一种荧光染料及其制备方法和用途技术

一种荧光染料及其制备方法和用途，所述荧光染料对粘度响应敏感并且特异，本底荧光低等优点，还可以作为荧光激活点亮型探针，用于蛋白、酶或核酸的荧光标记、定量或检测。定量或检测。定量或检测。

【技术实现步骤摘要】
一种荧光染料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及荧光染料
，具体涉及一种粘度响应性、本底荧光低的荧 光染料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]荧光蛋白的生色团主要为咪唑啉酮类染料，该类染料具有较好的生物相容性， 同时具有光稳定性好、荧光性质可调等优点。研究发现该类染料是一种分子转子， 其荧光性质随粘度变化而变化，当被光照激发后，自由状态下的分子转子通过激 发态分子内扭曲将激发态能量以非辐射的形式释放出来，当分子处于粘度较大或 者较刚性的环境中，激发态分子内扭曲被限制，激发态能量主要以辐射发光的形 式释放出来，表现出荧光增强的性质，因此，分子转子常常被用于检测微环境的 变化等。
[0003]目前，基于限制分子转子的分子内扭曲发光被用于粘度检测外，还被广泛应 用于荧光传感器的构建、蛋白的标记、核酸的标记等，如，DCVJ与BSA等蛋 白结合后，分子转子的激发态分子内扭曲被限制，激发态能量以辐射发光的形式 释放，表现为荧光激活，从而用于目标蛋白的检测、定量等；噻唑橙等染料与 DNA、RNA结合后分子构象被限制，从而荧光被点亮，从而用于DNA、RNA 的免洗型标记与检测；以DHBI为靶分子，通过SELEX进行筛选得到能够与其 特异性结合的适配体，构建了荧光适配体，克服了无天然荧光RNA的难题，使 构建荧光RNA成为可能；以孔雀绿等为靶分子，通过噬菌体展示技术得到了能 够与孔雀绿衍生物特异性结合并激活荧光的单链抗体，用于细胞膜蛋白的标记； BODIPY等分子转子与淀粉样蛋白、tua蛋白结合并点亮荧光，从而用于艾滋海 默病、帕金森等病症的研究等。
[0004]然而，完全由荧光蛋白生色团而来的咪唑啉酮类分子转子种类十分有限，通 过有机合成方法对其进行改造则极大地拓展了咪唑啉酮的光谱范围，同时能够对 其它方面的性质进行有效调节，如光稳定性、油水分配系数等。然而，目前由该 方法得到的分子转子普遍存在荧光本底高的缺点，从而造成检测信噪比较低，较 难适用于样本量少、成分复杂、及底物丰度较低的样品类检测与标记，因此，发 展一类本底荧光低的咪唑啉酮类分子转子十分必要，它能够进一步拓展该类分子 转子的用途。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有粘度响应性、本底荧光低的荧光染料，该类 分子转子的粘度响应性表现为10-5
mol条件下，甘油中的荧光强度与甲醇中的荧 光强度比大于10。
[0006]本专利技术一方面，提供一种荧光染料，所述荧光染料如式(Ⅰ)所示：
[0007][0008]其中：
[0009]Ar为亚芳基或亚杂芳基，Ar中的氢原子任选各自独立地被卤原子取代；D
-ꢀ
为HO-或N(X1)(X2)-，X1、X2各自独立地选自氢、烷基或改性烷基；X1，X2任 选相互连接，与N原子一起形成脂杂环；X1，X2任选独立地与Ar形成脂杂环；
[0010]Y为O或S；
[0011]R1为氢或烷基；
[0012]R2为卤原子、-OH或-CN；
[0013]其中：
[0014]所述“烷基”为C
1-C
10
直链或支链烷基；可选地，为C
1-C6直链或支链烷基； 可选地，为C
1-C4直链或支链烷基；可选地，选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、 正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基，1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基 丁基、异戊基、1-乙基丙基、新戊基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲 基戊基、异己基、1,1-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1,2-二甲 基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、2-甲基己基、 3-甲基己基、2,2-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊 基、3-乙基戊基或2,2,3-三甲基丁基；
[0015]所述“改性烷基”各自独立地为C
1-C
16
直链或支链烷基的任意碳原子被选自 卤原子、-OH、-CO-、-O-、-CN、-SO3H、伯氨基、仲氨基、叔氨基的一种或多 种基团置换所得的基团，或其中的碳碳单键任选独立地被碳碳双键或碳碳三键置 换；
[0016]所述的碳原子被置换，是指碳原子或碳原子与其上的氢原子一起被相应的基 团置换；
[0017]所述“卤原子”各自独立地为F、Cl、Br或I；
[0018]所述“脂杂环”为环上含有N、O、S或Si中的一种或多种杂原子的饱和或 不饱和的4～15元单环或多环脂杂环，所述脂杂环上含有S原子时，其为-S-、-SO
-ꢀ
或-SO
2-；所述脂杂环任选被卤原子、烷基、芳基或改性烷基取代；
[0019]所述“亚芳基”各自独立地为5～13元(可选为6元或10元)单环或双环或稠 合双环或稠合多环的亚芳香基团；
[0020]所述“亚杂芳基”各自独立地为环上含有选自N、O、S或Si中的一种或多种 杂原子的5～13元(可选为6元或10元)单环或双环或稠合双环或稠合多环的亚 杂芳香基团；
[0021]所述“伯氨基”为R'NH2基团；
[0022]所述“仲氨基”为R'NHR”基团；
[0023]所述“叔氨基”为R'NR”R”'基团；
[0024]各个R'、R”、R”'各自独立地为单键、氢、烷基、亚烷基；
[0025]所述“亚烷基”为C
1-C
10
的直链或支链的亚烷基；可选地，为C
1-C7直链或支 链亚烷基；可选地，为C
1-C5直链或支链亚烷基；
[0026]可选地，所述“改性烷基”为含有选自-OH、-O-、-NH2、乙二醇单元(
-ꢀ
(CH2CH2O)
n-)、-CN、-O-CO-、-NH-CO-、-SO
2-O-、-SO-、Me2N-、Et2N-、
ꢀ-
CH＝CH-、-C≡CH、F、Cl、Br、I、氰基中的一种或多种基团；
[0027]可选地，Ar为选自下式(
Ⅱ-
1)～(
Ⅱ-
7)中的结构：
[0028][0029]可选地，式(I)所示的化合物选自下式化合物：
[0030][0031]本专利技术的第二个方面是提供制备上述的荧光染料的方法，其特征在于，包括 式(a)化合物与式(b)化合物发生羟醛缩合反应的步骤：
[0032][0033]本专利技术的第三个方面是提供上述的荧光染料在粘度测试、蛋白荧光标记、核 酸荧光标记、蛋白定量或检测、或者核酸定量或检测中的用途，所述用途为非用 于疾病的诊断方法的用途。
[0034]本专利技术的第四个方面是提供上述的荧光染料在制备用于粘度测试、蛋白荧光 标记、核酸荧光标记、蛋白定量或检测、或者核酸定量或检测的试剂中的用途。
[0035]本专利技术的第五个方面是提供一种荧光激活点亮型探针，其包括上述荧光染料。
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光染料，所述荧光染料如式(Ⅰ)所示：其中：Ar为亚芳基或亚杂芳基，Ar中的氢原子任选各自独立地被卤原子取代；D-为HO-或N(X1)(X2)-，X1、X2各自独立地选自氢、烷基或改性烷基；X1，X2任选相互连接，与N原子一起形成脂杂环；X1，X2任选独立地与Ar形成脂杂环；Y为O或S；R1为氢或烷基；R2为卤原子、-OH或-CN；其中：所述“烷基”为C
1-C
10
直链或支链烷基；可选地，为C
1-C6直链或支链烷基；可选地，为C
1-C4直链或支链烷基；可选地，选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基，1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、异戊基、1-乙基丙基、新戊基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、异己基、1,1-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、2,2-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3-乙基戊基或2,2,3-三甲基丁基；所述“改性烷基”各自独立地为C
1-C
16
直链或支链烷基的任意碳原子被选自卤原子、-OH、-CO-、-O-、-CN、-SO3H、伯氨基、仲氨基、叔氨基的一种或多种基团置换所得的基团，或其中的碳碳单键任选独立地被碳碳双键或碳碳三键置换；所述的碳原子被置换，是指碳原子或碳原子与其上的氢原子一起被相应的基团置换；所述“卤原子”各自独立地为F、Cl、Br或I；所述“脂杂环”为环上含有N、O、S或Si中的一种或多种杂原子的饱和或不饱和的4～15元单环或多环脂杂环，所述脂杂环上含有S原子时，其为-S-、-SO-或-SO
2-；所述脂杂环任选被卤原子、烷基、芳基或改性烷基取代；所述“亚芳基”各自独立地为5～13元(可选为6元或10元)单环或双环或稠合双环或稠合多环的亚芳香基团；所述“亚杂芳基”各自独立地为环上含有选自N、O、S或Si中的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：纳莹上海生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：