一种氧硫杂环戊烷-苯并香豆素化合物及其制备方法和作为荧光探针的用途技术

本发明专利技术涉及荧光探针技术领域，公开了一种氧硫杂环戊烷

An oxythioheterocyclopentane benzocoumarin compound and its preparation method and use as a fluorescent probe

【技术实现步骤摘要】
一种氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物及其制备方法和作为荧光探针的用途


[0001]本专利技术涉及荧光探针
，具体是涉及一种氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物及其制备方法和作为荧光探针的用途。

技术介绍

[0002]活性氧物种(Reactive oxygen species ROS)是生理过程中重要的代谢产物。次氯酸(HClO)作为ROS的重要成员之一，具有很强的氧化性。内源性的次氯酸是在血红素髓过氧化物酶(MPO)的催化下，由过氧化氢和氯离子反应产生。在体内免疫系统中，次氯酸是杀灭入侵病原体的强力武器。但是，当体内次氯酸浓度过高时，会产生氧化应激和氯化应激，扰乱机体正常新陈代谢，损伤组织，引发多种疾病，例如神经退行性疾病、肾病、心脏病、肝缺血再灌注损伤、动脉粥样硬化、肺损伤、类风湿性关节炎、心血管疾病和癌症等。因此，建立高灵敏度、高选择性以及可视化的方法检测和识别HClO具有重要的现实意义。
[0003]目前，检测HClO的方法多种多样，常见的有电子自旋探针、选择性电极法、化学发光法、紫外
‑
可见吸收分光光度法以及荧光探针法等。其中，荧光探针法因其良好的选择性、高灵敏度、高光谱分辨率等优势，成为临床医学和生物医学研究中不可或缺的工具。尽管己经研究发现了大量检测 HClO的荧光探针，但多数荧光探针在实际应用中仍存在一定的缺陷，如合成繁琐、成本高昂、荧光量子产率低、响应时间慢、水溶性差、Stokes位移小、易受环境影响、灵敏度低、pH应用范围窄以及一些探针无法进行生物应用和可视化成像等。这些缺陷鼓励我们设计和开发一类新型的特异性检测HClO荧光探针，这类新型的特异性检测HClO荧光探针应具有良好的水溶性、低的检出限、优异的选择性和竞争性、高的荧光强度、较大的Stokes 位移等。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物及其制备方法和作为荧光探针的用途。本专利技术的氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物以苯并香豆素为荧光团，该化合物作为荧光探针，具有良好的光学性质、能专一识别HClO，并且响应时间快、pH应用范围广、检出限低，水溶性好。
[0005]为达到本专利技术的目的，本专利技术氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物的结构式如下所示：
[0006][0007]另一方面，本专利技术还提供了一种前述氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物的制备方法，所述方法包含以下步骤：
[0008](1)合成中间体BM：将2
‑
羟基萘乙醛和乙酰乙酸乙酯的混合物溶于乙醇中，加入催化剂，将反应混合物搅拌后进一步加热，反应完成后冷却至室温，过滤，干燥后重结晶，制得中间体BM；
[0009](2)合成氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物：在乙腈和DMF的混合溶剂中加入中间体BM、甲基磺酸和二巯基乙醇，并在惰性气体气氛下回流，反应完成后，将混合物冷却至室温并用乙酸乙酯萃取，乙醇重结晶，即得氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物。
[0010]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中2
‑
羟基萘乙醛与乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1：1
‑
1.5。
[0011]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中的催化剂为哌啶。
[0012]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中搅拌是在室温条件下搅拌5
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35分钟。
[0013]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中加热是加热回流。
[0014]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中重结晶是在乙醇溶剂中重结晶。
[0015]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(2)中乙腈和DMF 的混合溶剂中乙腈与DMF的体积比为2
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4：1。
[0016]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(2)中混合溶剂与中间体BM的体积质量比为1ml：9
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15mg。
[0017]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(2)中混合溶剂、甲基磺酸和二巯基乙醇的体积比为1：0.01
‑
0.03：0.01
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0.03。
[0018]另一方面，本专利技术还提供了一种前述氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物的应用，所述应用为将所述氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物用作荧光探针检测次氯酸。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0020](1)本专利技术的氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物以香豆素类化合物作为荧光探针的母核结构，所得探针具有良好的光学性质、能专一识别HClO，且pH应用范围广。
[0021](2)本专利技术中的探针本身没有荧光信号，加入HClO后，探针在470nm 处的荧光信号显著增强，反应体系的荧光强度与HClO浓度在0～10μm内呈现良好的线性关系，检测限为5.64nM，紫外吸光度与HClO浓度在0～70μm 内呈现良好的线性关系。
[0022](3)本专利技术的探针BMH具有水溶性良好，选择性好，灵敏度高，抗干扰强，响应速度
快，检出限低等优点。此外，本专利技术的探针BMH能作为固体探针被应用于对HClO的快速检测，也可用于检测实际水样中的HClO，以获得满意的回收率。
[0023](4)本专利技术的BMH具有良好的生物相容性，可成功应用于精确监测天然HClO以及活RAW 264.7细胞内内源性和外源性HClO水平的变化。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例1中间体BM的氢谱图；
[0025]图2是本专利技术实施例1中间体BM的碳谱图；
[0026]图3是本专利技术实施例1中间体BM的质谱图；
[0027]图4是本专利技术实施例1所得合成氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物的氢谱图；
[0028]图5是本专利技术实施例1所得合成氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物的碳谱图；
[0029]图6是本专利技术实施例1所得合成氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物的质谱图；
[0030]图7是本专利技术氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物(BMH)作为荧光探针的选择性结果示意图；
[0031]图8是本专利技术氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物(BMH)作为荧光探针对次氯酸的荧光滴定研究结果示意图，其中由下至上的曲线分别代表HClO 浓度为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10μM；
[0032]图9是表明本专利技术氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物(BMH)作为荧光探针与HClO浓度在0～10μM范围内成良好的线性关系(R2＝0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物，其特征在于，所述氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物的结构式如下所示：2.权利要求1所述氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物的制备方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：(1)合成中间体BM：将2
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羟基萘乙醛和乙酰乙酸乙酯的混合物溶于乙醇中，加入催化剂，将反应混合物搅拌后进一步加热，反应完成后冷却至室温，过滤，干燥后重结晶，制得中间体BM；(2)合成氧硫杂环戊烷
‑
苯并香豆素化合物：在乙腈和DMF的混合溶剂中加入中间体BM、甲基磺酸和二巯基乙醇，并在惰性气体气氛下回流，反应完成后，将混合物冷却至室温并用乙酸乙酯萃取，乙醇重结晶，即得氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物。3.根据权利要求2所述氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中2
‑
羟基萘乙醛与乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1：1
‑
1.5。4.根据权利要求2所述氧硫杂环戊烷
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苯并香豆素化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的催化剂为哌啶。5.根据权利要求2所述氧硫杂环戊烷
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘岿，张建斌，司长代，王晓峰，冯小强，李晓芳，
申请(专利权)人：天水师范学院，
类型：发明
国别省市：