本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，涉及可用于構(gòu)建大stokes位移近紅外bodipy染料，具體涉及一種具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod及其合成與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

氟化硼絡(luò)合二吡咯甲川類(boron-dipyrromethene，簡稱bodipy)熒光染料是一類具有優(yōu)異性能的新型熒光分子染料，在具有較高摩爾消光系數(shù)和熒光量子產(chǎn)率的同時(shí)，也具有較為穩(wěn)定的光譜性質(zhì)。此外，這類染料對(duì)溶劑極性和ph值均表現(xiàn)出較好的耐受性。染料分子一般具有一定的共軛平面，在特定條件下可以經(jīng)得失電子調(diào)控其熒光發(fā)射，能夠通過適當(dāng)修飾，使該類染料可應(yīng)用于熒光標(biāo)記、生物檢測等方面。具有近紅外熒光發(fā)射的染料，能夠大大減小對(duì)生物體的光損傷，也減少了背景熒光的干擾以及對(duì)深層組織的滲透，例如菁染料等。但這些染料都伴隨有stokes位移小的限制，容易導(dǎo)致嚴(yán)重的熒光自淬滅和檢測靈敏度降低等負(fù)效應(yīng)。增大染料stokes位移常用的方法包括，共振能量轉(zhuǎn)移(fret)，構(gòu)建扭曲內(nèi)部電荷轉(zhuǎn)移(tict)，以及發(fā)展分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(esipt)的發(fā)色團(tuán)等。目前，對(duì)于此類染料的合成難度較大，很大程度上限制了其應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明第一個(gè)目的是提供一種具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod。

本發(fā)明第二個(gè)目的是提供一種具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod的制備方法。

本發(fā)明第三個(gè)目的是提供一種具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod的分子熒光探針，通過2，4-二硝基苯磺酰氯修飾羥基，獲得檢測硫醇化合物的分子熒光探針。

本發(fā)明第四個(gè)目的是提供一種檢測硫醇化合物的分子熒光探針，在檢測生物體中硫醇化合物的應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod，所述染料nir-bod是由醛基bodipy通過合環(huán)反應(yīng)而制得；然后，再進(jìn)一步對(duì)羥基進(jìn)行修飾，獲得檢測硫醇化合物的熒光探針bod-thiol。

所述化合物nir-bod的結(jié)構(gòu)式為：

x為o，s，n；r1，r2，r3，r4為甲基或乙基。

所述化合物bod-thiol的結(jié)構(gòu)式為：

x為o，s，n；r1，r2，r3，r4為甲基或乙基。

所述bodipy染料nir-bod具有大stokes位移為>200nm。

所述bodipy染料nir-bod具有在740nm近紅外熒光發(fā)射。

本發(fā)明還提供一種具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod的制備，包括如下步驟：醛基bodipy通過合環(huán)反應(yīng)，得到具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod。

本發(fā)明還提供一種檢測硫醇化合物的分子熒光探針bod-thiol，其應(yīng)用上述具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod，通過2,4-二硝基苯磺酰氯修飾羥基，獲得檢測硫醇化合物的分子熒光探針bod-thiol。

本發(fā)明獨(dú)創(chuàng)性的利用分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(esipt)，構(gòu)建了具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod；通過對(duì)羥基的修飾獲得了檢測硫醇化合物的分子熒光探針bod-thiol，并應(yīng)用于生物體內(nèi)硫醇化合物的檢測，實(shí)現(xiàn)了具有大stokes位移近紅外bodipy染料的制備和應(yīng)用。

本發(fā)明是醛基bodipy通過合環(huán)反應(yīng)，得到具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod；該染料bod-nir與2,4-二硝基苯磺酰氯反應(yīng)，制得檢測硫醇化合物的分子熒光探針bod-thiol。

本發(fā)明還提供一種上述檢測硫醇化合物的分子熒光探針bod-thiol在檢測生物體中硫醇化合物的應(yīng)用。

本發(fā)明還提供一種上述具有大stokes位移近紅外bodipy染料nir-bod在檢測生物體中硫醇化合物的應(yīng)用。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明是利用分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(esipt)構(gòu)建了bodipy染料，有效減少了檢測過程中的光損傷，以及熒光自淬滅和檢測靈敏度降低等負(fù)效應(yīng)，并且首次實(shí)現(xiàn)了具有大stokes位移近紅外bodipy染料的制備，及其在生物體中的應(yīng)用。

附圖說明

圖1為nir-bod在緩沖溶液體系中的光譜圖。

圖2為nir-bod在不同ph值的緩沖溶液體系中740nm處的熒光強(qiáng)度。

圖3為探針bod-thiol與cys反應(yīng)隨時(shí)間變化的紫外吸收?qǐng)D(a)和熒光發(fā)射圖(b)。

圖4為探針bod-thiol的選擇性柱狀圖。探針只與硫醇化合物產(chǎn)生響應(yīng)，不與其它測試物種發(fā)生反應(yīng)。

圖5探針bod-thiol在hela細(xì)胞中檢測硫醇化合物的激光共聚焦熒光成像圖。

圖6為nir-bod的氫譜，氘代試劑為氘代氯仿。¹hnmr(cdcl3,400mhz,ppm):δ＝7.94(d,1h,j＝8.0hz),7.85(d,1h,j＝8.0hz),7.81(s,1h),7.57-7.55(m,3h),7.50-7.46(m,1h),7.39-7.34(m,4h),2.70(s,3h),2.37(q,2h,j＝7.6hz),3.20(s,3h),1.39(s,3h),1.03(t,3h,j＝7.6hz).

圖7為nir-bod的碳譜，氘代試劑為氘代氯仿。¹³cnmr(cdcl3,100mhz,ppm):δ＝170.0,163.7,159.2,151.9,147.4,142.0,141.0,137.7,136.5,135.0,134.3,132.3,132.2,129.3,128.3,126.6,126.4,125.3,122.2,122.0,121.3,114.0,100.1,17.2,14.2,13.6,12.2,11.3.

圖8為nir-bod的質(zhì)譜。hrms(esi):calcdforc31h27bf2n3os⁺:538.1936；found:538.1941[m+h]⁺.

圖9為bod-thiol的氫譜，氘代試劑為氘代氯仿。¹hnmr(cdcl3,400mhz,ppm):δ＝8.86(s,1h),8.61(d,1h,j＝2.4hz),8.36(dd,1h,j1＝8.4hz,j2＝2.0hz),8.29(d,1h,j＝8.0hz),8.06(d,1h,j＝8.8hz),7.92(d,1h,j＝7.6hz),7.59-7.56(m,4h),7.49(t,1h,j＝7.4hz),7.34-7.32(m,2h),7.07(s,1h),2.62(s,3h),2.39(t,2h,j＝7.6hz),1.74(s,3h),1.43(s,3h),1.06(t,3h,j＝7.6hz).

圖10為bod-thiol的碳譜，氘代試劑為氘代氯仿。¹³cnmr(cdcl3,100mhz,ppm):δ＝168.5,164.0,150.5,148.4,147.5,145.8,144.2,143.8,143.2,141.6,139.5,138.2,135.2,134.1,134.0,133.4,130.5,130.1,129.8,129.6,127.9,126.7,126.3,125.7,124.7,122.5,121.5,120.0,109.1,17.2,13.9,13.8,12.5,11.1.

圖11為bod-thiol的質(zhì)譜。hrms(esi):calcdforc37h29bf2n5o7s2⁺:768.1570；found:768.1572[m+h]⁺.

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所述實(shí)施例僅用于示例，而不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。實(shí)例中x＝s，o，n；r1，r2，r4＝ch3，r3＝ch2ch3。

術(shù)語：

實(shí)施例1化合物nir-bod(x＝s，o)的合成

n2氣體保護(hù)下，在dmf中加入ho-b-cho(130mg，0.3mmol；r1，r2，r4＝ch3，r3＝ch3ch2)，鄰氨基苯硫酚(75.1mg，0.6mmol)和偏重亞硫酸鈉(57.7mg，0.304mmol)回流2小時(shí)，冷卻，旋干溶劑，柱層析提純得到紅棕色固體，產(chǎn)率52.8％。x＝o時(shí)，與實(shí)例1中的方法一致。(ho-b-cho為本實(shí)驗(yàn)室自制，自制方法參考專利號(hào)：zl201310636785.7，鄰氨基苯硫酚和偏重亞硫酸鈉為購買)

實(shí)施例2化合物nir-bod(x＝n)的合成

n2氣體保護(hù)下，在醋酸中加入ho-b-cho(200mg，0.46mmol；r1，r2，r4＝ch3，r3＝ch3ch2)，鄰苯二胺(99.5mg，0.92mmol)回流2小時(shí)，冷卻，旋干溶劑，柱層析純化得到深棕色固體，產(chǎn)率43.2％。

實(shí)施例3化合物bod-thiol(x＝s)的合成

用干燥二氯甲烷溶解化合物nir-bod(50mg，0.093mmol，r1，r2，r4＝ch3，r3＝ch3ch2)，向其中加入三乙胺(25.8μl，0.19mmol)，然后于冰浴下加入2，4-二硝基苯磺酰氯(50.7mg，0.19mmol)，隨后撤去冰浴，于室溫下反應(yīng)1h。反應(yīng)完成后，蒸除溶劑，柱層析進(jìn)行分離純化，得到紅色固體，產(chǎn)率39.0％。(x＝o，n的制備方法實(shí)例3中的方法一致)