本發(fā)明涉及有機小分子熒光探針領(lǐng)域,尤其是涉及一種基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針、制備方法及其在生物檢測中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、丙烯醛(acr)是結(jié)構(gòu)最簡單且反應(yīng)活性最強的α-β不飽和醛,它既是生產(chǎn)丙烯酸、甲硫氨酸和戊二醛的關(guān)鍵工業(yè)中間體,也是一種具有顯著毒性的典型環(huán)境與膳食污染物。丙烯醛其毒性遠強于甲醛,香煙焦油中丙烯醛的含量更是多環(huán)芳烴類致癌物含量的10000倍;1988年美國環(huán)境保護局將丙烯醛列為有害空氣污染物,1998年加拿大政府將其納入香煙有害成分清單?,F(xiàn)有技術(shù)中,丙烯醛的來源廣泛,其來源包括有:森林火災(zāi)、機動車尾氣、燃料燃燒、食品加熱加工(尤其是油炸和發(fā)酵制品),甚至日常飲食(如奶酪、面包、啤酒、葡萄酒中丙烯醛含量為10-600μg/kg)。膳食攝入是人體接觸丙烯醛的主要途徑,人群每日丙烯醛暴露量最高可達0.1mg/kg,遠超世界衛(wèi)生組織(who)設(shè)定的7.5μg/kg的每日耐受攝入量(tdi)限值。因此,開發(fā)新的有效檢測丙烯醛的方法至關(guān)重要。
2、現(xiàn)有丙烯醛的檢測方法通常為液相色譜法,但該方法操作復(fù)雜且檢測成本高。為了尋找更好的替代方法,現(xiàn)有技術(shù)公開采用熒光探針檢測丙烯醛的技術(shù)手段,其憑借高靈敏度、操作簡便、成本低廉以及可在生物體系中實時檢測的優(yōu)勢,被公認為檢測生物活性分子的最有效手段之一。但是,現(xiàn)有應(yīng)用于丙烯醛檢測的熒光探針的合成路線復(fù)雜,制備效率低,制備成本高;同時,現(xiàn)有熒光探針在丙烯醛檢測中,對丙烯醛的識別選擇性、響應(yīng)性及熒光穩(wěn)定性、抗干擾性均有待進一步提升。
3、基于此,提供一種丙烯醛熒光探針,在丙烯醛的實時檢測過程中,操作簡便,對丙烯醛的識別選擇性好,響應(yīng)速度快,靈敏度高,熒光穩(wěn)定性及抗干擾性能好,能夠快速準(zhǔn)確檢測丙烯醛;同時,熒光探針的制備過程簡潔,制備效率高,制備成本低,對于環(huán)境或食物中丙烯醛的檢測具有重要的科學(xué)價值和臨床意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針、制備方法及其在生物檢測中的應(yīng)用,在丙烯醛的實時檢測過程中,操作簡便,對丙烯醛的識別選擇性好,響應(yīng)速度快,靈敏度高,熒光穩(wěn)定性及抗干擾性能好,能夠快速準(zhǔn)確檢測丙烯醛;同時,熒光探針的制備過程簡潔,制備效率高,制備成本低。
2、為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
3、一種基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針,具有如下分子結(jié)構(gòu)式:
4、。
5、一種基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,包括有以下步驟:一次反應(yīng)、二次反應(yīng);
6、所述一次反應(yīng)的方法為,在溶劑環(huán)境中,7-二乙氨基香豆素與n-溴代丁二酰亞胺接觸反應(yīng),獲得化合物3;
7、所述化合物3具有如下分子結(jié)構(gòu)式:
8、;
9、所述二次反應(yīng)的方法為,在溶劑環(huán)境中,惰性氣體保護下,在催化劑和堿添加劑存在下,化合物3與4-氨基苯硼酸接觸,經(jīng)加熱反應(yīng)后,純化,制得基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針;
10、所述基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針具有如下分子結(jié)構(gòu)式:
11、。
12、優(yōu)選的,所述一次反應(yīng)中,7-二乙氨基香豆素與n-溴代丁二酰亞胺的摩爾比為1:1.2-1.6。
13、優(yōu)選的,所述二次反應(yīng)中,化合物3與4-氨基苯硼酸的摩爾比為1:1.2-1.6。
14、優(yōu)選的,所述一次反應(yīng)中,7-二乙氨基香豆素與n-溴代丁二酰亞胺接觸反應(yīng)時間為20-24h。
15、優(yōu)選的,所述二次反應(yīng)中,加熱反應(yīng)的加熱溫度為85-90℃;
16、加熱反應(yīng)的時間為7-9h。
17、優(yōu)選的,所述二次反應(yīng)中,催化劑為二(三苯基膦)氯化鈀,催化劑的摩爾添加量為化合物3摩爾量的15-25%。
18、優(yōu)選的,所述二次反應(yīng)中,堿添加劑為碳酸氫鈉,堿添加劑的摩爾添加量為化合物3摩爾量的5-10倍。
19、優(yōu)選的,所述二次反應(yīng)中,純化的方法為,加熱反應(yīng)完成后,采用二氯甲烷和去離子水萃取2-3次,有機相經(jīng)干燥脫水后,通過柱色譜法純化,制得基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針。
20、進一步的,所述一次反應(yīng)的方法為,在溶劑環(huán)境中,7-二乙氨基香豆素與n-溴代丁二酰亞胺接觸反應(yīng)后,分離收集固體物,固體物經(jīng)洗滌后,獲得化合物3。
21、進一步的,所述二次反應(yīng)的方法為,將化合物3、4-氨基苯硼酸、二(三苯基膦)氯化鈀、碳酸氫鈉投入至溶劑中,在85-90℃溫度下,保溫反應(yīng)后,采用二氯甲烷和去離子水萃取2-3次,有機相經(jīng)干燥脫水后,通過柱色譜法純化,制得基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針。
22、優(yōu)選的,所述二次反應(yīng)中,溶劑為n,n-二甲基甲酰胺水溶液。
23、一種前述的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針或采用前述制備方法制得的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針作為檢測丙烯醛探針,在熒光檢測或細胞成像中的應(yīng)用。
24、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
25、(1)本發(fā)明的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針,在丙烯醛環(huán)境中具有較強的熒光發(fā)射,在丙烯醛的實時檢測過程中,操作簡便,對丙烯醛的識別選擇性好,響應(yīng)速度快,靈敏度高,熒光穩(wěn)定性及抗干擾性能好,能夠快速準(zhǔn)確檢測丙烯醛,能夠作為檢測丙烯醛探針,應(yīng)用于熒光檢測或細胞成像等生物檢測領(lǐng)域。
26、(2)本發(fā)明的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,原料來源廣泛,制備過程簡潔,制備效率高,制備成本低,利于規(guī)模化生產(chǎn)。
1.一種基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針,其特征在于,具有如下分子結(jié)構(gòu)式:
2.一種基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,其特征在于,包括有以下步驟:一次反應(yīng)、二次反應(yīng);
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,其特征在于,所述一次反應(yīng)中,7-二乙氨基香豆素與n-溴代丁二酰亞胺的摩爾比為1:1.2-1.6。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,其特征在于,所述二次反應(yīng)中,化合物3與4-氨基苯硼酸的摩爾比為1:1.2-1.6。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,其特征在于,所述一次反應(yīng)中,7-二乙氨基香豆素與n-溴代丁二酰亞胺接觸反應(yīng)時間為20-24h。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,其特征在于,所述二次反應(yīng)中,加熱反應(yīng)的加熱溫度為85-90℃;
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,其特征在于,所述二次反應(yīng)中,催化劑為二(三苯基膦)氯化鈀;
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,其特征在于,所述二次反應(yīng)中,堿添加劑為碳酸氫鈉;
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針的制備方法,其特征在于,所述二次反應(yīng)中,純化的方法為,加熱反應(yīng)完成后,采用二氯甲烷和去離子水萃取2-3次,有機相經(jīng)干燥脫水后,通過柱色譜法純化,制得基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針。
10.一種如權(quán)利要求1所述的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針或權(quán)利要求2-9任一項所述的制備方法制得的基于香豆素衍生物的丙烯醛熒光探針作為檢測丙烯醛探針,在熒光檢測或細胞成像中的應(yīng)用。