【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机光电材料。具体涉及一类含有二酮单元的磷光强度响应型生物正交铱配合物探针和其制备方法，以及其在生物标记与成像领域的应用。
技术介绍
1、生物正交反应，是指不影响生物分子或干扰生物化学过程，且能够在生命体系中进行的化学反应，具有反应速率快、产率高、特异性好、反应条件温和等优点，被广泛应用于生物标记与成像、药物运输、材料制备等领域。
2、呋喃-2(3h)-酮衍生物可在无催化剂条件下与二酮发生快速的生物正交反应，具有较高的反应速率，其二级速率常速高达119m-1s-1，并可与环张力诱导的叠氮-炔基环加成反应(spaac)和基于逆电子需求的狄尔斯-阿尔德反应(iedda)机制的生物正交反应联用。
3、生物正交标记过程一般需要将功能化的生物正交单元引入活细胞和生物体中，然后使用带有互补单元的生物正交光学探针进行识别。为了提高标记效率，通常需要预先加入过量的发光探针，之后通过严格的水洗除去未反应的探针以减小背景干扰。但是，当探针在细胞内部或生物体内时，无法保证过量的探针能被完全除去，这会严重降低成像的准确性，并伴随时间分辨率下降、细胞损伤等问题的发生。
4、开启型(turn-on)生物正交探针在生物正交反应前发光处于猝灭状态，与生物正交单元发生特定反应后导致发光开启，因此利用此类探针进行成像分析时不需要经历严格的水洗过程，可提高成像的信噪比，能用于实时监测动态变化过程，并在蛋白质、脂质、核酸、聚糖等生物分子的标记示踪及细胞器成像领域受到广大科研者的青睐。
5、磷光金属铱配合物因
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的不足，提供一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针及其制备和应用。通过将具有吸电子能力且能够发生生物正交反应的二酮单元直接共轭连接到激发态性质丰富的磷光金属铱配合物的n^n配体上，使复合后的配合物与生物正交单元-当归内酯发生反应后导致配合物出现发光强度增强的转变，无需水洗成像，即可实现活细胞内对目标分子的动态示踪。
2、本专利技术的技术方案为：一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针，结构通式如下：
3、
4、其中，c^n配体为下列中的任一个：
5、
6、上述含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备路线如下：
7、
8、该类铱配合物的合成步骤为：
9、1)c^n配体与三水合三氯化铱混合，惰性气体保护下加入乙二醇乙醚和去离子水的混合溶剂，搅拌回流，得到环金属化铱氯桥二聚体；
10、2)1,10-菲啰啉-5,6-二酮与环金属化铱氯桥二聚体混合，以二氯甲烷和甲醇为混合溶剂，惰性气体保护下搅拌回流，反应结束，冷却，加入六氟磷酸钾进行离子交换，得到含有二酮单元的铱配合物。
11、进一步地，步骤1)中，c^n配体与三水合三氯化铱的摩尔比为2.0～2.5:1。
12、进一步地，步骤2)中，1,10-菲啰啉-5,6-二酮与环金属化铱氯桥二聚体的摩尔比为1.5～2.0:1。
13、进一步地，步骤2)中，二氯甲烷和甲醇的体积比为1～3:1。
14、进一步地，步骤2)中，搅拌回流温度为40～45℃、时间为6-18h。
15、上述含有二酮单元的生物正交铱配合物探针可应用在生物标记与成像中，该类铱配合物与生物正交单元当归内酯反应后，配合物发光强度增强，该类探针实为磷光强度响应型探针，无需水洗即能实现生物标记与成像。
16、上述含有二酮单元的生物正交铱配合物探针可应用在活细胞成像中。
17、本专利技术的有益效果是：
18、1.本申请公开的生物正交铱配合物探针是通过将二酮单元以共轭方式直接连接在铱磷光团的有机配体上构成的，其与生物正交单元-当归内酯反应后可改变配合物的激发态能级而影响其光物理性质，实现配合物发光强度增强的转变，无需水洗成像，即可实现活细胞内对蛋白质、脂质和聚糖等目标生物分子的动态示踪；
19、2.本申请公开的含有二酮单元的铱配合物探针为磷光强度响应型探针，该类配合物用于生物正交标记过程中时，能最大限度地减少背景信号干扰，无需水洗成像，能实现高灵敏度生物标记与成像；
20、3.本申请公开的具有二酮单元的生物正交铱配合物探针的合成思路简单，合成效率高，且该类生物正交反应具有反应速率快、反应选择性高、生物相容性好等优点，可为发展新型发光强度响应型生物正交材料提供新的思路，在生物标记与成像领域有着良好的应用前景。
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1.一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针，其特征在于，该类铱配合物的结构通式如下：
2.如权利要求1所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，铱配合物的合成路线如下：
3.如权利要求2所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，铱配合物的合成步骤为：
4.如权利要求3所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，步骤1)中，C^N配体与三水合三氯化铱的摩尔比为2.0～2.5:1。
5.如权利要求3所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，步骤2)中，1,10-菲啰啉-5,6-二酮与环金属化铱氯桥二聚体的摩尔比为1.5～2.0:1。
6.如权利要求3所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，步骤2)中，二氯甲烷和甲醇的体积比为1～3:1。
7.如权利要求3所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，步骤2)中，搅拌回流温度为40～45℃、时间为6-18h。
...【技术特征摘要】
1.一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针，其特征在于，该类铱配合物的结构通式如下：
2.如权利要求1所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，铱配合物的合成路线如下：
3.如权利要求2所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，铱配合物的合成步骤为：
4.如权利要求3所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，步骤1)中，c^n配体与三水合三氯化铱的摩尔比为2.0～2.5:1。
5.如权利要求3所述的一类含有二酮单元的生物正交铱配合物探针的制备方法，其特征在于，步骤2)中，1,10-菲啰啉-5,6-二酮与环金属化铱氯...
【专利技术属性】
技术研发人员：张寅，戴佩伶，张大坤，陈依凡，阮志鹏，赵强，刘淑娟，黄维，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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