
[0003]铁死亡是一种铁离子依赖型的细胞死亡，是区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式，它在细胞代谢、氧化还原状态以及退行性疾病、癌症等方面发挥着重要作用（Nature 2019, 575, 688
–
692; Nature 2019, 575, 693
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698; Mol. Cell 2019, 73, 354-363; Cell Death Dis., 2020, 11, 1-13）。因此，监测铁死亡过程中次氯酸水平的变化对癌预防和治疗意义重大，但目前为止还没有研究报道关于监测铁死亡过程中次氯酸水平的变化。
[0004]考虑到荧光探针具有高灵敏度和选择性、易操作性、无创性以及对活细胞、组织和小动物的生物兼容性等优势，它已经成为目前最具吸引力的分子成像技术之一。近年来，已经发展了很多用于检测细胞内HClO水平变化的荧光探针（Chem 2020, 6,832
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866; Chem. Rev. 2019, 119, 10403-10519; Chem. Soc. Rev. 2016,45, 2976-3016），但它们存在对HClO的响应时间较长、检测限高、水溶性差等缺陷，而且它们都无法实现铁死亡过程中对HClO的实时定量检测。因此，发展可在纯水相体系中实时并定量检测HClO的荧光探针，实现癌细胞内、炎症模型和铁死亡过程中次氯酸的检测和定量意义重大。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供了一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物及其制备方法；本专利技术的另一个目的是提供该苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在水相体系中检测次氯酸的应用；本专利技术的还有一个目的是提供该苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在检测活细胞中次氯酸的应用；本专利技术的更一个目的是提供该苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物在检测铁死亡过程中次氯酸
的应用。
[0006]一、苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物及其制备本专利技术提供的一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物，中文名为2-(1-丁基-2-甲氧基-吩噻嗪-3-基)-7-(二乙氨基)苯并吡喃高氯酸盐，英文名为2-(10-butyl-2-methoxy-10H-phenothiazin-3-yl)-7-(diethylamino)chromenylium perchlorate，命名为PTC，结构式如下：。
[0007]本专利技术提供的次氯酸苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物的制备方法，包括以下步骤：（1）氩气氛围下，将2-甲氧基吩噻嗪、溴丁烷、氢氧化钠溶于二甲基亚砜中，加入碘化钾，于90~100℃下加热反应4~6h，反应结束后将其冷却至室温，加水淬灭，用二氯甲烷萃取，收集有机相用无水硫酸钠干燥，减压旋干并柱层析分离提纯得10-正丁基-2-甲氧基吩噻嗪。其中，2-甲氧基吩噻嗪、溴丁烷和氢氧化钠的摩尔比为1:1.5:1.5~1:2.5:2.5；碘化钾的加入量为2-甲氧基吩噻嗪摩尔量的1~2%；柱层析分离是以石油醚为洗脱剂过硅胶柱。
[0008]（2）冰浴条件下，将10-正丁基-2-甲氧基吩噻嗪和醋酸酐混合，在混合体系中加入催化剂磷酸，于45~55℃下反应1.5~2.5h，反应结束后加水淬灭，用二氯甲烷萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，减压旋干并柱层析分离提纯得1-(10-正丁基-2-甲氧基-吩噻嗪-3-基)乙酮。其中，10-正丁基-2-甲氧基吩噻嗪与醋酸酐的摩尔比为1:7~1:9；10-正丁基-2-甲氧基吩噻嗪与磷酸的摩尔比为1:2~1:4；柱层析分离是以石油醚:乙酸乙酯 =100:1为洗脱剂过硅胶柱。
[0009]（3）将1-(10-正丁基-2-甲氧基-吩噻嗪-3-基)乙酮和N,N-二乙基水杨醛加入浓硫酸中，于85~95℃下反应4~6h，反应结束并冷却至室温后，在冰水浴条件下，加入高氯酸并混合均匀，随后用二氯甲烷萃取，收集有机相用无水硫酸钠干燥，减压旋干并柱层析分离提纯即得苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物。其中，1-(10-正丁基-2-甲氧基-吩噻嗪-3-基)乙酮与N,N-二乙基水杨醛的摩尔比为1:1.5~1:2.5；1-(10-正丁基-2-甲氧基-吩噻嗪-3-基)乙酮与高氯酸的摩尔比为1:20 ~1:25；柱层析分离是以二氯甲烷:乙醇= 50:1为洗脱剂过硅胶柱。
[0010]二、苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物PTC在水相体系中对HClO的检测1、苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物PTC对HClO的选择性检测配置初浓度为3 mM的PTC，初浓度为30 mM的各种活性氧、氨基酸、阴离子和阳离子。向一系列荧光比色皿中依次加入2.98mL PBS（10 mM, pH = 7.4）缓冲液和10 μL PTC，再分别加入10 μL HClO, ONOO-, HO
•
, H2O2, O2−•
,t-BuOOH, NO, Cys, Hcy, GSH, L-Ser, DL-Met, L-Phe, L-Lys, L-Leu, L-Pro, L-His, S
2-,NO
3-, NO
2-, HSO
3-, OAc-, SO
42-, PO
43-, K
+
, Zn
2+
, Cu
2+
, Na
+
，混合均匀后立即测定不同组的荧光光谱变化，得到627nm处荧光强度与不同离子间的柱状图，结果如图4所示，其中1-28号分别代表：HClO, ONOO-, HO
•
, H2O2, O2−•
,t-BuOOH, NO, Cys, Hcy, GSH, L-Ser, DL-Met, L-Phe, L-Lys, L-Leu, L-Pro, L-His, S
2-,NO
3-, NO
2-, HSO
3-, OAc-, SO
42-, PO
43-, K
+
, Zn
2+
, Cu
2+
, Na
+
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物，其化学结构式如下：。2.如权利要求1所述的一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物的制备方法，包括以下步骤：（1）氩气氛围下，将2-甲氧基吩噻嗪、溴丁烷、氢氧化钠溶于二甲基亚砜中，加入碘化钾，于90~100℃下加热反应4~6h，反应结束后将其冷却至室温，加水淬灭，用二氯甲烷萃取，收集有机相用无水硫酸钠干燥，减压旋干并柱层析分离提纯得10-正丁基-2-甲氧基吩噻嗪；（2）冰浴条件下，将10-正丁基-2-甲氧基吩噻嗪和醋酸酐混合，在混合体系中加入催化剂磷酸，于45~55℃下反应1.5~2.5h，反应结束后加水淬灭，用二氯甲烷萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，减压旋干并柱层析分离提纯得1-(10-正丁基-2-甲氧基-吩噻嗪-3-基)乙酮；（3）将1-(10-正丁基-2-甲氧基-吩噻嗪-3-基)乙酮和N,N-二乙基水杨醛加入浓硫酸中，于85~95℃下反应4~6h，反应结束并冷却至室温后，在冰水浴条件下，加入高氯酸并混合均匀，随后用二氯甲烷萃取，收集有机相用无水硫酸钠干燥，减压旋干并柱层析分离提纯即得苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物。3.如权利要求2所述的一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，2-甲氧基吩噻嗪、溴丁烷和氢氧化钠的摩尔比为1:1.5:1.5~1:2.5:2.5。4.如权利要求2所述的一种苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，碘化钾的加入量为2-甲氧基吩噻嗪摩尔量的1~2%。5.如权利要求2所述的一种可苯并吡喃鎓-吩噻嗪衍生物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，10-正丁基-2-甲氧基吩噻嗪与醋酸酐的摩尔比为1:7~1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：包霞珍，霍聪德，袁勇，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：