一种近红外聚集诱导发光膜探针分子、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种近红外聚集诱导发光膜探针分子，本发明专利技术还公开了该探针分子的制备方法，包括以下步骤：S1、在三颈烧瓶中加入乙醇，抽真空、充氮气，依次加入两电荷大位阻盐、三苯胺骨架和哌啶，回流；S2、反应结束后将溶液旋干剩少量乙醇，往体系中加入大量乙酸乙酯，红色固体析出，静置后将上层溶液倒掉；S3、除尽三苯胺骨架；S4、经过步骤三的固体用丙酮洗涤以除去沸点较高的乙酸乙酯；S5、将经过S4的固体减压真空旋干后密封保存，得到红色固体粉末；本发明专利技术以三苯胺为骨架合成一种具有水溶性的近红外荧光分子探针，用于细胞膜成像，在探针中引入一个空间位阻较大的基团和长的烷基链以增加膜停留时间。增加膜停留时间。增加膜停留时间。

【技术实现步骤摘要】
一种近红外聚集诱导发光膜探针分子、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及光学探针
，特别是涉及一种近红外聚集诱导发光膜探针分子、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]细胞膜是位于细胞外围的甘油磷脂双层，在细胞中起着重要作用，如控制物质进出，保护细胞以及维持细胞内环境稳定。细胞膜的双层结构主要由脂质和蛋白质组成。磷脂分子是细胞膜的主要脂质成分，具有疏水的烷基链和亲水的极性基团。这些分子在水介质中自发组装成连续的膜，形成细胞膜的基本骨架。揭示细胞膜的生物学功能对于药物筛选、疾病早期诊断和治疗以及信号转导控制等各种应用都是至关重要的。许多细胞膜探针的结构都是模仿细胞膜的两亲性，将探针分子设计成具有亲水性基团和亲脂性基团的结构或者直接将探针分子镶嵌到两亲分子上，利用这种结构性质使其镶嵌到细胞膜中。
[0003]现有的光学探针通常具有聚集荧光猝灭现象和显著的光漂白性质，并且复杂生物体系容易导致其发生聚集而荧光猝灭，因此不能用于长时间的荧光示踪。相比之下，聚集诱导发光分子具有光稳定性好、用量少、染色快、灵敏度高、免洗等优点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一个目的在于提供一种近红外聚集诱导发光膜探针分子，本专利技术是以三苯胺为骨架合成一种具有水溶性的近红外荧光分子探针，用于细胞膜成像。
[0005]为解决此技术问题，本专利技术的技术方案是：一种近红外聚集诱导发光膜探针分子，分子结构式如下：
[0006][0007]或者
[0008]其中n为6或12。
[0009]优选合成路线为：
[0010][0011]或者
[0012][0013]本专利技术的第二个目的在于提供一种近红外聚集诱导发光膜探针分子，本专利技术制备工艺简单，制得一种水溶性好、长波长发射的细胞膜探针。
[0014]为解决此技术问题，本专利技术的技术方案是：一种近红外聚集诱导发光膜探针分子的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1、在三颈烧瓶中加入乙醇，抽真空、充氮气，依次加入两电荷大位阻盐、三苯胺骨架和哌啶，回流；
[0016]S2、反应结束后将溶液旋干剩少量乙醇，往体系中加入大量乙酸乙酯，红色固体析出，静置后将上层溶液倒掉；
[0017]S3、除尽三苯胺骨架；
[0018]S4、经过步骤三的固体用丙酮洗涤以除去沸点较高的乙酸乙酯；
[0019]S5、将经过S4的固体减压真空旋干后密封保存，得到红色固体粉末。
[0020]优选S3中除尽三苯胺骨架的方法如下：
[0021]经过S2的固体用乙酸乙酯和乙醇的混合溶液进行倾析法洗涤，用展开剂EA:PE＝1:10爬板，判断三苯胺骨架是否除尽。
[0022]优选三苯胺骨架为4
‑
二苯胺苯甲醛、4
‑
(4
‑
己氧基二苯胺)苯甲醛和4
‑
(4
‑
十二烷氧基二苯胺)苯甲醛中的一种。
[0023]优选所述两电荷大位阻盐的结构式为
[0024][0025]优选所述两电荷大位阻盐的制备方法如下：
[0026]将单电荷大位阻盐溶解于乙醇，抽真空、充氮气，加入4
‑
甲基吡啶，80℃下加热回
流至反应结束，得目标两电荷大位阻盐。
[0027]优选单电荷大位阻盐的制备方法如下：
[0028]将1,4
‑
二叠氮双环[2.2.2]辛烷溶解于丙酮，加入1,3
‑
二溴丙烷，室温搅拌过夜，有白色固体析出；
[0029]把沉淀上部的液体倒掉，洗涤，除去未反应完的原料；
[0030]将固体于40℃下减压真空旋干后密封保存得单电荷大位阻盐。
[0031]本专利技术的第三个目的在于将近红外聚集诱导发光膜探针分子用于细胞膜成像。，本专利技术在469nm的最佳激发波长下，TPAPDABOC、TPAPDABOC
‑
C6和TPAPDABOC
‑
C12的最佳发射分别是649nm、647nm和644nm，而分散在金刚烷中(探针和金刚烷的质量比为1：50)的最佳发射都发生了小范围的蓝移，分别是625nm、636nm和627nm。
[0032]通过采用上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0033]本专利技术的细胞膜探针具有水溶性好、长波长发射、用量少、免洗等优点，通过引入一个大位阻基团，使其不容易穿透细胞膜。同时还引入一个较长的烷基链，可以很好地与细胞膜中间的疏水部分相结合，从另一个方面增加了探针在膜上的停留时间。
[0034]本专利技术所合成的探针既可以对动物细胞进行选择性成像，也可对植物细胞进行选择性成像。在对动物细胞进行成像的时候，其成像效果明显优于文献中已报道的TVP分子。而对植物细胞进行成像的时候，相比于商业化的PI染料具有用量少、染色快等优点，具有广阔的发展前景。
[0035]从而实现本专利技术的上述目的。
附图说明
[0036]图1、TPAPDABOC在固态时和分散在金刚烷中的发射波长；
[0037]图2、往10μM的TPAPDABOC
‑
C12水溶液中逐量加入浓度为20mmol
·
L
‑1的十二烷基苯磺酸钠水溶液，随十二烷基苯磺酸钠的浓度从0μM
·
L
‑1增大到150μM
·
L
‑1，溶液荧光强度逐渐增强，到达一个最大值；
[0038]图3、用10μM的TPAPDABOC
‑
C12对HepG2细胞进行染色后的共聚焦成像图，可见该探针对HepG2细胞的细胞膜有很好的选择性，能够进行长时间的成像；
[0039]图4、用10μM
·
L
‑1的TPAPDABOC对拟南芥幼苗根尖细胞进行染色1min，随后拍摄的随时间变化的共聚焦成像图。
具体实施方式
[0040]为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本专利技术进行详细阐述。
[0041]本专利技术具体的合成路线是：
(1mL)，混合均匀后110℃反应24～48h。反应结束后冷却至室温，用水和二氯甲烷萃取，有机层水洗3遍后用无水硫酸钠干燥，硅胶粉拌样并旋干，EA:PE＝1:200过柱除去前面的杂质，等产物点出来之后换成EA:PE＝1:50过柱，得黄绿色荧光的黄色固体。
[0055]实施例7、TPAPDABOC的合成
[0056]在250mL三颈烧瓶中加入50mL乙醇，抽真空、充氮气，依次加入两电荷大位阻盐(0.407g,1mmol)、4
‑
二苯胺醛基(0.273g,1mmol)和4～5滴哌啶，80℃回流24～48h。反应结束后将溶液旋干剩少量乙醇，往体系中加入大量乙酸乙酯，会有大量红色固体析出，静置后将上层溶液倒掉，固体用大量乙酸乙酯和少量乙醇的混合溶液进行倾析法洗涤，用展开剂EA:PE＝1:10爬板，判断4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外聚集诱导发光膜探针分子，其特征在于：分子结构式如下：其中n为6或12。2.如权利要求1所述的近红外聚集诱导发光膜探针分子，其特征在于：合成路线为：3.一种权利要求1所述的近红外聚集诱导发光膜探针分子的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、在三颈烧瓶中加入乙醇，抽真空、充氮气，依次加入两电荷大位阻盐、三苯胺骨架和哌啶，回流；S2、反应结束后将溶液旋干剩少量乙醇，往体系中加入大量乙酸乙酯，红色固体析出，静置后将上层溶液倒掉；S3、除尽三苯胺骨架；S4、经过步骤三的固体用丙酮洗涤以除去沸点较高的乙酸乙酯；S5、将经过S4的固体减压真空旋干后密封保存，得到红色固体粉末。
4.如权利要求3所述的的制备方法，其特征在于：S3中除尽三苯胺骨架的方法如下：经过S2的固体用乙酸乙酯和乙醇的混合溶液进行倾析法洗涤，用展开剂EA:PE＝1:10爬板，判断三苯胺骨架是否除尽。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：三苯胺骨架为4
‑
二苯胺苯甲醛、4

【专利技术属性】
技术研发人员：钱兆生，丰慧，张晓晓，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：