【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物化学，具体涉及一种具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备及其应用。
技术介绍
1、黏度和极性是细胞微环境的重要组成部分，黏度决定物种扩散、化学信号传递和生物分子相互作用的速率；而局部极性可以影响代谢过程，以及细胞内细胞器中生物分子复合物和脂质膜的稳定性。研究表明，患病细胞的细胞质黏度明显高于健康细胞，癌细胞中的线粒体极性水平明显低于正常细胞。线粒体是真核细胞中的重要细胞器，被认为是细胞的能量来源。线粒体基质中存在高密度的酶和其他蛋白质，这些蛋白质的扩散受到嵴的严重抑制，导致线粒体成为细胞中最拥挤的地方，这意味着线粒体黏度与其健康密切相关。黏度的异常变化可能影响线粒体的网状结构和代谢物的扩散速率；生物系统中功能蛋白的行为与极性密切相关。不同的生理和病理活动对应不同的细胞状态。当细胞状态改变时，黏度与极性也有一定程度的变化。当细胞的黏度与极性发生异常变化，会导致许多疾病的形成，如阿尔茨海默病、动脉粥样硬化、糖尿病和癌症。因此，在细胞水平上，黏度与极性的监测对于相关疾病的研究和诊断具有极其重要的意义，可以帮助我们深入了解生理和病理过程。
2、神经变性引起神经炎症反应，以杀死病原体，清除碎片并支持组织修复。神经炎症是一种动态的生物反应，其特征是在组织损伤部位募集了先天性和适应性免疫系统细胞。神经组织损伤会导致一系列神经疾病的发生。因此，对神经组织染色成像，有助于了解并及时发现神经组织损伤情况。
3、鉴于细胞微环境的精细结构，荧光成像技术因其具有非侵入性、高灵敏度和良好的时空分辨率而被用于细
技术实现思路
1、专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针，该探针tcq能够与黏度、极性快速响应，并且可用于神经组织成像，选择性强，具备较大strokes位移(380nm)，发射波长达820nm的荧光探针。
2、本专利技术还提供所述具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法和应用。
3、技术方案：为了实现上述目的，本专利技术所述一种具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针，所述探针tcq的化学结构式为：
4、
5、其中，所述探针以6-硫代吗啉代-1,2-二氢环戊烷为骨架，并引入喹啉-1-鎓基团。
6、其中，所述探针中的c＝c双键在不同比例的甘油-水体系中被限制旋转，分子内电荷转移在不同极性溶液中会受到抑制，从而引起荧光强度以及发射波长的变化。
7、本专利技术所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，包括如下步骤：
8、(1)将环戊酮、三溴化磷、n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷的混合物低温搅拌，反应后调节ph，除去溶剂，萃取纯化，得到化合物b2；
9、(2)将化合物b2、4-溴-2-羟基苯甲醛、cs2co3、n,n-二甲基甲酰胺混合并常温搅拌，反应后除去溶剂，萃取纯化，得到化合物b3；
10、(3)将化合物b3、硫代吗啉、cs2co3、醋酸钯、binap(1,1’-联萘-2,2’-双二苯膦)和甲苯加热搅拌，反应后除去溶剂，萃取纯化，得到化合物b4；
11、(4)将4-甲基喹啉、碘甲烷、和甲苯加热搅拌，反应后过滤洗涤，得到化合物b5；
12、(5)将化合物b4、b5、哌啶和乙醇加热搅拌，反应后过滤浓缩，萃取纯化，得到化合物tcq。
13、其中，步骤(1)中环戊酮、三溴化磷、n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1.2～2.5:3～5，反应温度为0-4℃，反应时间为20-24小时，反应后调节ph至7-8。
14、其中，步骤(2)中化合物b2、4-溴-2-羟基苯甲醛、cs2co3的反应摩尔比为2～2.5:1:3，反应温度为25-30℃，反应时间为48-50小时。
15、其中，步骤(3)中，化合物b3、硫代吗啉、cs2co3、醋酸钯、binap的反应摩尔比为，1:3～5:1.53:0.04～0.08:0.06～0.1，反应温度为100-120℃，反应时间为4-5小时。
16、其中，步骤(4)中4-甲基喹啉、碘甲烷的反应摩尔比为1:1～5，反应温度为100-110℃，反应时间为10-12小时。
17、其中，步骤(5)中化合物b4、b5、哌啶的反应摩尔比为1:5～10:0.01～0.08，反应温度为80-90℃，反应时间为4-5小时。
18、作为优选，所述探针tcq的制备方法，包括如下步骤：
19、在0℃下，将纯pbr3缓慢加入到dmf的二氯甲烷溶液中。搅拌混合物1小时后，向反应混合物中加入环戊酮的二氯甲烷溶液，搅拌所得溶液24小时。反应结束后，将反应液倒入冰水中淬灭反应混合物，并用饱和碳酸氢钠溶液调节ph至7-8，用乙酸乙酯萃取反应混合物。旋转蒸发除去溶剂浓缩有机层，通过硅胶柱洗脱有机层纯化粗产物得到褐色液体b2；
20、在圆底烧瓶中加入b2、4-溴-2-羟基苯甲醛、cs2co3，然后添加dmf作为溶剂，并在室温下将反应搅拌48小时。反应结束后，用硅藻土过滤cs2co3，在真空下除去dmf。用乙酸乙酯萃取，有机层经无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂浓缩有机层。通过柱层析纯化粗产物得到橙色固体化合物b3；
21、将化合物b3、cs2co3加入二颈烧瓶中，加入醋酸钯、binap，通氩气排出空气，加入甲苯，在氩气气氛下100℃条件下冷凝回流，回流半小时后加入硫代吗啉，继续加热反应5小时。冷却后，用硅藻土过滤cs2co3，在真空下除去甲苯。用乙酸乙酯萃取，有机层经无水硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩。通过柱层析纯化粗产物得到黄色固体b4；
22、向施耐克管中加入4-甲基喹啉和碘甲烷，并加入甲苯作为溶剂，反应液在100℃条件下搅拌12小时。冷却后，将所得产物过滤并用乙醚洗涤三次取沉淀干燥得到黄色粉末b5；
23、向圆底烧瓶中加入化合物b4、b5，用乙醇溶解，加入0.1ml哌啶，反应液在80℃条件下搅拌5小时反应完全。冷却后，用乙酸乙酯萃取，有机层经无水硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩。通过柱层析纯化粗产物得到蓝黑色固体tcq。
24、其反应式如下所示：
25、
26、本专利技术所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针在检测黏度与极性变化及神经组织成像中的应用。
27、进一步地，本专利技术所述的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针，其特征在于，所述探针TCQ的化学结构式为：
2.根据权利要求1所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针，其特征在于，所述探针优选以6-硫代吗啉代-1,2-二氢环戊烷为骨架，并引入喹啉-1-鎓基团。
3.根据权利要求1所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针，其特征在于，所述探针中的C＝C双键在不同比例的甘油-水体系中被限制旋转，分子内电荷转移在不同极性溶液中会受到抑制，从而引起荧光强度以及发射波长的变化。
4.一种权利要求1所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(1)中环戊酮、三溴化磷、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1.2～2.5:3～5，反应温度为0-4℃，反应时间为20-24小时，反应后调节pH至7-8。
6.根据权利要求4所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(2)中化合物B2、4-溴-2
7.根据权利要求4所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，化合物B3、硫代吗啉、Cs2CO3、醋酸钯、BINAP的反应摩尔比为1:3～5:1.53:0.04～0.08:0.06～0.1，反应温度为100-120℃，反应时间为4-5小时。
8.根据权利要求4所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(4)中4-甲基喹啉、碘甲烷的反应摩尔比为1:1～5，反应温度为100-110℃，反应时间为10-12小时。
9.根据权利要求4所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(5)中化合物B4、B5、哌啶的反应摩尔比为1:5～10:0.01～0.08，反应温度为80-90℃，反应时间为4-5小时。
10.一种权利要求1所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针在检测黏度与极性变化及在神经组织成像中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针，其特征在于，所述探针tcq的化学结构式为：
2.根据权利要求1所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针，其特征在于，所述探针优选以6-硫代吗啉代-1,2-二氢环戊烷为骨架，并引入喹啉-1-鎓基团。
3.根据权利要求1所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针，其特征在于，所述探针中的c＝c双键在不同比例的甘油-水体系中被限制旋转，分子内电荷转移在不同极性溶液中会受到抑制，从而引起荧光强度以及发射波长的变化。
4.一种权利要求1所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(1)中环戊酮、三溴化磷、n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1.2～2.5:3～5，反应温度为0-4℃，反应时间为20-24小时，反应后调节ph至7-8。
6.根据权利要求4所述的具有大斯托克斯位移的黏度敏感型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(2)中化合物b...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。