苯并吲哚啉-二氢喹啉酮衍生物荧光探针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吲哚啉

【技术实现步骤摘要】
苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于有机合成领域，具体涉及苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]二氧化硫(SO2)在生物体系统中，是由含硫生物硫醇和硫化氢在氧化代谢的生理过程中产生主要以亚硫酸氢盐(HSO3‑
)和亚硫酸盐(SO
32
‑
)(3:1,M:M，在中性液体中)的形式产生的。然而SO2水平异常影响生物体内溶酶体酶的数量和活性，从而导致一些疾病甚至癌症(例如：心脑血管和呼吸道疾病)。因此，通过荧光探针的手段达到实时检测体内亚硫酸氢根是具有重要的意义。因此，生物样品中亚硫酸氢根检测的选择性和敏感性工具的开发愈发显得重要。
[0003]近年来，荧光分子探针技术由于具有灵敏度高、操作简单、成本低等特点，已经成为检测重要金属离子，阴离子和小分子的重要手段。一些报道的探针已经实现了对线粒体SO2进行成像，而能够在溶酶体中检测SO2的探针非常少。因此，用于检测溶酶体中SO2的荧光探针仍然有很大的需求。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术考虑到二氢喹啉酮衍生物的光化学和光物理特性，以含二氢喹啉酮的衍生物为荧光探针，并引进吗啉环作为溶酶体的定位基团，合成了一种高灵敏度、高选择性的亚硫酸氢根荧光探针。本专利技术的主要目的在于提供一种可用于HEPES/DMSO(7:3,v/v)混合体系和细胞溶酶体内针对亚硫酸氢根的灵敏度高、选择性好的苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针；另一目的是提供该荧光探针的制备方法和应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针，所述苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物具有如下结构式：
[0008][0009]本专利技术还提供了一种苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针的制备方法，具体
制备方法如下：
[0010]S1：将N
‑
吗啉乙基二氢喹啉酮
‑3‑
甲醛和N
‑
甲基苯并吲哚啉碘盐首先用有机溶剂溶解；
[0011]S2：将S1所得溶液滴加冰醋酸作催化剂，进行回流搅拌反应；
[0012]S3：将S2所得溶液减压抽滤，所得固体残渣再用乙醇重结晶，得到所述苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针。
[0013]更进一步地，所述有机溶剂为乙醇。
[0014]更进一步地，步骤S2中所述在85℃下回流搅拌反应的时间为6
‑
8h。
[0015]更进一步地，步骤S2中，N
‑
吗啉乙基二氢喹啉酮
‑3‑
甲醛和冰醋酸的摩尔比为1:0.02。
[0016]更进一步地，步骤S1中加入的N
‑
吗啉乙基二氢喹啉酮
‑3‑
甲醛和N
‑
甲基苯并吲哚啉碘盐的摩尔比为1.2:1。
[0017]更进一步地，本专利技术苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针典型的制备方法为，将0.343g(1.2mmol)N
‑
吗啉乙基二氢喹啉酮
‑3‑
甲醛和0.224g(1mmol)N
‑
甲基苯并吲哚啉碘盐溶于0.05L乙醇中，滴加0.0014g(0.024mmol)冰醋酸作催化剂，在85℃下回流搅拌6
‑
8h，冷却静置至室温，减压抽滤，所得固体为苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针。
[0018]本专利技术还提供了上述一种苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针的用途，即在作为亚硫酸氢根荧光探针方面的应用，特别是在作为检测C6活细胞溶酶体内亚硫酸氢根的荧光探针中的应用。该探针能应用于HEPES/DMSO(7:3,v/v)混合体系中亚硫酸氢根的测定，具有溶酶体靶向功能，并能应用于溶酶体内亚硫酸氢根浓度的检测。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0020]本专利技术通过缩合反应制备苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针，原料易得，合成和后处理方法简单。在多种常见阴离子中，该探针对亚硫酸氢根展现出较高的荧光识别性能。探针可以靶向溶酶体，具有广泛的潜在应用价值。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1制得的苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针的单晶结构图；
[0022]图2为本专利技术实施例1制得的苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针的质谱谱图；
[0023]图3为本专利技术实施例1制得的苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针(1
×
10
‑5mol/L)的4
‑
羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液(0.05mol/L，pH＝5)分别加入1
×
10
‑4mol/L阴离子(AcO
‑
、Br
‑
、Cl
‑
、ClO
‑
、ClO4‑
、CN
‑
、F
‑
、H2PO4‑
、HPO
42
‑
、I
‑
、PO
43
‑
、S2‑
、HSO3‑
和SO
32
‑
)的紫外(a)和荧光(b)光谱图(激发波长为430nm)；
[0024]图4为本专利技术实施例1制得的苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针(1
×
10
‑5mol/L)的4
‑
羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液(0.05mol/L，pH＝5)滴定不同浓度HSO3‑
的荧光光谱图,插图分别表示F
600
/F
510 nm处荧光强度随亚硫酸氢根浓度的线性变化趋势图(激发波长为430nm)；
[0025]图5为在C6细胞中，苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针与商用溶酶体定位染
料LysoTracker Green共染荧光成像图；C6细胞用1
×
10
‑5mol/L荧光探针和LysoTracker Green共同培育30分钟后，使用Olympus FV500
‑
IX70激光共聚焦显微镜进行荧光成像。
[0026]其中：a为绿色通道荧光成像图；b为红色通道荧光成像图；c为明场图；d为绿色通道、红色通道和明场叠加后的图片；e为绿色通道和红色通道强度散点图；f为绿色通道和红色通道强度分布叠加图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针，其特征在于，所述苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针具有如下结构式：。2.根据权利要求1所述的苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将N
‑
吗啉乙基二氢喹啉酮
‑3‑
甲醛和N
‑
甲基苯并吲哚啉碘盐溶解于有机溶剂中；S2：将S1所得溶液滴加冰醋酸作催化剂，然后进行回流搅拌反应；S3：将S2所得溶液减压抽滤，所得固体残渣用乙醇清洗，再用乙醇重结晶，得到苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针。3.根据权利要求2所述的苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤S1中的有机溶剂为乙醇。4.根据权利要求2所述的苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤S1中N
‑
吗啉乙基二氢喹啉酮
‑3‑
甲醛和N
‑
甲基苯并吲哚啉碘盐的摩尔比为1.2:1。5.根据权利要求2所述的苯并吲哚啉
‑
二氢喹啉酮衍生物荧光探针的制备方法，其特征在于：步骤S2中在85 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟娜，王元，陈曦，金坤盛，王震，田雨蔓，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：