专利名称：一种单\双光子钙离子荧光探针化合物及其制备与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钙离子荧光探针化合物及其制备与应用，属于荧光探针技术领域。
背景技术：
Ca2+作为细胞内的信息传递物质，它起着调节许多重要细胞功能的作用。作为第二信使，Ca2+参与生物信号的跨膜传递，介导细胞对外界刺激的应答，它还参与凝血过程、细胞生长分裂、骨骼构成、参与心脏跳动等等。检测钙离子的方法目前有很多Ca2+有机显色剂法、钙离子荧光指示剂法、Ca2+传感器法和核磁共振法等。这些方法较灵敏，但存在耗时 长，对样品的预处理比较复杂，对细胞易造成伤害等缺点。荧光法是消除上述常用方法不足之处的可行性方法之一，荧光法包括传统的单光子荧光探针法和近些年发展起来的双光子荧光探针法。双光子荧光探针法用于生物物质的检测具有独特的优势，可以避免单光子荧光探针法穿透深度较浅(< 100 ym)，背景荧光干扰、对活体细胞有伤害等问题，同时可以对细胞内Ca2+进行实时、定量的动态检测提供了独特而重要的方法。然而，传统的Ca2+荧光标记探针如fluo-2、BAPTA-I (OGl)、Indo-I等用于双光子技术时，其双光子荧光活性吸收截面(S XO)相对较小，如钙离子常用荧光试剂Indo-I的S XO为1.2GM。因此在实验中必须采用高强度激光激发高浓度荧光物的措施来获得足够强的上转换荧光，这使得荧光化合物吸收的光能很大一部分没有转化为荧光光能，而是以热的形式释放出来，加大了对生物样品的热损伤，增加了活体生物样品观测的难度。由于双光子荧光探针具有更高的设计要求，能用于双光子荧光成像的化合物必能用于传统的单光子荧光成像。因此，针对游离Ca2+尤其是细胞内钙离子，研究开发具有较大双光子活性吸收截面的高效钙离子荧光探针材料是当务之急。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种单\双光子钙离子荧光探针化合物，可以灵敏检测钙离子。本发明还提供所述钙离子荧光探针化合物的制备方法与应用。本发明的技术方案如下一种单\双光子钙离子荧光探针化合物，具有式I的结构
权利要求
1.一种单\双光子钙离子荧光探针化合物，具有式I的结构N(CH 2 COOEt) 2N(CH 2COOEt) 2
2.一种单\双光子钙离子荧光探针化合物的制备方法，步骤如下 在反应容器加入5-醛-5’-甲基1，2-双(2-氨基苯氧基)乙烷-^^4’-四乙酸四乙酯(简称Bapta-CH3-CHO)和4-甲基-N-甲基碘盐，5-醛-5’-甲基1，2_双(2-氨基苯氧基)乙烷-N，N，N’，N’-四乙酸四乙酯与4-甲基-N-甲基吡啶碘盐摩尔比为I :1. n.3,然后加入乙醇溶剂和哌啶催化剂，加热到78、3°C回流反应扩11小时，冷却析出沉淀，过滤出沉淀再用乙醇和水冲洗，干燥后在乙醇中重结晶，即得。
3.如权利要求2所述的单\双光子钙离子荧光探针化合物的制备方法，其特征在于，所述5-醛-5’ -甲基1，2_双(2-氨基苯氧基)乙烷-N，N，N’，N’ -四乙酸四乙酯与4-甲基-N-甲基吡啶碘盐的摩尔比为I :1. 2。
4.如权利要求2所述的单\双光子钙离子荧光探针化合物的制备方法，其特征在于，所述的催化剂哌啶的加量与5-醛-5’-甲基1，2-双(2-氨基苯氧基)乙烷-^^，^-四乙酸四乙酯体积质量比为0. 2-0. 3mL/g。
5.如权利要求2所述的单\双光子钙离子荧光探针化合物的制备方法，其特征在于，所述反应温度为80°C。
6.如权利要求2所述的单\双光子钙离子荧光探针化合物的制备方法，其特征在于，在三口瓶中加入 Bapta-CH3-CHO 1(^(15.87臟01)，再加入4.58(19.05臟01)的4-甲基-N-甲基吡啶碘盐，然后取IOOmL的乙醇倒入，滴加2. 5mL的哌啶，加热到80°C回流反应10小时，冷却析出沉淀，过滤出沉淀再用乙醇和水冲洗，干燥后在50mL乙醇中重结晶得到产物。
7.权利要求I所述的单\双光子钙离子荧光探针化合物的应用，用于检测动植物、人体细胞、土壤或水体中的钙含量。
全文摘要
本发明提供一种单\双光子钙离子荧光探针化合物及其制备与应用。所述钙离子荧光探针化合物具有式I的结构。制备方法是BAPTA-CH3-CHO与4-甲基-N-甲基吡啶碘盐按摩尔比11.1~1.3在乙醇溶剂和哌啶催化剂条件下，加热78~83℃回流反应，冷却析出沉淀，过滤、冲洗、干燥、重结晶，得到产物。该探针化合物对钙离子具有良好的选择性和灵敏性，检测样品前处理简单，具有一定的水溶性和良好的单\双光子荧光性质，，可广泛用于检测动植物、人体细胞、土壤或水体中的钙含量。
文档编号G01N21/64GK102702084SQ20121022471
公开日2012年10月3日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者丁碧妍, 刘伟良, 姚金水, 张献, 李梅, 谢瑞兴 申请人:山东轻工业学院