專(zhuān)利名稱：一種噻唑橙類(lèi)菁染料的固相合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種菁染料的固相合成技術(shù)，特別涉及固相合成并以自動(dòng)切割技術(shù)制備噻唑橙菁染料及其衍生物。
背景技術(shù)：
隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?cè)谏飿?biāo)記方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，如在核酸標(biāo)記方面。但傳統(tǒng)的生物標(biāo)記染料，如吖啶橙、溴化乙啶和H33258等，它們自身都會(huì)產(chǎn)生熒光背景強(qiáng)干擾，而用噻唑橙(Thiazole orange，TO)菁染料標(biāo)記生物大分子則沒(méi)有這種干擾。噻唑橙類(lèi)單甲川菁染料在游離狀態(tài)下幾乎沒(méi)有熒光，但與核酸結(jié)合后熒光顯著增強(qiáng)，進(jìn)行熒光檢測(cè)時(shí)沒(méi)有染料自身的熒光干擾，提高了檢測(cè)的靈敏度。菁染料作為生物大分子的標(biāo)記染料，具有標(biāo)記速度快、靈敏高并無(wú)毒性等特點(diǎn)，近年來(lái)成為新一代的生物分子熒光標(biāo)記染料，其在生物技術(shù)領(lǐng)域中廣泛的應(yīng)用前景，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
1992年美國(guó)探針公司與加州大學(xué)伯克利分校，提出了以2-巰基苯并噻唑和4-甲基喹啉衍生物為原料合成噻唑橙(TO)的方法；1995年，德國(guó)科學(xué)家提出用2-氨基苯并噻唑代替2-巰基苯并噻唑與4-甲基喹啉衍生物反應(yīng)合成噻唑橙；2001年天津大學(xué)宋健在上述基礎(chǔ)上仍用2-巰基苯并噻唑經(jīng)過(guò)兩次甲基化后和4-甲基喹啉衍生物合成噻唑橙，只是甲基化所用的試劑為CH3I和MeOTs，該過(guò)程為 上述合成過(guò)程是在液相中進(jìn)行的。該液相合成的反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜，每步產(chǎn)物均需要分離和純化，且副產(chǎn)物多，中間產(chǎn)物不易分離和純化。
固相有機(jī)合成是以不溶性聚合物為載體，通過(guò)對(duì)載體功能基化，把反應(yīng)中的試劑、催化劑等鍵合到聚合物上，然后再將目標(biāo)分子從聚合物上切割下來(lái)。2001年瑞典的JennieIsacsson采用固相合成法合成了四種不對(duì)稱水溶性噻唑橙菁染料，該法以2-巰基苯并噻唑?yàn)槠鹗嘉?，將其鍵合到含-NH2聚苯乙烯高分子聚合物載體上，再以HBTU和DIEA進(jìn)行切割合成帶-COOH噻唑橙菁染料；但該法在合成噻唑橙時(shí)，固相載體不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明人進(jìn)行了大量的研究工作后，最終找到了一種無(wú)需采用特定的切割試劑即可將噻唑橙類(lèi)菁染料從高分子載體上自動(dòng)切割下來(lái)的噻唑橙類(lèi)菁染料固相合成方法。
本發(fā)明合成方法克服了液相合成中的缺點(diǎn)，分離過(guò)程簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)純化。與前述固相合成方法相比，由于實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切割，大大簡(jiǎn)化了合成過(guò)程和步驟。
本發(fā)明所選用的固相載體不揮發(fā)，無(wú)毒無(wú)臭，有利于環(huán)境保護(hù)。
本發(fā)明噻唑橙類(lèi)菁染料的固相合成方法的步驟包括1、將2-巰基苯并噻唑或其衍生物溶于丙酮中，加入碳酸鉀及高分子氯球，50℃下回流6小時(shí)；過(guò)濾，洗滌，于室溫下干燥，得聚苯乙烯固載-2-芐基苯并噻唑。
2、將步驟1所得產(chǎn)物與對(duì)甲苯磺酸甲酯在甲苯中于11O℃下回流反應(yīng)72小時(shí)，過(guò)濾，洗滌，于室溫下干燥，得聚苯乙烯固載-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}。
3、將步驟2所得產(chǎn)物與4-甲基-1-(3-溴丙基)喹啉溴鹽溶于乙醇中，加入三乙胺，25℃下反應(yīng)60分鐘，得到橙紅色溶液后過(guò)濾；向?yàn)V液中加入0.83g碘化鉀，其后加入乙醚，產(chǎn)生橙色沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥得到噻唑橙。
所述高分子氯球?yàn)閹в新绕S基的苯乙烯高分子聚合物、聚乙二醇高分子聚合物或聚硅氧烷高分子聚合物。高分子氯球的氯芐基上可以帶有溴或碘。
為了得到較好的效果，各反應(yīng)原料的摩爾比應(yīng)保持2-巰基苯并噻唑及其衍生物∶高分子氯球∶對(duì)甲苯磺酸甲酯等于1.0～3.0∶0.10～0.30∶1.5～5.0。
為了得到更好的效果，2-巰基苯并噻唑衍生物優(yōu)選化合物6-硝基-2-巰基苯并噻唑，5-氯-2-巰基苯并噻唑苯并噻唑，5-甲氧基-2-巰基苯并噻唑，2-氨基苯并噻唑。
本發(fā)明反應(yīng)過(guò)程可以用下式表示
本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)為1)該固相合成方法過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。
2)中間產(chǎn)物的分離純化簡(jiǎn)單、易操作。
3)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切割目標(biāo)化合物；4)產(chǎn)物的純度高。
4)所選用的固相載體不揮發(fā)，無(wú)毒無(wú)臭，有利于環(huán)境保護(hù)。
具體實(shí)施例方式為了有助于理解本發(fā)明，下面以實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明，但不限制本發(fā)明。
實(shí)施例1 噻唑橙(TO)的固相合成步驟一聚苯乙烯固載-2-芐基苯并噻唑的合成將2.84g 2-巰基苯并噻唑加入30mL丙酮中，攪拌溶解后，加入1.38g碳酸鉀及1.0g聚苯乙烯固載氯芐，50℃下反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)完全后過(guò)濾除去未反應(yīng)的碳酸鉀，依次用水、二氯甲烷和丙酮洗滌3-5次后置于室溫進(jìn)行干燥，得到聚苯乙烯固載-2-芐基苯并噻唑。
步驟二聚苯乙烯固載-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}的合成將上述聚苯乙烯固載-2-芐基苯并噻唑和對(duì)甲苯磺酸甲酯5.6g，在甲苯中于110℃下回流反應(yīng)72小時(shí)后，再依次用甲苯、二氯甲烷和丙酮洗滌3-5次后置于室溫進(jìn)行干燥，得聚苯乙烯固載-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}。
步驟三4-甲基-1-(3-溴丙基)喹啉溴鹽的合成5mL 4-甲基喹啉加入26mL 1，3-二溴丙烷中，室溫下暗室攪拌72小時(shí)，反應(yīng)得到白色沉淀，乙醚洗滌沉淀后空氣中干燥，得到固體產(chǎn)品5.77g，收率為52.5％。
步驟四固相合成噻唑橙(TO)將上述產(chǎn)物聚苯乙烯固載-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}和1.72g 4-甲基-1-(3-溴丙基)喹啉溴鹽溶于30mL乙醇中，加入1mL三乙胺，25℃下反應(yīng)60分鐘，得到橙紅色溶液后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入0.83g碘化鉀，其后加入乙醚產(chǎn)生橙色沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌和干燥得到固體噻唑橙(TO)單體。
實(shí)施例2 TO-1(氯取代噻唑橙)的固相合成步驟一聚苯乙烯固載-5-氯-2-芐基苯并噻唑的合成將3.42g 5-氯-2-巰基苯并噻唑加入30mL丙酮中，攪拌溶解后，加入1.38g碳酸鉀及1.0g聚苯乙烯固載氯芐，50℃下反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)完全后過(guò)濾除去未反應(yīng)的碳酸鉀，依次用水、二氯甲烷和丙酮洗滌3-5次后置于室溫進(jìn)行干燥，得聚苯乙烯固載-5-氯-2-芐基苯并噻唑。
步驟二聚苯乙烯固載-5-氯-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}的合成將步驟一得到的化合物和對(duì)甲苯磺酸甲酯5.6g，在甲苯中于110℃下回流反應(yīng)72小時(shí)后，再依次用甲苯、二氯甲烷和丙酮洗滌3-5次后置于室溫進(jìn)行干燥，得聚苯乙烯固載-5-氯-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}。
步驟三4-甲基-1-(3-溴丙基)喹啉溴鹽的合成將5mL 4-甲基喹啉加入26mL 1，3-二溴丙烷中，室溫下暗室攪拌72小時(shí)，反應(yīng)得到白色沉淀，乙醚洗滌沉淀后空氣中干燥，得到固體產(chǎn)品5.77g，收率為52.5％。
步驟四固相合成TO-1(氯取代噻唑橙)將步驟二所得產(chǎn)物聚苯乙烯固載-5-氯-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}和1.72g4-甲基-1-(3-溴丙基)喹啉溴鹽溶于30mL乙醇中，加入1mL三乙胺，25℃下反應(yīng)60分鐘，得到橙紅色溶液后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入0.83g碘化鉀，其后加入乙醚產(chǎn)生橙色沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌和干燥得到TO-1(氯取代噻唑橙)。
實(shí)施例3 TO-2(硝基取代噻唑橙)的固相合成步驟一聚苯乙烯固載-5-硝基-2-芐基苯并噻唑合成將3.61g 5-硝基-2-巰基苯并噻唑加入30mL丙酮中，攪拌溶解后，加入1.38g碳酸鉀及1.0g聚苯乙烯固載氯芐，50℃下回流6小時(shí)。反應(yīng)完全后過(guò)濾除去未反應(yīng)的碳酸鉀，依次用水、二氯甲烷和丙酮洗滌3-5次后置于室溫進(jìn)行干燥，得到聚苯乙烯固載-5-硝基-2-芐基苯并噻唑。
步驟二聚苯乙烯固載-5-硝基-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}的合成將上述聚苯乙烯固載-5-硝基-2-芐基苯并噻唑和對(duì)甲苯磺酸甲酯5.6g，在甲苯中于110℃下回流反應(yīng)72小時(shí)后，再依次用甲苯、二氯甲烷和丙酮洗滌3-5次后置于室溫進(jìn)行干燥，得聚苯乙烯固載-5-硝基-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}。
步驟三4-甲基-1-(3-溴丙基)喹啉溴鹽的合成5mL 4-甲基喹啉加入26mL 1，3-二溴丙烷中，室溫下暗室攪拌72小時(shí)，反應(yīng)得到白色沉淀，乙醚洗滌沉淀后空氣中干燥，得到固體產(chǎn)品5.77g，收率為52.5％。
步驟四固相合成TO-2(硝基取代噻唑橙)將上述產(chǎn)物聚苯乙烯固載-5-硝基-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}和1.72g 4-甲基-1-(3-溴丙基)喹啉溴鹽溶于30mL乙醇中，加入1mL三乙胺，25℃下反應(yīng)60分鐘，得到橙紅色溶液后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入0.83g碘化鉀，其后加入乙醚產(chǎn)生橙色沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌和干燥得到TO-2(硝基取代噻唑橙)。
權(quán)利要求
1.一種噻唑橙類(lèi)菁染料的固相合成方法，其特征在于合成步驟包括1)將2-巰基苯并噻唑或其衍生物溶于丙酮中，加入碳酸鉀及高分子氯球，50℃下回流6小時(shí)；過(guò)濾，洗滌，于室溫下干燥，得聚苯乙烯固載-2-芐基苯并噻唑；2)將步驟1所得產(chǎn)物與對(duì)甲苯磺酸甲酯在甲苯中于110℃下回流反應(yīng)72小時(shí)，洗滌，于室溫下干燥，得聚苯乙烯固載-3-甲基-2-芐基苯并噻唑?qū)妆交撬猁}；3)將步驟2所得產(chǎn)物與4-甲基-1-(3-溴丙基)喹啉溴鹽溶于乙醇中，加入三乙胺，25℃下反應(yīng)60分鐘，得到橙紅色溶液后過(guò)濾；向?yàn)V液中加入0.83g碘化鉀，其后加入乙醚產(chǎn)生橙色沉淀，過(guò)濾、洗滌、干燥得到噻唑橙；所述高分子氯球?yàn)閹в新绕S基的苯乙烯高分子聚合物、聚乙二醇高分子聚合物或聚硅氧烷高分子聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述噻唑橙類(lèi)菁染料的固相合成方法，其特征在于反應(yīng)原料摩爾比為2-巰基苯并噻唑及其衍生物∶高分子氯球∶對(duì)甲苯磺酸甲酯為1.0～3.0∶0.10～0.30∶1.5～5.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述噻唑橙類(lèi)菁染料的固相合成方法，其特征在于所述高分子氯球的氯芐基上帶有溴或碘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述噻唑橙類(lèi)菁染料的固相合成方法，其特征在于2-巰基苯并噻唑衍生物是6-硝基-2-巰基苯并噻唑，5-氯-2-巰基苯并噻唑苯并噻唑，5-甲氧基-2-巰基苯并噻唑，2-氨基苯并噻唑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種噻唑橙類(lèi)菁染料的固相合成方法，本發(fā)明方法克服了液相合成中的缺點(diǎn)，分離過(guò)程簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)純化。與以往的固相合成方法相比，由于實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切割，大大簡(jiǎn)化了合成過(guò)程和步驟，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明方法中所選用的固相載體不揮發(fā)，無(wú)毒無(wú)臭，有利于環(huán)境保護(hù)。
文檔編號(hào)C12Q1/68GK1847321SQ20061001348
公開(kāi)日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者費(fèi)學(xué)寧, 楊少斌, 張寶蓮, 石博杰 申請(qǐng)人:天津城市建設(shè)學(xué)院