一种含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针及其制备方法和用途，其中含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针的结构式为：本发明专利技术咔唑衍生物荧光探针具有多功能性，可以通过紫外

【技术实现步骤摘要】
一种含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及一种含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针及其制备方法和用途，具 体用于检测ClO
‑
离子，属于离子检测和荧光分子探针领域。

技术介绍

[0002]活性氧(ROS)作为氧代谢的副产物，已经被证明是重要的细胞内信号分子，密切参与许多 基本的生物过程和各种疾病的发病机制。ClO
‑
作为ROS之一，在先天免疫系统中具有极强的 杀菌作用。在生理条件下，ClO
‑
可与多种生物分子(如氨基酸、蛋白质、膜脂、DNA)快速 反应，因此适当浓度的ClO
‑
是有益的，而异常ClO
‑
对人体是有害的，可引起氧化损伤，诱发 多种人类疾病，如肺损伤、类风湿性关节炎、神经元变性、心血管疾病以及癌症等。同时， ClO
‑
具有漂白和杀菌的双重功能，广泛应用于家庭漂白、饮用水消毒等日常生活中。鉴于 HClO的上述生理和病理特性，迫切需要一种特定的超快速检测工具来可视化检测活细胞中 ClO
‑
的浓度变化。因此，开发一种可以快速、特异性及可视化识别ClO
‑
离子的荧光探针用于 实时监测生物细胞中或水中的ClO
‑
离子具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针及其制备方法和用 途，所要解决的技术问题是通过分子设计合成能够检测识别ClO
‑
的荧光探针。
[0004]本专利技术含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针是一种比率荧光探针，在其它离子 存在的情况下仍对ClO
‑
离子有较高的选择性和灵敏性，并且本专利技术荧光探针与ClO
‑
离子混合 产生明显的颜色变化现象可以实现裸眼识别和比色分析。
[0005]本专利技术含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针的结构式如下所示：
[0006][0007]本专利技术含有二氰基异佛尔酮
‑
噻吩醛基的咔唑衍生物具有良好的分子内电荷转移效应，分 子中二氰基异佛尔酮基团上含有的C＝C键常被用作HClO的反应位点，在常温的条件下， HClO可以将其氧化为醛或酮，从而使整个分子体系的分子内电荷转移效应发生改
变，导致原 探针化合物的紫外及荧光现象发生变化，实现该探针分子对ClO
‑
离子的快速检测。
[0008]本专利技术含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针的制备方法，包括如下步骤：
[0009]步骤1：中间体I
‑
DCM的合成
[0010]称取3
‑
甲酰基
‑6‑
碘
‑
N
‑
丁基咔唑(0.7430g,1.91mmol)和DCM(0.4051g,2.17mmol)溶 于25mL乙醇中，滴加0.6mL哌啶于圆底烧瓶内，该反应在回流状态下搅拌6小时；反应 结束后，产物从热乙醇中析出，趁热过滤，将滤饼用乙醇洗涤三次得到0.7112g红色固体。
[0011]步骤2：SFQ的合成
[0012]分别取150mg I
‑
DCM(0.27mg)、62.4mg 5
‑
醛基
‑2‑
噻吩硼酸(0.40mg)和31mg Pd(PPh3)
4 (0.27mmol)倒入三颈瓶，充入N2保证无氧环境，用注射器注入20mL甲苯和乙醇(3:1，V/V) 的混合溶液和3mL饱和K2CO3溶液，该反应在80℃下反应24小时；反应完毕后冷却至室 温，将产物倒入大量蒸馏水中，用二氯甲烷萃取并合并有机相(平均萃取三次)，有机相用无 水MgSO4干燥过夜，过滤后将滤液减压旋干得到粗产物；使用石油醚、二氯甲烷和乙酸乙酯 (8:1:1，V/V/V)为洗脱剂，经硅胶柱层析分离技术纯化，最终得到54mg红色固体。
[0013]本专利技术合成路线如下所示：
[0014][0015]本专利技术含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针的用途，是在定性或定量检测ClO
‑
时作为检测试剂使用。
[0016]进一步地，在有机溶剂介质中进行紫外
‑
可见吸收光谱测定，通过溶液颜色的变化实现对 ClO
‑
的定性或定量检测。
[0017]进一步地，在有机溶剂介质中进行荧光光谱测定，通过双通道荧光强度的变化实现对ClO
‑
的定性或定量检测。
[0018]所述有机溶剂介质为DMF。
[0019]本专利技术荧光探针可用于ClO
‑
离子的识别、检测，对多种其他离子有较强的抗干扰能力， 并且本专利技术荧光探针与ClO
‑
离子混合产生明显的颜色变化现象可以实现裸眼识别和比色分 析。
[0020]本专利技术的有益效果体现在：
[0021]本专利技术荧光探针化合物具有多功能性，可以通过紫外
‑
可见分光光度法和荧光光谱法分别 实现对ClO
‑
离子的识别。本专利技术的荧光探针能够特异性识别ClO
‑
离子，在探针的DMF中溶 液中加入ClO
‑
离子，在紫外光谱中，可见在468nm处的吸收带明显红移了25nm，且伴随着 吸收强度的减小；在普通室内光下探针溶液显示为橙色，加入ClO
‑
离子后，溶液颜色变为粉 红色，而在365nm紫外灯下，能看到溶液颜色由橙红色变为青色。在荧光光谱中，ClO
‑
离 子的加入使探针溶液473nm处的荧光增加，发光位置逐渐红移至486nm，与此同时，613nm 处的荧光减弱且发射峰消失，呈现出比率荧光现象，探针SFQ显示两个不同的发射通道，这 使其能够在超短时间内以比率方式检测ClO
‑
离子。探针可以通过紫外
‑
可见分光光度法和荧光 光谱法实现对ClO
‑
离子的识别及定量检测，在其它离子存在的情况下仍有很好的抗干扰性、 高选择性和灵敏性。
[0022]本专利技术荧光探针可用于真实水样中对ClO
‑
离子进行快速的识别和定量检测，而且对ClO
‑
离子的识别具有较高的选择性和较好的抗干扰能力，并且明显的颜色变化现象可以实现裸眼 识别和比色分析。真实水样测试，说明该探针在实际水样中应用具有良好前景；在生物应用 方面对探针的实用性探究表明，该探针溶液可对细胞中外源性的ClO
‑
离子的进行检测。上述 实验结果说明我们的探针在环境监测及生物体中有良好的应用潜质。
附图说明
[0023]图1a为本专利技术荧光探针(SFQ)在DMF中加入不同离子的紫外吸收光谱(插图为加入 ClO
‑
前后的颜色变化)。
[0024]图1b为本专利技术荧光探针(S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针，其特征在于其结构式如下所示：2.一种权利要求1所述的含有二氰基异佛尔酮基的咔唑衍生物荧光探针的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：中间体I
‑
DCM的合成称取3
‑
甲酰基
‑6‑
碘
‑
N
‑
丁基咔唑和DCM溶于乙醇中，滴加哌啶于圆底烧瓶内，回流状态下搅拌反应；反应结束后，产物从热乙醇中析出，趁热过滤，将滤饼用乙醇洗涤，得到红色固体I
‑
DCM；步骤2：SFQ的合成分别取I
‑
DCM、5
‑
醛基
‑2‑
噻吩硼酸和Pd(PPh3)4加入反应器中，充入N2保证无氧环境，然后注入甲苯和乙醇的混合溶液以及饱和K2CO3溶液，在80℃下反应；反应完毕后冷却至室温，分离纯化获得目标产物，为红色固体；反应路线如下所示：3.一种权利要求1所述的含有二氰基异佛尔酮基的咔...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱维菊，杨逸娴，刘丽，方敏，李村，吴振玉，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：