一种基于1,8-萘酰亚胺的H2S荧光探针及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于1,8

【技术实现步骤摘要】
一种基于1,8
‑
萘酰亚胺的H2S荧光探针及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种荧光探针，尤其涉及一种基于1,8
‑
萘酰亚胺的H2S荧光探针及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]溶酶体在细胞各种生命活动，如物质代谢、细胞膜循环、细胞凋亡中发挥着重要作用。将溶酶体可视化，并对其活性物种、特定微环境及关键生理过程进行检测，不仅有助于理解溶酶体参与生命活动的分子机制，而且对疾病的治疗具有重要的指导意义。近年来，许多靶向溶酶体的荧光探针被相继报道，其检测对象包括氢离子H
+
,还原性物种(硫化氢H2S、硫醇类化合物半胱氨酸Cys、高半胱氨酸Hcy和谷胱甘肽GSH等)，活性氧物种(过氧化氢H2O2、次氯酸HClO等)、活性氮物种(一氧化氮NO、亚硝酰氢HNO等)、金属阳离子(Cu
2+
、Zn
2+
等)、阴离子等。其中，硫化氢H2S是重要的内源性气体信号分子，在调节细胞器功能和应激方面具有重要作用，是调节心血管、神经、免疫、内分泌和胃肠系统的第三重要气体递质。因此，可视化H2S在生物系统中的分布和浓度将非常重要，有助于阐明H2S的生物学作用。
[0003]截止目前，科研人员已经报道了多种用于高效硫化氢检测的荧光探针，常用的荧光染料有罗丹明、香豆素系列、荧光素、萘酰亚胺和硼二吡咯烷等。1,8
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萘酰亚胺是典型的D
‑
π
‑
A荧光染料，具有光学性能稳定、荧光量子产率高、荧光强、激发和发射波长较长等优点，被广泛的应用于硫化氢荧光探针的开发。例如专利CN113024463A、CN114874142A、CN104610959B均公开了1,8
‑
萘酰亚胺类硫化氢荧光分子探针的制备，但是通常情况下，荧光探针与H2S的反应速度受温度的影响，温度越高反应呈加快的趋势，但在较低的体内温度(37℃)下，荧光探针响应速度会受到一定限制。因此，并不是所有的荧光探针都具备在体内温度下H2S检测灵敏、荧光强度高、生物相容性好的特点，因此，开发结构新颖、制备工艺简单的H2S荧光探针仍具有重要的研究意义。

技术实现思路

[0004]为了解决以上技术问题，本专利技术首先提出一种基于1,8
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萘酰亚胺的H2S荧光探针。该专利技术将基团4
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(2
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氨基乙基)
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吗啉引入1,8
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萘酰亚胺衍生物的H2S探针，新化合物可以在较低温度下快速、靶向识别H2S气体信号分子，检测灵敏度高。
[0005]基于本专利技术的第二个方面，还提出一种基于1,8
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萘酰亚胺的H2S荧光探针的制备方法。本方法工艺简单、原料易得，具有良好的工业适用性。
[0006]基于本专利技术的第三个方面，还提出一种基于1,8
‑
萘酰亚胺的H2S荧光探针在检测溶酶体中H2S气体信号分子方面的应用，比如在内源性硫化氢(H2S)检测试剂盒中的应用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种基于1,8
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萘酰亚胺的H2S荧光探针，其分子结构表达式如下：
[0009][0010]一种基于1,8
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萘酰亚胺的H2S荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
[0011][0012]S1、将4
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溴
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1,8
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萘二甲酸酐和4
‑
氨基苯酚溶于溶剂中，回流条件下搅拌反应12
‑
24h；反应结束后将反应液置于冰浴下加入稀盐酸，生成絮状沉淀，收集产物，清洗、干燥，得到产物1；
[0013]S2、将产物1、2,4
‑
二硝基苯磺酰氯、三乙胺在烧瓶中混合，加入溶剂，回流条件下搅拌反应4
‑
12h；反应结束后过柱提纯，得到产物2；
[0014]S3、将产物2、4
‑
(2
‑
氨基乙基)吗啉和钯催化剂加入至烧瓶中，同时加入1,1'
‑
联萘
‑
2,2'
‑
双二苯膦、碳酸铯和溶剂，在氮气氛围下搅拌反应，反应条件为60
‑
100℃下反应6
‑
24h；反应结束后冷却至室温，过柱提纯，得到产物3，即H2S荧光探针。
[0015]作为本专利技术优选的实施方案，步骤S1中，4
‑
溴
‑
1,8
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萘二甲酸酐和4
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氨基苯酚的摩尔比为1:(1
‑
2)，例如1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8等。
[0016]作为本专利技术优选的实施方案，步骤S1中，反应温度为130
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160℃，例如135℃、140℃、145℃、150℃、155℃等；
[0017]优选地，步骤S1中反应溶剂为2
‑
乙氧基乙醇。
[0018]作为本专利技术优选的实施方案，步骤S2中，产物1、2,4
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二硝基苯磺酰氯、三乙胺的摩尔比为1:(5
‑
10):(5
‑
10)，例如1:5:10、1:10:5、1:6:6、1:8:7、1:9:8、1:7:9、1:6:10、1:10:8等。
[0019]作为本专利技术优选的实施方案，步骤S2中，反应温度为30
‑
80℃，例如40℃、50℃、60℃、70℃等；
[0020]优选地，步骤S2中反应溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃中的一种或多种。
[0021]作为本专利技术优选的实施方案，步骤S3中，产物2、4
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(2
‑
氨基乙基)吗啉和钯催化剂的摩尔比为1:(3
‑
5):(0.1
‑
0.2)，例如1:3:0.1、1:4:0.1、1:5:0.2、1:5:0.1、1:3:0.2、1:4:0.2等；
[0022]优选地，所述钯催化剂选自醋酸钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、四(三苯基膦)钯中的一种或多种。
[0023]作为本专利技术优选的实施方案，步骤S3中，1,1'
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联萘
‑
2,2'
‑
双二苯膦的添加量为钯催化剂摩尔量的0.5
‑
1.5倍，例如0.8倍、1.0倍、1.2倍、1.4倍等；碳酸铯的添加量为钯催化剂摩尔量的10
‑
15倍，例如11倍、12倍、13倍、14倍等。
[0024]作为本专利技术优选的实施方案，步骤S3中反应溶剂为二甲基亚砜、甲苯、二甲苯中的一种或多种。
[0025]一种如前文所述的基于1,8
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萘酰亚胺的H2S荧光探针和前文所述的方法制备得到的基于1,8
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于1,8
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萘酰亚胺的H2S荧光探针，其特征在于，所述H2S荧光探针的分子结构表达式如下：2.一种基于1,8
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萘酰亚胺的H2S荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐和4
‑
氨基苯酚溶于溶剂中，回流条件下搅拌反应12
‑
24h；反应结束后将反应液置于冰浴下加入稀盐酸，生成絮状沉淀，收集产物，清洗、干燥，得到产物1；S2、将产物1、2,4
‑
二硝基苯磺酰氯、三乙胺在烧瓶中混合，加入溶剂，回流条件下搅拌反应4
‑
12h；反应结束后过柱提纯，得到产物2；S3、将产物2、4
‑
(2
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氨基乙基)吗啉和钯催化剂加入至烧瓶中，同时加入1,1'
‑
联萘
‑
2,2'
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双二苯膦、碳酸铯和溶剂，在氮气氛围下搅拌反应，反应条件为60
‑
100℃下反应6
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24h；反应结束后冷却至室温，过柱提纯，得到产物3，即H2S荧光探针。3.根据权利要求2所述的基于1,8
‑
萘酰亚胺的H2S荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤S1中，4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐和4
‑
氨基苯酚的摩尔比为1:(1
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2)。4.根据权利要求3所述的基于1,8
‑
萘酰亚胺的H2S荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤S1中，反应温度为130
‑
160℃；优选地，步骤S1中反应溶剂为2
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乙氧基乙醇。5.根据权利要求2
‑
4任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文栋，朱海亮，陈鲲，章晨润，王晓敏，吕鹏程，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：