近红外荧光染料及在检测SO制造技术

本发明专利技术公开了一系列近红外荧光染料及在检测SO

【技术实现步骤摘要】
近红外荧光染料及在检测SO
32
‑
/HSO3‑
上面的应用


[0001]本专利技术属于荧光染料领域，具体涉及到近红外荧光染料的制备及其应用。

技术介绍

[0002]荧光染料是染料化学中的一个重要的分支。近几十年来,荧光染料及其衍生物在材料、生物、医学等方面取得了很多突破性进展,逐渐成为了染料化学中一个关键的研究方向。
[0003]伴随分析化学、生物科学、生命科学、医学等学科的飞速发展，有机荧光染料已经被广泛地应用在生物分子标记、酶分析、环境分析、细胞染色和临床检验诊断等诸多方面,是化学、生物学、环境科学和医学研究中不可缺少的荧光信号报告团。因此，开发具有实用价值的功能性有机荧光染料已成为当前倍受关注的研究课题。特别是随着生命科学的发展，人们希望能够获得分子或离子生物学功能的直观信息,因此各种成像技术得以迅速发展，特别是近红外成像一直是人们关注的焦点，与传统分析技术相比近红外荧光成像具有非破坏性、灵敏度高、选择性好等优点。而荧光成像的发展受到荧光染料性质的制约，因此开发性能优异的荧光染料，特别是近红外荧光染料(发射波长≥650nm)，是化学生物学一个重要的研究方向，近红外荧光染料是一类功能性染料，由于其在近红外光区有很好的吸收，因此近红外技术在细胞成像、肿瘤治疗、生物分子标记﹑医学诊断等中都有着广泛的应用。常见的近红外有机染料有菁类染料，光稳定性差；酞菁染料，合成要求高，产率低，分子体积较大且溶解性差；金属络合物染料，溶解性较差，吸收强度不大。
[0004]本专利技术针对传统荧光染料的稳定性差，发射波长短，溶解性较差等问题，以提高和改善荧光染料的光物理和光化学性能为目的,通过杂化策略构建了一系列新型的荧光染料，尤其是得到了两种近红外的荧光染料(在混合溶剂(VDMSO：VPBS＝3:7)中，SZ
‑
1发射波长699nm， MZ
‑
1发射波长656nm)，这两种近红外染料具有光、热稳定性良好，溶解性好，发射波长长等优良特点，并把这些染料初步的应用在探针的设计和开发中。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在合成一系列简单高效的荧光染料，特别是近红外荧光染料及光谱性质的研究。
[0006]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0007]一系列喹啉衍生物，喹啉并咪唑(噻唑)环结构的化合物，其结构式如下：
[0008][0009]取代基R包括甲氧基、氢、二乙氨基中的任意一种。
[0010]所述的荧光染料化合物的制备方法，包括一下步骤：将2
‑
氰甲基苯并咪唑(2
‑
氰甲基苯并噻唑)和与喹啉衍生物溶于乙醇中，加入适量乙酸，在常温下搅拌反应3.5小时，反应
结束后，将反应物放入冰箱中，有沉淀析出，经过滤、洗涤、干燥后得到目标化合物产品
[0011]所述方法包括以下合成路径：
[0012][0013]取代基R包括甲氧基、氢、二乙氨基中的任意一种。
[0014]所述的喹啉衍生物、2
‑
氰甲基苯并咪唑(苯并噻唑
‑2‑
乙腈)与乙酸的摩尔比为1：(1～1.5)： (1～1.5)。
[0015]本专利技术的荧光染料合成路线如下：
[0016][0017][0018]本专利技术的另一技术方案是将所述的荧光染料化合物作为荧光染料上的应用。
[0019]所述的荧光染料化合物作为荧光染料在检测二甲基亚砜溶液中的应用。
[0020]所述的近红外荧光染料在检测SO2及其衍生物的应用，可用作检测SO2的荧光探针，所述的衍生物包括SO
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‑
或HSO3‑
。
[0021]喹啉是一类典型的、具有大π共轭结构的有机分子发光团。喹啉衍生物是具有生物活性和药理活性比较常见的一类杂环化合物，在医药、分子生物学、染料工业等领域有着重要的应用。喹啉在结构上是吡啶与苯的稠合体，但在化学性质上近似于吡啶和苯。其亲核取代发生于吡啶环，亲电取代几乎仅发生于苯环。本专利技术通过改变苯环取代基的类型能够极大的改变产物的荧光量子产率和化合物的波长。
[0022]本专利技术的一系列荧光染料化合物，得到了两种近红外的荧光染料，并且这两种近红外荧光染料的光、热稳定性强，制备简单，用于细胞成像可有效避免细胞自身的荧光干扰，在生物体内红色信号的穿透力更强更明显，可直接用于细胞成像，同时也可作为一种检测SO2衍生物的荧光探针。另外通过改变苯环上取代基的不同，得到了另外四种染料，但是由于供电子能力较弱，对比两种近红外染料来说，波长较短，效果不如两种近红外染料。
附图说明
[0023]图1为MZ
‑
1的荧光染料的核磁氢谱图。
[0024]图2为MZ
‑
2的荧光染料的核磁氢谱图。
[0025]图3为MZ
‑
3的荧光染料的核磁氢谱图。
[0026]图4为SZ
‑
1的荧光染料的核磁氢谱图。
[0027]图5为SZ
‑
2的荧光染料的核磁氢谱图。
[0028]图6为SZ
‑
3的荧光染料的核磁氢谱图。
[0029]图7为MZ
‑
1、MZ
‑
2、MZ
‑
3在DMSO中的荧光光谱。
[0030]图8为SZ
‑
1、SZ
‑
2、SZ
‑
3在DMSO中的荧光光谱。
[0031]图9为实施例1荧光染料作为检测SO2荧光探针的荧光光谱。
[0032]图10为实施例1荧光染料作为检测SO2荧光探针选择性的荧光光谱，从1到18依次为： 1、空白2、叠氮钠3、氯化钠4、硫酸钠5、碳酸钠6、硝酸钠7、磷酸二氢钠8、抗坏血酸9、谷胱甘肽10、半胱氨酸11、氯化钙12、硫酸亚铁13、次氯酸钠14、过氧化氢15、硫代硫酸钠16、水
合肼17、亚硫酸氢钠18、亚硫酸钠。
[0033]图11为实施例4荧光染料作为检测SO2荧光探针的荧光光谱。
[0034]图12为实施例4荧光染料作为检测SO2荧光探针选择性的荧光光谱，从1到18依次为：1、空白2、叠氮钠3、氯化钠4、硫酸钠5、碳酸钠6、硝酸钠7、磷酸二氢钠8、抗坏血酸9、谷胱甘肽10、半胱氨酸11、氯化钙12、硫酸亚铁13、次氯酸钠14、过氧化氢15、硫代硫酸钠16、水合肼17、亚硫酸氢钠18、亚硫酸钠。
[0035]具体实施方法：
[0036]实施例1：化合物MZ
‑
1的合成
[0037]称取50mg(0.22mol)的6
‑
(二乙基氨基)喹啉
‑2‑
甲醛和34.4mg(0.22mol)的2
‑
氰甲基苯并咪唑加入到25ml反应瓶中，加入13.2mg(0.22mol)的醋酸，在加入2ml无水乙醇溶解，室温搅拌3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.近红外荧光染料，其特征在于，该化合物为苯并咪唑并喹啉环、或苯并噻唑并喹啉环结构的化合物，其结构式如下：取代基R包括甲氧基、氢、二乙氨基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的近红外荧光染料，其特征在于，该化合物的结构式包括下式中的任意一种：3.根据权利要求1或2所述的近红外荧光染料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将2
‑
氰甲基苯并咪唑或2
‑
氰甲基苯并噻唑与喹啉类衍生物溶于乙醇中，加入适量乙酸，在常温下搅拌反应，反应结束后，有沉淀析出，经过滤、洗涤、干燥后得到目标化合物产品，反应式如下：取代基R包括甲氧基、氢、二乙氨基中的任意一种。4.根据权利要求3所述的近红外荧光染料的制备方法，其特征在于，所述的喹啉类衍生物包括6
‑
(二乙基氨基)喹啉
‑2‑
甲醛、喹啉
‑2‑
甲醛、或6
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑开波，余威，王丽红，李鋆，肖宇峰，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：