一种具有生物膜透性潜能的氧杂蒽类荧光染料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一类荧光染料及其合成方法和应用,其结构如式(1)所示。本发明提供了一种具有生物相关应用潜能的新型PH稳定可透膜的氧杂蒽类染料，该荧光染料合成产率高，能在水相中PH4-10保持荧光开启，具有很好的光物理化学性能，并且其氧杂蒽的羟基位置和螺环内酯的羧基位置能够很容易被修饰生成生物相关的示踪物。其螺环内酯的羧基位置被肼修饰后衍生物（即化合物5）对汞的选择性识别显著（见附图），能做很好的汞检测荧光探针。另外，得益于其很宽的PH适用范围及良好的膜透性，该染料被修饰后能被应用到溶酶体等酸性细胞器中做检测识别基团,具有重要应用价值。
【专利说明】一种具有生物膜透性潜能的氧杂蒽类荧光染料及其制备方 法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学传感成像检测技术中的分子荧光染料的制备，特别是一种具有 生物相关应用潜能的新型pH稳定且可透膜的氧杂蒽类染料的制备方法，并将该染料应用 到细胞成像实验中。
【背景技术】
[0002] 分子荧光染料的研究在分子传感技术，分子成像技术及光电子设备研究等领域是 持续热门的话题。氧杂蒽类染料(如荧光素和罗丹明类及其衍生物）以其摩尔消光系数大， 量子效率高以及好的生物兼容性而被大量研究并被广泛应用到分子生物学和太阳能电池 等领域。然而，由于现有的这些染料其自身光物理性质的缺陷而使其应用受到局限。比如 荧光素类染料在强光作用下会发生不可逆的光漂白，而且其荧光性能有强烈的pH依赖性， 其与蛋白络合后会导致荧光减弱甚至淬灭；罗丹明类衍生物在浓度较大的溶液或掺杂固体 中会因JI-JI堆积作用而形成二聚体，导致光淬灭或者光敏性降低。因此，基于氧杂蒽类结 构的新型分子荧光染料的设计与合成迫在眉睫，依旧是引人注目的研究热点。
[0003] Rhodafluor又名rhodol突光团，以其特有的结构兼具了突光素和罗丹明好的光 物理性质如摩尔消光系数大、荧光量子效率高、光稳定性好以及良好的溶解性，而且它们中 的大多数在pH 5. 5以上的环境中能产生稳定的光学信号。最近，它们已被成功发展成为一 系列荧光示踪物包括对高活性氧、酶、离子及其它化学物质的识别。但就我们所知，现存的 rhodafluor染料尽管有优良的光学性质但仍有局限性，如其光稳定性仍有待提高，pH适用 范围较窄等。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种具有生物相关应用潜能 的新型pH稳定且具有透膜功能的氧杂蒽类染料及其衍生物的制备方法。本发明构思设计 了一种新的类似于rhodol的氧杂蒽结构骨架，这种设计不但优化了 rhodol染料的发光稳 定性，而且将发射波长红移了 70-80 nm。与rhodol染料相比，本发明设计合成的新型染料 更有利于细胞示踪信号官能团，且对于pH低的细胞器(如：溶酶体pH4. 5-5. 5)也能够获得 稳定的光学信号。
[0005] 本发明所提供的具有生物膜透性潜能的氧杂蒽类荧光染料化合物，其结构如式1 所示
【权利要求】
1. 一种具有生物膜透性潜能的氧杂蒽类荧光染料，所述氧杂蒽类染料具有如式1所示 的结构，
2. -种权利要求1所述的具有生物膜透性潜能的氧杂蒽类荧光染料的制备方法，所述 的荧光染料化合物详细制备步骤如下： (1) 将2-(4-二乙氨基）-2-羟基苯甲酰）苯甲酸和1，4-二羟基萘在甲磺酸中加热搅 拌，加热温度为80-85 °C，反应时间4-6 h，冷却后得产物溶液； (2) 将上述产物溶液中加水后，用碳酸氢钠中和，乙酸乙酯萃取，收集有机相并用无水 硫酸钠干燥，过滤，用甲醇重结晶即得到如式1产品。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1)所述2-(4-二乙氨基）-2-羟 基苯甲酰）苯甲酸和1，4-二羟基萘的摩尔比为1:1，二者的总重量与溶剂甲磺酸的重量比 为 1:2-5 ; 步骤（2)所述中和时，加入水的体积与产物溶液的体积比是7-12:1 ;所述重结晶时甲 醇与固体残余物的重量比为8-15:1。
【文档编号】C09K11/06GK104327537SQ201410526799
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】曾宪顺, 焦晓洁 申请人:天津理工大学