本发明专利技术属于荧光分析和生物小分子的检测领域，公开了一种基于噻吩并香豆素的比率型探针及其制备和应用。该探针的结构如下所示。本发明专利技术所述基于噻吩并香豆素的荧光探针CSN的制备方法简单，对次氯酸根离子具有很强的荧光响应，并且荧光波长在470nm和640nm处的荧光强度呈现比率型变化；而且本发明专利技术所述荧光探针CSN可以直接应用于水溶液中和细胞环境中次氯酸根离子的快速检测和生物成像。根离子的快速检测和生物成像。根离子的快速检测和生物成像。根离子的快速检测和生物成像。
【技术实现步骤摘要】
一种基于噻吩并香豆素的比率型探针及其制备和应用
[0001]本专利技术属于荧光分析和生物小分子的检测领域，特别涉及一种基于噻吩并香豆素的比率型探针及其制备和应用。
技术介绍
[0002]次氯酸盐(HClO/ClO-)在许多生理和病理过程中发挥着重要作用。然而，高浓度的次氯酸根离子也会导致癌症、关节炎、神经元变性和帕金森氏病等严重疾病。因此，检测生物系统中次氯酸盐的浓度具有重要意义。
[0003]相比于“OFF-ON”荧光探针，比率型荧光探针可以有效消除环境因素引起的数据失真，具有准确度更高的优点。因此，设计和合成一种快速、灵敏、高选择性的比率型荧光探针，对于改进现有的荧光检测方法是很有意义的。
技术实现思路
[0004]为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针。
[0005]本专利技术另一目的在于提供上述基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针的制备方法。
[0006]本专利技术再一目的在于提供上述基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针的应用。
[0007]本专利技术的目的通过下述方案实现：
[0008]一种基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针，其结构如下所示：
[0009][0010]一种上述的基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针的制备方法，其包括以下步骤：
[0011](1)将丙二酸二苯酯和3-(N,N-二乙氨基)苯酚在溶剂存在条件下加热回流反应，反应结束后将所得反应液纯化得化合物1；
[0012](2)在溶剂存在条件下，将化合物1和POCl3进行反应，反应结束后将所得反应液纯化即得化合物2；
[0013](3)在溶剂和碱存在条件下，将化合物2和1,4-二硫-2,5-二醇进行反应，反应结束后将所得反应液纯化即得化合物3；
[0014](4)在溶剂中，将二氨基马来腈、对甲苯磺酸以及化合物3进行反应，反应结束后将所得反应液纯化即得基于噻吩并香豆素的比率型探针CSN。
[0015]具体反应路线如下所示:
[0016][0017]步骤(1)中所述的溶剂为甲苯、二甲苯中的至少一种；优选为甲苯；
[0018]步骤(1)中所述的加热回流反应的时间为6-24h，优选为8h；
[0019]步骤(1)中所述的丙二酸二苯酯和3-(N,N-二乙氨基)苯酚的摩尔比为1：2-2:1；优选为1:1；
[0020]步骤(1)中所述的纯化是指将所得反应液过滤，然后用石油醚洗涤，所得灰绿色固体即化合物1；
[0021]步骤(2)优选为以下步骤：先在氮气气氛下将POCl3加入到溶剂中搅拌形成悬浮液，然后再将化合物1加入到同样的溶剂中形成化合物1的溶液，将化合物1的溶液加入到悬浮液中进行反应，反应结束后将所得反应液纯化即得化合物2；
[0022]步骤(2)中所述的溶剂为DMF；
[0023]步骤(2)中所述的反应是指在30-80℃搅拌过夜，优选在60℃搅拌过夜；
[0024]步骤(2)中所述的化合物1和POCl3的摩尔比为1:1-1:5，优选为1：1.6；
[0025]步骤(2)中所述的纯化是指将所得反应液冷却至室温后，将反应液倒入冰水中，然后加碱中和并过滤，所得黄色固体即为化合物2；
[0026]步骤(3)中所述的溶剂为丙酮、二氯甲烷、乙腈中的至少一种；所述的碱为碳酸钾；
[0027]步骤(3)中所述的化合物2、1,4-二硫-2,5-二醇以及碱的摩尔比为1：0.5-1：1-5，优选为1:0.6:3；
[0028]步骤(3)中所述的反应是指先在室温下搅拌反应0.5-3h，再升温至35-60℃搅拌反应2-6h；优选为先在室温下搅拌反应1h后再升温至45℃搅拌反应3h，搅拌仅仅为了充分反应，因此可不用限制搅拌速度。
[0029]步骤(3)中所述的纯化是指将反应结束后的反应液在冰水中冷却静置1h后过滤收集不溶物，然后用乙醇对不溶物进行洗涤，将洗涤后的滤饼溶于二氯甲烷中以除去不溶物，再减压蒸馏除去滤液即得化合物3。
[0030]步骤(4)中所述的溶剂为乙醇、甲醇、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种；
[0031]步骤(4)中所述的二氨基马来腈、对甲苯磺酸以及化合物3得摩尔比为1:0.01:0.02-1:0.1:1，优选为1:0.015:0.1；
[0032]步骤(4)中所述的反应是指在室温下搅拌反应0.5-2h，优选为在室温下搅拌反应1h；
[0033]步骤(4)中所述的纯化是指将反应后的溶液旋干，再用无水乙醇重结晶，过滤收集红色固体，然后通过柱层析法纯化，即得到基于噻吩并香豆素的比率型探针CSN。
[0034]本专利技术所述的基于噻吩并香豆素的比率型探针CSN在次氯酸根离子检测时所需的
激发波长范围在350～450nm，而荧光发射光波长范围为420nm-800nm；并且荧光发射光波长在470nm和640nm的荧光光强比值(I470/I640)与次氯酸根离子的浓度呈线性正相关，因此可应用于检测水中次氯酸根离子。
[0035]本专利技术基于噻吩并香豆素的比率型探针CSN能够在活细胞中通过荧光信号的变化来实现次氯酸根离子含量的检测，因此也可应用于活细胞中次氯酸根离子的检测。
[0036]本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益技术效果：
[0037]本专利技术所述荧光探针CSN的制备方法简单，对次氯酸根离子具有很强的荧光响应，并且荧光波长在470nm和640nm处的荧光强度呈现比率型变化；而且本专利技术所述荧光探针CSN可以直接应用于水溶液中和细胞环境中次氯酸根离子的快速检测和生物成像。
附图说明
[0038]图1为基于噻吩并香豆素的比率型探针CSN溶液在加入次氯酸钠前后的颜色外观变化，其中(a)为在UV灯下，(b)为日照光下；
[0039]图2为基于噻吩并香豆素的比率型探针CSN中逐渐滴加次氯酸钠后形成的探针CSN测试溶液的荧光发射光谱图；
[0040]图3为探针CSN测试溶液的荧光发射光波长在470nm和640nm的荧光光强比值(I
470
/I
640
)与探针CSN测试溶液的次氯酸根离子浓度的线性关系图；
[0041]图4为基于噻吩并香豆素的比率型探针CSN在活细胞中不同次氯酸根离子浓度时的生物成像图。
具体实施方式
[0042]下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0043]实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
[0044]实施例中基于噻吩并香豆素的比率型探针CSN的合成路线如下所示：
[0045][0046]实施例1：化合物1的合成
[004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针，其特征在于结构如下所示：2.一种根据权利要求1所述的基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将丙二酸二苯酯和3-(N,N-二乙氨基)苯酚在溶剂存在条件下加热回流反应，反应结束后将所得反应液纯化得化合物1；(2)在溶剂存在条件下，将化合物1和POCl3进行反应，反应结束后将所得反应液纯化即得化合物2；(3)在溶剂和碱存在条件下，将化合物2和1,4-二硫-2,5-二醇进行反应，反应结束后将所得反应液纯化即得化合物3；(4)在溶剂中，将二氨基马来腈、对甲苯磺酸以及化合物3进行反应，反应结束后将所得反应液纯化即得基于噻吩并香豆素的比率型探针CSN；其中化合物1、化合物2以及化合物3的结构如下所示：3.根据权利要求2所述的基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的溶剂为甲苯、二甲苯中的至少一种；步骤(1)中所述的加热回流反应的时间为6-24h；步骤(1)中所述的丙二酸二苯酯和3-(N,N-二乙氨基)苯酚的摩尔比为1：2-2:1。4.根据权利要求2所述的基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤(2)具体如下：先在氮气气氛下将POCl3加入到溶剂中搅拌形成悬浮液，然后再将化合物1加入到同样的溶剂中形成化合物1的溶液，将化合物1的溶液加入到悬浮液中进行反应，反应结束后将所得反应液纯化即得化合物2。5.根据权利要求4所述的基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的溶剂为DMF；步骤(2)中所述的反应是指在30-80℃搅拌过夜；步骤(2)中所述的化合物1和POCl3的摩尔比为1:1-1:5。6.根据权利要求2所述的基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针的制备方法，其特征在
于：步骤(3)中所述的溶剂为丙酮、二氯甲烷、乙腈中的至少一种；步骤(3)中所述的化合物2、1,4-二硫-2,5-二醇以及碱的摩尔比为1：0.5-1：1-5；步骤(3)中所述的反应是指先在室温下搅拌反应0.5-3h，再升温至35-60℃搅拌反应2-6h。7.根据权利要求2所述的基于噻吩并香豆素的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的溶剂为乙醇、甲醇、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种；步骤(4)中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，龚盛昭，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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